Интернет вещей (IoT) для систем следующего поколения: обзор текущих проблем, будущих тенденций и перспектив для возникающих сценариев 5G-IoT

Концепции, ориентированные на Интернет вещей (IoT), такие как дополненная реальность, потоковое воспроизведение видео высокого разрешения, беспилотные автомобили, «умная» окружающая среда, электронное здравоохранение и т. п., стали повсеместными. Эти приложения требуют более высоких скоростей передачи данных, большой пропускной способности, увеличенной емкости, низкой задержки и высокой пропускной способности. В контексте этих новых концепций IoT произвел революцию в обеспечении бесперебойной связи между гетерогенными сетями (HetNets). Конечная цель IoT — внедрить технологию plug-and-play, обеспечивающую пользователю простоту эксплуатации, удаленный контроль доступа и настраиваемость. В статье представлена технология IoT с высоты птичьего полета: рассмотрены статистические и архитектурные тенденции, варианты применения, проблемы и перспективы. Также приведен подробный и обширный обзор возникающего сценария 5G-IoT. Сети пятого поколения (5G) обеспечивают ключевые технологии для повсеместного внедрения IoT, включая агрегацию несущих, multiple-input multiple-output (MIMO), массивный MIMO (M-MIMO), согласованную многоточечную обработку (CoMP), связь устройство‑с‑устройством (D2D), централизованную радиодоступную сеть (C-RAN), программно-определяемые беспроводные сенсорные сети (SD-WSN), виртуализацию сетевых функций (NFV) и когнитивные радиостанции (CR). Статья содержит всесторонний обзор этих ключевых технологий и обсуждает новые возникающие случаи использования 5G-IoT, обусловленные достижениями в искусственном интеллекте, машинном и глубоком обучении, текущими инициативами 5G, требованиями к качеству обслуживания (QoS) в 5G и вопросами стандартизации. Наконец, обсуждаются проблемы реализации 5G-IoT, связанные с высокими скоростями передачи данных, требующими как облачных платформ, так и вычислений на периферии (edge computing) в устройствах IoT.