边缘计算和5G计算多年来一直有望成为变革性计算，但直到最近才出现引人注目且可行的用例，将这些技术集推向主流。
这种现象正在加速发展。全球移动供应商协会的最新数据显示，目前已有来自238家制造商的至少1650款商用5G设备，并且以每年50%的速度增长。此类设备在从飞机到汽车到工厂车间等各种系统中收集、传输和处理数据。
前几代无线和边缘计算的问题在于速度，通常无法提供日益复杂的机器、设备和企业网络集群所需的低延迟。现在，凭借5G技术(最终是6G)提供的低延迟和高速度，边缘将成为组织的新创新点。
闪电般的速度
全球管理咨询公司麦肯锡的一份报告称，“5G的网络速度将比4GLTE网络当前速度快约十倍，预计速度将提高100倍，延迟将缩短40倍。”
随后，制造研究所的分析也同意这一观点，称“5G是超越4G的重要一步。”尽管如此，该报告的作者表示，其前身4GLTE可能会存在一段时间，支持“用于流媒体视频和需要极低延迟的实时应用程序等任务的高带宽应用程序”。目前，“人们普遍预计LTE和5G至少在未来五年内将在同一专用网络上共存。”
这种超高速计算意味着人工智能驱动的语音、书面文字或计算机视觉算法等应用程序的实时功能。麦肯锡报告的作者指出：“创新是围绕组织漏洞边缘的专家个人网络发展的，并得到扩大整个企业利益的能力的支持。”
尖端用例
除了可访问性和易于部署之外，由于5G带来的额外功能和速度，还出现了一系列创新用例。
智慧城市
高速边缘使城市能够监控和管理交通、控制污染，甚至预防犯罪。卡内基梅隆大学电气与计算机工程教授斯瓦伦·库马尔(SwarunKumar)表示：“想象一下，智能停车传感器、电表和联网交通信号灯等联网设备通过协调来提高性能。”“例如，随着最近野火的增加，与广泛部署的空气污染传感器的无线连接对于以比以前更细的粒度测量和监测空气质量至关重要。”这将确保城市管理员能够实时访问其社区内的活动。
自动驾驶汽车
5G使自动驾驶汽车能够“使用车联网(V2X)术语下引用的技术相互通信以及交通网络中其他互联的智能部分进行通信。”制造研究所的研究人员表示。这适用于无人机、叉车等工业车辆以及卡车或客车。负责监督车队配送和其他职能的管理员将能够向客户提供有关配送状态的实时信息。
工业物联网(IIoT)
物联网被视为连接消费设备，而工业物联网(IIoT)则基于传感器、仪器、机器和其他增强制造流程和应用的设备网络。边缘和5G设备可以在“测量工厂机器的运行效率以及可能影响该运行的环境因素(例如温度和湿度)”方面发挥作用。工业物联网驱动的数据甚至可以释放新的商机，允许精确监控制造即服务场景的成本，”制造研究所表示。
数字孪生
制造研究所报告称，数字孪生是物理资产或设施的数字表示，使用户能够“理解和预测人员、产品和流程交互方式的变化”。“数字孪生可以被动使用，也可以主动使用。被动使用时，可以研究它们来查明仅使用视觉观察很难发现的低效率问题。主动使用时，管理人员可以进行假设场景，在不中断生产的情况下进行分析过程。”
扩展现实(XR)
制造研究所的研究人员表示，虚拟和增强现实等技术“在建筑和制造等领域具有特殊价值，参与者可以看到复杂机械的详细模型”。“制造商可以以空间相关的方式呈现有关机械的数据和信息，这反过来又可以帮助工人进行维护、维修和培训。XR应用程序最好通过耳机来体验。”例如，技术人员将能够对可能位于地球另一端的设备进行维护或升级。
启用边缘
这些技术的发展并不是凭空发生的。人工智能、微处理器和混合云等相关技术正在为边缘和5G创新敞开大门。例如，“混合云架构允许混合使用云和边缘资源，从而允许时间紧迫的应用程序在云上运行，”库马尔说。
Kumar继续说道，反过来，边缘计算和5G可能会解决长期以来阻碍云采用的困境。“云数据中心通常距离蜂窝塔很远，这意味着在这些塔和蜂窝塔之间来回传输数据将非常耗时，”他说。“边缘计算从根本上改变了这一点，其主要承诺是让计算更接近实际需要的地方。放置在靠近蜂窝塔的更小、更简单的商用计算机可以用来完成大部分计算。”
Kumar表示，随着5G及更高技术的发展，“传统计算系统和无线系统之间的界限变得越来越不严格。传统蜂窝系统已经抵制了云的广泛使用。”
Kumar预测，与这些相邻技术相结合，5G将得到加速采用。他表示，云服务“有可能通过在需要时利用广泛可用的现成计算资源，从根本上降低采购先进5G硬件的成本”。“更重要的是，它们可以轻松实现5G堆栈的软件升级，从而实现可以无缝集成的新应用程序。”
云支持的边缘进一步“允许跨不同应用程序的人工智能创新——配置网络、提高速度、检测安全威胁——无需新硬件即可直接融入，”库马尔补充道。“思考这个问题的一个简单方法是记住手机软件化所发生的事情，这意味着拥有数百万专用软件解决方案的应用商店可以定制任何给定的手机。将通用计算与5G基站结合起来有潜力创造出同样的效果——这次是在蜂窝塔内。”
5G和边缘对各行业的影响
这种能力意味着从制造业到医药等一系列行业的变化。根据制造研究所的分析，边缘计算和5G计算的实施已经在推动整个制造业的运营。通过跨设施连接系统和数据，并结合计算机视觉，制造商可以围绕预测性维护开发新服务，以及重新配置或重新部署系统和机械，作为“模块化工厂”方法的一部分，其中组件、系统和产品线可以动态增加或更换以满足容量需求。
类似的技术驱动趋势——“制造即服务”——承诺使生产商能够按需获得产能和功能，无需预付成本，就像云服务的安全一样。