既有觀點(diǎn) | 5 G：對水工業(yè)是炒作還是運(yùn)營規(guī)則改變者？

水處理網(wǎng)訊:人們往往認(rèn)為，5 G是實現(xiàn)城市物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，但在水處理行業(yè)中，5 G能否帶來深刻變革？本文分析了將5 G應(yīng)用于水處理系統(tǒng)中的優(yōu)勢與限制?？傮w而言，5 G將徹底改變智能水管理系統(tǒng)，但需警惕并非所有管理都需要5 G。

5 G有望徹底改變電信業(yè)數(shù)據(jù)傳輸速度，但對水技術(shù)市場意味著什么？

業(yè)界對于5 G潛在作用褒貶不一

5 G有望把現(xiàn)實世界變得智能化，人們開始大肆宣傳5 G將會改變數(shù)字通信。第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡稱5 G。為了建立并運(yùn)行第一個5 G網(wǎng)絡(luò)，甚至引發(fā)了一場國際數(shù)字軍備競賽。報告顯示，韓國正在發(fā)揮積極作用，在69天內(nèi)簽署了超過100萬人的5 G移動合同，創(chuàng)了記錄。與此同時，美國公司Verizon聲稱，在芝加哥和明尼阿波利斯部分地區(qū)率先推出5 G。但是，5 G到底是什么？它對水技術(shù)以及發(fā)送和診斷數(shù)據(jù)能力有什么影響？

簡言之，5 G是對4 G電信網(wǎng)絡(luò)的又一次升級，并且有望使物聯(lián)網(wǎng)(IoT)從數(shù)百萬連接躍升至數(shù)十億。到目前為止，5 G實施過程有些漫長，因為從4 G到5 G之飛躍比從3 G到4 G飛躍意義要重大許多。

然而，5 G速度令人印象深刻：大約20 Gbps連接速度可以讓人們在幾秒鐘內(nèi)便下載4 K電影，而不是過去的幾分鐘。

5 G對水技術(shù)市場潛在益處

對于水務(wù)部門來說，一些人認(rèn)為5 G所提供的更高速度將有助于事件響應(yīng)或應(yīng)對緊急情況。在這些情況下，時間至關(guān)重要，匯集所有相關(guān)意見并作出基于風(fēng)險的最佳決策同樣也非常重要。

咨詢公司Black & Veatch（B & V）資產(chǎn)管理（歐洲）總監(jiān)Mark Kaney表示：“5 G能讓水務(wù)專業(yè)人員通過協(xié)作通信平臺、數(shù)據(jù)、信息和工作共享與更多業(yè)務(wù)部門相連接”?！霸谔岣咚畡?wù)公司內(nèi)部運(yùn)營效率方面，它應(yīng)該使外部服務(wù)供應(yīng)商得到改善”。B&V表示，在2018年智能城市和公用事業(yè)報告中，被調(diào)查的34%市政局將“高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)列為三大優(yōu)先事項之一”。

咨詢公司Isle UK董事總經(jīng)理Benjamin Tam博士表示，5 G能使“一支員工隊伍利用新工具高效工作，例如，由高速流媒體驅(qū)動的虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實工具，這使得員工隊伍變得更加靈活”。

與此同時，Bluefield Research副總裁Keith Hays認(rèn)為，“隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，5 G具有變革潛力，從更多設(shè)備實時傳輸更多數(shù)據(jù)需要更大的容量。5 G與量子計算相結(jié)合，可能會改變我們網(wǎng)絡(luò)管理方式以及實現(xiàn)全數(shù)字孿生模式”。

5 G與帶寬問題

5 G還有望實現(xiàn)更多機(jī)器與機(jī)器之間的通信?？紤]到這一點(diǎn)，雖然4 G每平方公里可以支持約6萬臺設(shè)備，但理論上，5 G在同一空間可以支持100多萬臺設(shè)備。

Brian M Back是無線電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（RDN）有限公司創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官，他在過去四十年里與四大洲電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行了多次會晤。他認(rèn)為，隨著財政收入繼續(xù)成為“網(wǎng)絡(luò)的主要推手”，水工業(yè)如果也認(rèn)為“5G將是通信業(yè)的必殺技”的話將會感到失望。他補(bǔ)充說，推動5 G的部分原因是為了填補(bǔ)“財政收入的大量流失”，消費(fèi)者正從3 G或4 G轉(zhuǎn)換到WiFi連接，以便在回家后“卸下負(fù)擔(dān)”。

隨著家庭外的快速連接，更多的人將使用5 G下載應(yīng)用程序和觀看電影，從而消耗更多的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)并不是免費(fèi)的?！? G 是為了增加帶寬嗎？”Back問道，“是的，可以肯定，但對于因WiFi損失的財政收入，算得上是失而復(fù)得，并且5G保證我們可以用完每個月的流量套餐甚至還不夠用”！

