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航旅IT圈 · 黎朝辉 · 2020-01-13 10:06:13

5G和边缘计算的采用将推动人们对始终在线,高性能网络和服务的新期望,这将导致许多航司拥抱自动化。

  5G技术不仅仅带来的是更高速及稳定的网络带宽,其带来的是航司对于其运营及服务的全面升级的要求。单纯的现有内容的“富”升级,例如VR选座值机、视频下载、游戏互动,并不是航司真正需要投入或第一时间强化的。真正的重点是面向软件驱动的架构要求,强化边缘计算及自动化的全面运营体系的升级及革新,先练就内功,再提升客户服务的诉求必达及关键时刻的落地。

  行业及航司在尝鲜

  A)   东航、北京联通、华为在大兴国际机场率先发布基于5G的智慧出行集成服务系统。该系统综合运用“5G+AI”最新科技,重新定义了航空服务智能化、场景化、便捷化新标准,为旅客带来前所未有的智慧出行新体验,这也是5G千兆网在民航领域率先实现应用孵化的样板点:

  一张脸走遍机场– 通过与大兴机场安检等系统的对接,旅客只需人脸识别,就可完成从购票、值机、托运、到安检、登机等各个出行流程。

  一张网智能体验– 基于 “5G+东航服务网”系统,借助北京联通和华为匠心打造的5G 全覆盖网络,东航APP为旅客智能推送覆盖旅客的行前、行中、行后、航班变动等各个场景的全流程服务信息。

  B)    空客和OneWeb投入使用,将5G投入飞机。OneWeb与空客建立了新的联盟,以开发机载5G服务,使乘客能够通过卫星链路继续在空中使用智能手机和其他设备。无缝航空联盟将为航司在所有航线上开创新的新时代。

  C)   欧洲航空网(European Aviation Network),满足欧洲领空需求的世界领先的高速宽带解决方案。该项目由Inmarsat牵头,该项目将高容量卫星覆盖范围与整个欧盟各州的互补4G LTE地面网络相结合。

  D)   作为美国最大的机场Wi-Fi和DAS运营商,Boingo对5G基础设施采用融合方法:它以互补的方式使用许可的5G和未许可的网络(例如新型Wi-Fi 6)来应对高智能手机使用情况。

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  5G真正解决的不仅仅是网络带宽的问题

  5G是继1G(第一批移动电话),2G(支持文本的移动电话),3G(智能电话)和4G(多媒体智能电话)之后的第五代蜂窝网络技术。它在前几代产品的基础上构建了高速网络,旨在为众多设备和多种设备保持性能。5G网络还将通过蜂窝和Wi-Fi接入之间的无缝开放式漫游功能简化移动性。移动用户在室外无线连接和建筑物内部的无线网络之间移动时可以保持连接状态,而无需用户干预或用户重新认证。

  5G New Radio是功能更强大的5G无线空中接口的全球标准,将覆盖4G中未使用的频谱。新天线将采用称为大规模MIMO(多输入,多输出)的技术,该技术使多个发射器和接收器可以同时传输更多数据。但是5G技术不仅限于新的无线电频谱。它旨在支持融合了许可和非许可无线技术的融合异构网络。这将增加用户可用的带宽。

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  5G架构将是软件定义的平台,其中网络功能通过软件而非硬件进行管理。虚拟化,基于云的技术以及IT和业务流程自动化的进步使5G架构变得灵活,灵活,并可以随时随地提供用户访问权限。5G网络可以创建称为网络切片的软件定义的子网结构。这些切片使网络管理员可以根据用户和设备来指示网络功能。

  5G还通过支持机器学习(ML)的自动化来增强数字体验。对响应时间的要求在几分之一秒之内(例如自动驾驶汽车的响应时间)就需要5G网络使用ML进行自动化,并最终实现深度学习和人工智能(AI)。自动配置和主动管理流量和服务将降低基础架构成本并增强连接体验。

