5G移動通信技術下的物聯(lián)網(wǎng)時代

盧傳虹

摘要：隨著社會經(jīng)濟與信息技術的不斷發(fā)展，移動通信技術得到了社會各行業(yè)的高度關注，獲得了廣泛的應用與實踐。在不斷發(fā)展過程中，移動通信技術已發(fā)展成為了互聯(lián)網(wǎng)的實踐應用，也是互聯(lián)網(wǎng)的一大重要發(fā)展方向。近年來，得益于4G網(wǎng)絡和局域網(wǎng)等技術的持續(xù)演進，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到了一定的發(fā)展，基于移動通信技術的物聯(lián)網(wǎng)已實現(xiàn)了一定程度的智能化和便捷化。而5G網(wǎng)絡通信帶寬更寬 通信速率更快，基于5G網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)工作效率將得到相應提升，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也將迎來極大發(fā)展。

關鍵詞：5G移動通信技術;物聯(lián)網(wǎng)

一 5G移動通信技術的優(yōu)勢

1 系統(tǒng)容量大。在未來，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，移動通信技術將會得到更大范圍的普及和使用，應用場景將會不斷增多，用戶群體也將隨著人口的增長而呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，由此帶來的就是移動通信信息和數(shù)據(jù)的大批量增長。5G移動通信技術在研發(fā)階段就已經(jīng)考慮到了這種狀況的出現(xiàn)，所以在4G移動通信技術的基礎上進一步擴充了系統(tǒng)容量，以滿足未來一段時間龐大的移動通信信息和數(shù)據(jù)量的收集與存儲。

2 通信系統(tǒng)性能高。5G移動通信技術在整個系統(tǒng)的布局上，并不是單純的將信息編譯碼 點點之間的物理層面?zhèn)鬏數(shù)燃夹g當做是重要的發(fā)展標準，而是使用多點多線 多用戶 多小區(qū)的相互組網(wǎng)方式來實現(xiàn)移動通信信息和數(shù)據(jù)的傳播，比較起4G移動通信技術來說，大大提高了移動通信系統(tǒng)的性能，為移動通信技術的更廣泛推廣和普及提供可靠的保障。

3 用戶體驗感增加。與4G移動通信技術相比較，5G移動通信技術更加注重用戶在使用過程中的體驗感，這種體驗感并不只是追求移動通信網(wǎng)絡在信息與數(shù)據(jù)傳播過程中速度的加快和穩(wěn)定性的提高，而且在此基礎上從用戶的角度上出發(fā)，站在用戶的立場上思考，最大限度實現(xiàn)移動通信技術與用戶之間的雙向溝通與交流，將用戶體驗需求作為5G移動通信技術發(fā)展的首要實現(xiàn)目標。

二 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義，物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，簡稱IOT。物聯(lián)網(wǎng)是通過連接物理對象徹底改變先前異構設備單一的使用方式，例如，可通過互聯(lián)網(wǎng)與洗衣機，電飯煲，手表，智能手機，佩戴設備等，從而實現(xiàn)人與人，人與物，物與物之間的互通。①物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術。物聯(lián)網(wǎng)有三大關鍵技術，傳感器技術，RFID標簽，嵌入式系統(tǒng)技術。傳感器技術主要進行信號形式轉換，包括模數(shù)轉換和數(shù)模轉換，RFID標簽也是一種傳感器技術，在自動識別方面有重要作用，嵌入式系統(tǒng)技術是一種結合技術，結合了傳感器技術，計算機軟硬件，集成電路技術，電子技術等技術，對接收的信息進行分類處理。②物聯(lián)網(wǎng)三層體系結構。物聯(lián)網(wǎng)一般認為分為三層結構，感知層，網(wǎng)絡層，應用層。感知層主要是感知識別功能，主要進行信息采集，轉換和收集功能，網(wǎng)絡層主要完成信息的傳遞和處理，應用層主要完成數(shù)據(jù)的管理與處理功能。

三 基于5G技術的物聯(lián)網(wǎng)應用

1 智能家居。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)技術的三大應用領域之一，已經(jīng)被全面納入到國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局之中，同時伴隨著我國5G時代的來臨，移動終端參與智能家居建設將成為未來物聯(lián)網(wǎng)技術的重要組成部分。從目前的應用來看，雖然許多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)推出了大量智能家居解決方案，但智能家電的聯(lián)網(wǎng)率仍處于很低的水平，這主要是由于當前的智能家居設備的互聯(lián)依賴于WIFI，但WIFI的連接并不可靠，并且要求配置網(wǎng)關。據(jù)統(tǒng)計，智能家電在剛投入使用時其聯(lián)網(wǎng)率可以達到40%，但一年后就迅速下降到10%左右。在5G通信技術的支撐下，智能家居設備無需配置路由和網(wǎng)關，可以實現(xiàn)持續(xù)在線。用戶只需要一臺智能手機，就可以遙控家里的任意智能聯(lián)網(wǎng)家電設備。

