5G时代背景下的水资源管理会怎样？

众所周知，5G将带来电讯数据传输速度的革命，对于水市场，又会是怎样一种情形呢？

 

 

业内对5G的潜力存在分歧

 

因为有望将物理世界从无声转化为智能，5G已经被大肆宣传成能够改变我们数字通信的神奇力量。

 

被称为第五代蜂窝网络技术的5G，甚至引发了一场国际数字军备竞赛，目的是为了争得首先启动和运行5G网络。

 

报道显示，韩国正采取积极行动，在创纪录的69天内，与超过100万的人签订了5G手机合同。与此同时，美国公司Verizon声称在芝加哥和明尼阿波利斯的部分地区率先发售5G手机。

 

5G到底是什么，它对水资源管理技术及相关数据的发送和诊断的能力有什么影响呢？

 

简单而言，5G是从4G电信网络跃升的下一个产品，它承诺可以将物联网（IoT）的连接规模从数百万级跃升到数十亿的水平。

 

迄今为止，5G实施的时间有点长，主要原因在于，从4G到5G的跨越比从3G到4G的跨越的难度要大很多。

 

然而，5G所承诺的速度令人印象深刻：潜在的20Gbp连接速度，使人们可以在几秒钟之内下载一部4K的电影。

 

5G有望为水市场带来潜在优势

 

对于水务部门而言，有些人认为5G所带来的速度的提高，有助于对事件作出迅速响应/应对，因为在这些场合，时间至关重要，5G能够迅速将所有相关见解汇集在一起，并据此作出最佳的基于风险的决策。

 

“5G将方便水务专业人士通过协作通信平台、数据、信息和工作共享，与更多业务部分相连接，”咨询机构Black&Veatch（B&V）资产管理公司（欧洲）总监MarkKaney表示。

 

“为了提高水务公司的内部运营效率，应帮助外部服务提供商提升自己。”

 

在其2018年《智慧城市与公用事业报告》中，B&V表示，34%的受访城市将“高速数据网络”列为三大优先事项之一。

 

咨询公司IsleUK的总经理BenjaminTam博士说，5G将使“一支更智能的劳动力队伍在高速流媒体的支持下，更高效地使用新的工具如虚拟现实和增强现实”。

 

与此同时，BluefieldResearch的副总裁KeithHays认为：“随着物联网的发展，5G带来了从更多设备传输更多实时数据所需的更大容量的变革可能。与量子计算相结合，5G可以改变我们的网络管理方式，实现全数字双模型。”

 

5G和带宽问题

 

5G还承诺能够实现更多的机器间通信。从这个角度来看，4G可以支持大约60000台设备/平方公里，而5G理论上可以在同样大小的空间支持超过一百万台设备。

 

无线电数据网络（RDN）有限公司的创始人兼首席执行官布莱恩•M•巴克（BrianMBack）在过去40年中一直与四大洲的电信监管机构会面。

 

他认为，如果创造收入继续成为“网络的主要动力”，水务和废水行业将因相信“5G将是通信的圣杯”而遭致失望。

 

他补充说，推动走向5G的部分原因是为了填补因客户从3G或4G转向WiFi连接，然后回家后再“卸载”造成的“收入大出血”的问题。

 

其背后的期望是，通过在家庭外获得更快的连接，让更多的人使用5G下载应用程序并观看电影，以此通过有价购买，来消费更多数据。

 

“5G是关于增加带宽的吗？”巴克问道：“这是肯定的，但它也涉及重新获得和抓住因WiFi而损失的收入，并确保我们每个月不仅消耗掉千兆字节的分配，还需要更多流量！”

 

5G技术在水领域的局限

 

应该注意的是，5G的基本形式是，需要在比现有的2G到4G业务高得多的无线电频率下运行，这意味着通讯杆的工作半径将在300米范围内。

 

此外，5G的工作频率更高，介于3.4至3.8GHz之间。根据巴克的说法，这意味着它的障碍物穿透能力非常差，遭受多径衰落，并且与天气有关。

 

他补充说：“目前，5G在水务和废水领域的应用将受到地理覆盖范围的限制，同时还无法解决水务领域面临的两个最大的问题：远程工作和/或地下资产。”

 

RDN的创始人相信5G将最适合用于实现水和废水处理厂的高清（HD）CTTV的实时视频流、工作的实施和远程工作。

 

拥抱5G时代

 

现在美国、英国、瑞士和巴林的部分地区都以一定的价格出售5G手机，这就提出了一个问题，即5G将以多快的速度向更广泛的受众推出？

 

据代表全球移动网络运营商的GSMA协会估计，我们到2020年后才会看到全面的5G网络部署，这一时期被称为5G时代。

 

Bluefield的Hays补充道，到5G时代“可能还需要5～7年的时间，所以从这个意义上说，它可能被‘过度宣传’，或者本末倒置，因为它是一个比3G到4G更大的飞跃。”

 

其他人则认为，针对水领域的5G试验可能会很快开始，尽管事实证明该行业不是“优先垂直”领域，汽车和医疗行业则会从首批试验中受益。

 

“到2020年底，与水有关的试验将开始出现，从2023年开始，基于商用mMTC，即海量机器类通信（大规模物联网）的5G将得到大面积铺开，”加泰罗尼亚电信技术CTTC中心技术部门负责人MiquelPayar说。

 

作为无线世界研究论坛（WWRF）的“5G智能水管理”工作组的领导，Payaró预计5G智能水管理系统的首次应用将从2023年年中开始。

 

为智能水务赋能

 

其他人仍然对5G能给水工业带来的好处持乐观态度。“在水质传感器领域，5G的主要影响将是促进更快、几乎实时地从配电网络的设备中传输水质数据，”传感器公司ATiUK的总经理MikeStrahand说道。

 

目前，配水减压阀、仪表室和消防栓室通常不与监控和数据采集（SCADA）系统相连。他说，调制解调器用于将数据发送回基于云的门户网站。

 

ATi正在讨论将其M节点传感器直接设置为5G状态，以消除对调制解调器的需求，这种调制解调器涉及用于需要一个或两个水质参数的设施。

 

Strahand补充道，这是在“当数字超过使用多通道调制解调器/数据记录器仍然有意义的数字”的时候，但总的来说，5G将“彻底改变对智能水务的吸收”。

 

他说：“智能水务的发展方向是在所有时候拥有所有数据，就像传统监控与数据采集系统（SCADA）一样。当前的4G速度及连接性问题意味着由于电力需求、大型电池、实时或近实时传输数据的需要的限制，无法实现实时性。”

 

避免黑暗数据

 

同时，Kaney认为5G提供的超高速可能会过度伤害某些水资源管理要求。

 

“5G对于使用实时/近实时数据非常有用，但是对于使用周期性数据或以更低频率提供的数据资产性能指标，则不存在任何区别。这有点像买一个你永远不会打开效率更高的灯泡！”

 

这位资产管理总监认为，我们正处于5G的“炒作前”阶段，但今后不应使用它来收集更多数据，而是收集更多相关数据。

 

“水务公司有很多不使用、不知道自己需要付费储存的黑暗数据。”他说道：“我们可能面临将数据流变成洪流，从而造成更大的效率损失，并增加用于处理虚拟网络/物理带宽来优化所有这些新数据的危险。”

 

IsleUK的Tam也对这种趋势提出了警告。他补充道：“总的来说，我看不到5G的进步在短期内所带来的影响，现有的技术和竞争可以带来更直接的收益，从而找到快速降低传感器成本的解决方案。”