  5G规范针对的是密集区域,这些区域直接适用于机场等室内用例。

  好处包括更高的吞吐量,更低的延迟,更大的带宽以及通过较小的小区使无线电更靠近边缘。

  大规模物联网(IoT)也是该标准的主要支柱。

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  重点一:In-Transit应用

  5G将如何改变供应链的价值方程?一个巨大潜力的领域是in-transit应用。能够在供应链的各个阶段实时收集和分析数据,具有提高入站和出站运输效率的巨大潜力。例如,实时分析边缘处的交通模式可以自动改变机场运输车辆的方向,以避免延误时间,不需要人工调度人员的干预。5G的实时性提供了一个很好的机会来改进这种目前以某种雏形存在的应用程序,可以更广泛,更快速和更具成本效益地扩展。

  作为香港首批应用5G技术的区域,香港国际机场运作应用5G技术,开始前期准备工作,已聘请顾问公司进行研究,包括研究覆盖范围、布点等。此外,正计划建立香港国际机场专用的流动网络,予机场营运商使用。在应用机械人技术和自动化方面,无人驾驶电动货物牵引车以及行李牵引车,已在停机坪上的选定路线进行实地测试。利用无人驾驶牵引车运送货物和行李,技术创新,将提升运送效率;若技术成熟,将推展至整个飞行区。

  重点二:Air to Ground交互 / ATG网络

  通过使移动运营商能够将其服务扩展到机舱中,乘客将可以无缝登录其所有设备。支持更多带宽的多载波LTE信号、专用航空频率以减少信号噪声、市区范围内的冗余和弹性许可频谱容量、可实现不间断的连接、降低延迟,以复制家庭连接体验。利用卫星技术的进步,Internet访问将具有低延迟,高速度,并且即使在极地航线上,在整个飞行过程中也将持续可用。

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  重点三:边缘计算 / 下沉

  注:

  无限的接入、无限的数据与有限的信息、有限的资源博弈。

  “八爪章鱼”的航司“雾化”体系架构的要求。

  5G将迎来无限的连接性和智能自动化,将经济和社会数字化。诸如M2M通信,增强现实以及物联网等所有事物的数据密集型创新将无处不在。能力开放和边缘智能是5G边缘计算的价值链延伸。5G边缘计算能力开放包括网络能力开放、信息技术(IT)资源开放以及管理开放。

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  网络能力开放主要指网络及用户信息开放、业务及资源控制功能开放。例如,通过将移动用户的位置信息开放,将人、物和数据之间的连接情景化,进一步拓展基于位置的精准营销服务及室内定位业务;通过将无线小区的负载信息、链路质量的实时及统计信息、网络吞吐量的实时及统计信息开放开始实现业务及网络质量优化。

  5G边缘计算的网络能力开放通过平台中间件获取底层网络信息,统一发送给NEF实现能力开放调度与分发,NEF再通过北向标准的Restful 应用程序编程接口(API)开放给第三方边缘应用。边缘应用将处理后的数据信息反馈给NEF,NEF基于服务化接口通过5GC下发给边缘计算平台及 UPF 执行相关策略。

  资源开放包括 IT 基础资源的开放、管理。边缘应用通过边缘计算的云管理系统实现底层IT资源规划部署、动态优化和业务编排。另外,考虑到5G边缘计算生态多样性,边缘计算还要提供图形处理器(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)等不同的硬件资源,同时还需叠加多种软、硬件加速技术,提供端到端的加速能力,以便更好地支撑资源能力开放。

  管理开放指5G边缘计算管理系统通过对控制模块进行路由策略设置,针对不同用户、设备或者第三方的应用需求,实现对移动网络数据平面的控制。管理开放系统包括边缘计算实例生命周期管理、边缘计算平台中间件的创建、消亡以及第三方调用授权。

  边缘能力开放需要实现边缘计算平台API的丰富和统一:丰富指需要业务丰富多样,既能通过网络能力API提供网络能力,又能通过行业API提供应用辅助能力,有力地促进应用的创新;统一指接口标准统一,便于调用、易扩展、跨平台,实现规模化效益。