2 智慧工廠。當前，傳統(tǒng)的工廠正在朝著智能工廠的方向轉型，物聯(lián)網(wǎng)技術在連接人 機器和設備中起到了極為關鍵的作用，這種工業(yè)互聯(lián)的需求是很復雜的，5G技術必須為不同的工業(yè)場景提供靈活的無線連接方案，這將給5G技術的發(fā)展帶來了巨大的機遇。當前許多大型工廠已經(jīng)實現(xiàn)了以閉環(huán)控制為核心技術的自動化功能，但閉環(huán)控制要求低于毫秒級的通信時延，這在4G時代仍然很難得到保證。而5G通信技術可以提供低于0.5ms的時延，支持連接數(shù)量大幅提高，使得閉環(huán)控制應用由無線網(wǎng)絡連接成為現(xiàn)實。

3 智能電網(wǎng)。電力行業(yè)對于無線通信具有潛在需求，未來5G技術在智能電網(wǎng)中將直接推動智能分布式配電自動化 毫秒級精準負荷控制 低壓用電信息采集 分布式電源管理等領域的發(fā)展和應用。隨著社會對電力供應要求的提高，越來越多區(qū)域要求實現(xiàn)電力不間斷持續(xù)供電，這就必須使電網(wǎng)故障隔離時間控制在毫秒級，因此發(fā)展智能分布式配電自動化成為必然的選擇。由于沒有通信線路的支撐，當前配電網(wǎng)在切除負荷時只能切除整條配電線路，對重要用戶造成重大影響。5G通信覆蓋條件下則可以通過精準控制優(yōu)先切除可中斷非重要負荷，減小對重要區(qū)域的影響。在用戶端用電信息采集方面，家庭可通過獲取所有用電終端的負荷信息來實現(xiàn)供需平衡，牽引合理錯峰用電。

四 5G移動通信技術的物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展趨勢

1 提升物聯(lián)網(wǎng)通信速率。受制于4G網(wǎng)絡 WiFi網(wǎng)絡以及藍牙連接等聯(lián)通方式通信速率不高的現(xiàn)實情況，現(xiàn)有各類通信網(wǎng)絡已難以滿足物聯(lián)網(wǎng)有效傳輸和處理大量數(shù)據(jù)信息的要求，尤其是當傳輸數(shù)據(jù)量過大時，極易出現(xiàn)網(wǎng)絡堵塞 網(wǎng)絡延時增加等情況，使得物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)信息不能及時傳輸?shù)綉脤樱刮锫?lián)網(wǎng)難以在當前得到全面 深入的應用，其應用場景也比較單一。在5G時代，將大大發(fā)揮5G技術高速率 大容量 低時延的良好特性，充分滿足物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母黜椧螅刮锫?lián)網(wǎng)應用的傳輸能力得到大大提升，使物聯(lián)網(wǎng)得到更加全面 深度的發(fā)展。

2 提高物聯(lián)網(wǎng)通信安全。在智能化發(fā)展的浪潮下，由于物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)人物互聯(lián) 物物互聯(lián)的網(wǎng)絡，人們生活 工作的各個部分全部都置身于網(wǎng)絡之中，因此，物聯(lián)網(wǎng)應用對于通信網(wǎng)絡的安全要求也將更加嚴格。如果5G網(wǎng)絡的安全性得不到充分保障，那么基于5G網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)安全性也將成為空談。5G網(wǎng)絡擁有完善的安全防護架構和安全機制，在沿用4G網(wǎng)絡安全參考架構的同時，加入了3GPP接入 切片 虛擬網(wǎng)元 無線空口安全以及網(wǎng)絡域安全等安全技術，為物聯(lián)網(wǎng)提供了一道安全屏障。基于此，物聯(lián)網(wǎng)應用的場景將會拓展到對于安全性要求極高的建筑防盜 安全監(jiān)管和自動駕駛等領域。

3 提升物聯(lián)網(wǎng)便捷化程度。將5G網(wǎng)絡作為物聯(lián)網(wǎng)應用的重要基礎，將會有效促進各類設備 建筑等進行更大范圍的智能化改造，使物聯(lián)網(wǎng)的智能設備數(shù)量和種類都得到大幅增加，從而為物聯(lián)網(wǎng)應用提供更優(yōu)越的基礎環(huán)境，使物聯(lián)網(wǎng)應用的更加廣泛和便捷。

結束語

5G移動通訊網(wǎng)絡技術的應用與發(fā)展，必定會為網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)靈活性發(fā)展奠定良好的基礎，幫助解析與吞噬各種復雜性的數(shù)據(jù)，能夠滿足不同用戶對于物聯(lián)網(wǎng)的不同需求，為了有效推動物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，不管是移動網(wǎng)絡服務商還是現(xiàn)代網(wǎng)絡運營商都應該根據(jù)當前通訊網(wǎng)絡的技術要點，制定出能夠高效解決網(wǎng)絡通訊問題的措施。在當前社會背景下，對5G移動網(wǎng)絡通訊相關技術進行深入研究，能夠有效推動移動網(wǎng)絡的持續(xù)性發(fā)展，進而實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的追求，也能為物聯(lián)網(wǎng)在后續(xù)的發(fā)展做好鋪墊。

參考文獻

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