5 G對水工業(yè)的限制

需要注意的是，5 G的基本形式是在遠(yuǎn)高于現(xiàn)有2 G至4 G服務(wù)無線電頻率下運(yùn)行，這意味信號塔工作半徑將在300 m范圍內(nèi)。此外，5 G工作頻率更高，介于3.4到3.8 GHz之間。根據(jù)Back的說法，這意味著它“對障礙物的穿透能力非常差，會受到多徑衰落的影響，還取決于天氣狀況”。他補(bǔ)充道：“目前，水工業(yè)的5 G應(yīng)用受到地理覆蓋范圍的限制，5 G無法解決我們行業(yè)面臨的兩個最大問題：遠(yuǎn)程工作和被掩埋的地下設(shè)施”。

RDN創(chuàng)始人認(rèn)為，5 G最適合于在自來水廠和污水處理廠中利用增強(qiáng)高清（HD）CTTV進(jìn)行實時視頻、提供就業(yè)機(jī)會以及遠(yuǎn)程工作。

擁抱5 G時代

現(xiàn)在，美國、英國、瑞士和巴林部分地區(qū)都以低價提供5 G，這就出現(xiàn)了一個問題，5 G將以多快的速度向更多的受眾推廣?

代表全球移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商協(xié)會GSMA預(yù)計，到2020年（也就是所謂的5 G時代）之前，我們不會看到5 G網(wǎng)絡(luò)全面部署。Bluefield的Hays補(bǔ)充說，5 G“可能還需要5到7年時間，所以，從這個意義上說，它可能是“夸大其詞”了，或者說是“本末倒置”，這是一個比3 G到4 G更大的飛躍”。

另一些人認(rèn)為，針對水工業(yè)的5 G試驗可能會更早開始，但證實該行業(yè)并不是“優(yōu)先垂直領(lǐng)域”，汽車和醫(yī)療保健行業(yè)將從首批試驗中受益。

加泰羅尼亞電信技術(shù)中心通信技術(shù)部負(fù)責(zé)人Miquel Payaró表示：“到2020年底，水工業(yè)相關(guān)試驗已開始出現(xiàn)，具有商用mMTC能力的5 G將從2023年開始推出”。

Payaró領(lǐng)導(dǎo)無線世界研究論壇（WWRF）的“5 G智能水管理”工作組，預(yù)計基于5 G的智能水管理系統(tǒng)的首批應(yīng)用將于2023年中開始。

實現(xiàn)智能水

其他人對5 G能給水工業(yè)業(yè)帶來的好處仍持樂觀態(tài)度。

ATi UK傳感器公司董事總經(jīng)理Mike Strahand表示:“在水質(zhì)傳感器領(lǐng)域，5 G主要作用將會是促進(jìn)從配電網(wǎng)絡(luò)安裝中更快、幾乎是實時地傳輸水質(zhì)數(shù)據(jù)”。

目前，對于配水減壓閥，儀表室和消防栓室通常不連接到監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。他說，調(diào)制解調(diào)器用于將數(shù)據(jù)發(fā)送回基于云門戶。

ATi正在討論將其M-Node傳感器直接用于5 G，從而消除對調(diào)制解調(diào)器的需求。調(diào)制解調(diào)器是專為需要一、兩個水質(zhì)參數(shù)的安裝而設(shè)計的。

Strahand 補(bǔ)充說：“當(dāng)數(shù)字變得更大時，使用多通道調(diào)制解調(diào)器/數(shù)據(jù)記錄器仍具意義”，但他認(rèn)為，總的來說，5 G將“徹底改變智能水的使用”。他說:“智能水的發(fā)展方向是像傳統(tǒng)的SCADA一樣隨時獲取所有數(shù)據(jù)。目前由于電力需求、大電池、需要實時甚至接近實時傳輸數(shù)據(jù)，4 G速度和連接問題意味著實時傳輸無法實現(xiàn)”。

避免暗數(shù)據(jù)

與此同時，Kaney認(rèn)為，5 G提供的超高速服務(wù)對于某些水資源管理要求來說可能是過火了。

“5 G將非常適合使用實時/近實時數(shù)據(jù)，但對于使用周期性數(shù)據(jù)或以低得多的頻率提供數(shù)據(jù)的資產(chǎn)性能指標(biāo)，它不會產(chǎn)生任何影響。這有點(diǎn)像買了一個更節(jié)能的燈泡，但你永遠(yuǎn)不會打開!”

這位資產(chǎn)管理總監(jiān)認(rèn)為，我們正處于5 G的“前期炒作”階段，但在未來，5 G不應(yīng)該用于收集更多數(shù)據(jù)，而是收集更多相關(guān)數(shù)據(jù)。他說：“水務(wù)公司有很多他們不使用的暗數(shù)據(jù)，他們不知道他們擁有還為此付費(fèi)存儲”，“我們可能會面臨將數(shù)據(jù)流變成洪流的危險，從而讓效率更加低下，并且增加用于處理、優(yōu)化所有這些新數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)/物理帶寬”。

Isle UK的Tam也將謹(jǐn)慎拋到了腦后。他補(bǔ)充道:“總體而言，我看不到5 G的進(jìn)步在短期內(nèi)產(chǎn)生影響，現(xiàn)有技術(shù)和競爭可以帶來更直接的收益，從而找到快速降低傳感器成本的解決方案。”