  5G网络是一种技术的收敛、应用的发散。当边缘应用场景海量参数无法依靠人工来优化的时候,则必须依靠边缘智能来解决。基于5G、借助人工智能技术的边缘智能是边缘计算的更高价值体现:通过在5G网络边缘部署具有人工智能芯片的人工智能型边缘计算平台,提供面向5G本地业务应用的人工智能运算和分析能力,引入边缘智能的5G边缘计算将有助于提升运营商网络智慧化和网络自动化,进一步地延伸网络价值链。当边缘计算成为边缘智能,可以使得边缘系统具备自治自律的能力、自给自足的算力以及智能,并将使得边缘应用摆脱“云计算”而相对独立地进行运营。

  5G将使边缘计算成为必要。与其前身4G一样,5G的开发是对寻求互联网连接的移动设备数量不断增长的直接回应。但是,这一次我们不再谈论已连接的手机或平板电脑。5G的兴起恰逢与物联网(IoT)相关的连接设备和系统的爆炸式增长。智能加热系统,可穿戴设备和车辆都带来大量数据。除了具有更高的处理能力外,5G的速度有望比4G快10倍,这意味着以更快的速度处理这些大量数据将需要新的天线,新的设备以及无线数据的新应用。无论设置是什么样,都将需要实时处理附加数据的涌入,这将推动对边缘计算的需求。

  重点四:自动化 / 人机协作

  5G和边缘计算的采用将推动人们对始终在线,高性能网络和服务的新期望,这将导致许多企业拥抱自动化。边缘计算被许多人视为云计算之后的下一个重要的企业技术趋势,它指的是使数据处理尽可能接近源的基础架构。它允许更快地处理数据,减少延迟并改善客户体验。对于某些行业,快速处理的需求超出了客户的满意度。

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  超越地理的自动化开始。5G的采用带来了优化的网络速度,这将带来更低的延迟和始终在线的连接,从而使用户获得更高的期望。当5G为家庭,社区和工作空间中数百万台设备供电时,将需要在不到一秒钟的时间内做出决定,将设备流量发送到哪里以维持正常运行时间并提供出色的用户体验。同时,这些机器进行交互和共享数据的能力将带来额外的流量负担。

  5G的出现将改变企业管理网络的方式,而应对这些新挑战将要求自动化成为任何网络管理策略的关键组成部分。必须对网络和数据中心进行实时监控。大量的计算和连接将需要自动化的流量管理,该流量管理将超出地理条件,例如实时数据中心性能和流量/速度。这些注意事项将是优化应用程序性能的关键。

  5G驱动的自动化的另一个例子包括在机场及旅客物理触点的环境中IoT应用的不断增长。5G提供的新带宽和速度优势将使智能机场能够利用机器人和无人仓库运输来自动化其制造过程中关键但耗时的方面。

  重点五:软件驱动的转型

  移动行业及其供应链正处于重大转型的边缘。这种转变是由软件驱动的,将导致更加敏捷和高效的移动网络架构。新的移动体系结构基于两个想法。首先,分类原则,即软件可以与硬件分开购买的概念。其次,分解原理将以前的单片系统分离为多个功能,这些功能可以使用标准接口以最佳方式部署以满足运营商的业务需求。

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  解构后的移动体系结构可以跨网络部署,并且可以使用多个供应商来构建。最终结果是一个功能统一的网络,该网络从根本上来说是多供应商。在这个新的移动网络中,自动化是使用模型驱动的方法内置的,该方法还支持针对B2B和NaaS功能的API支持。边缘站点在部署云以支持更好的无线电服务方面扮演着重要角色。这些相同的边缘站点成为边缘计算服务的基础位置。

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  如今,这种新的移动网络架构可用于5GNR或LTE,运营商可以选择各种途径到达那里。审慎的步骤将以减少的支出实现更敏捷的服务交付,从而在提高竞争力和盈利能力的同时提供卓越的体验质量。

  总结:边缘计算及自动化是航司的首位关注

  从员工和客户的角度来看,5G对航司都有广泛的影响。长期在全球范围内开展业务的企业将体验到服务交付的转变和不受位置限制的定制用户体验。5G和边缘计算的采用将推动人们对始终在线,高性能网络和服务的新期望,这将导致许多航司拥抱自动化。

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