5G在物聯網及旅游安全信息獲取技術中的應用

◆覃德澤 李立信

（1.賀州學院機械與電氣工程學院 廣西 542899；2.賀州學院教務處 廣西 542899）

旅游者關心的首要問題是旅游安全問題。為此，景區及其管理部門應該及時準確地向旅游者提供旅游安全信息，如景區及其沿途地質、氣象、空氣質量、水情、道路交通、治安、流行疫情、客流情況等方面的信息[1]。目前，國內不少景區獲取旅游安全信息的方法、手段還比較落后，主要是各種終端監測設備比較陳舊，通信手段不夠先進，網絡系統、信息管理系統有待進一步完善與改進。隨著物聯網技術的成熟，基于物聯網的旅游安全信息獲取技術在一些景區得到較好的應用，提升了旅游科學管理水平。但是，由于目前4G支持的網絡容量有限等因素，制約了物聯網的快速發展與應用。5G通信技術的高傳輸速率、超低時延和大容量等一系列優良特性，將極大地推動物聯網技術的發展與應用，有效地改變旅游安全信息獲取的方法與手段。

1 5G通信技術

5G是較4G更加先進的第五代移動通信技術，其先進性主要表現在以下幾個方面：一是速率大提升，比4G網絡的傳輸速率提升10～100 倍，峰值傳輸速率達到10 Gbit/s，如果4G網絡下載一部超高清畫質電影需要2分鐘，5G網絡則只需1秒即可完成[2]；二是超低時延，4G網絡時延高達 50ms，5G網絡可低至1ms，完全達到了實時控制的要求；三是大容量和寬帶，5G網絡在每平方公里范圍內可支持100萬臺設備的接入[3]，預計到2020年，由于5G開始步入商業應用，全球物聯網設備將會達到500億臺[4]。在 5G移動通信技術方面，華為公司依靠自身的實力與成就，成為該領域的領頭軍。

今明兩年將是我國5G通信技術快速發展與應用的關鍵年，今年（2019年）上半年將建設5G商用基站，下半年開始生產5G手機，使得今年下半年就初步具備商用條件，明年（2020年）即可開始進入民眾及商業應用階段[5][6]。

2 5G催化物聯網技術的發展與應用

5G的高速度、超低時延、大容量和寬帶等特性，有效地解決了當前物聯網連接數或傳輸數據量過大時容易造成網絡堵塞和增加網絡時延等問題。5G時代，智能終端設備間通信可通過鄰近的5G基站進行，近距離的智能終端設備還可使用D2D技術直接相連，不需要進行新的網絡布線[7]。因此，隨著 5G手機的使用與普及，必將進入一個方便實現用戶與終端設備間實時通信與控制的新時代。同時，5G技術采用了多種數據加密方式，具有比4G更高的安全性能，更加符合物聯網對傳輸用戶私密信息高安全性的要求[8]。5G的發展與應用，必將促進物聯網的發展與應用。

3 傳統的基于物聯網的旅游安全信息獲取技術

旅游安全信息系統包括旅游安全信息的獲取、傳輸、管理與應用三大部分。旅游安全信息的獲取可通過安裝各種有關設備或儀器（讀寫器、傳感器、攝像頭等）實現，旅游安全信息的傳輸可通過有線或無線網絡實現，旅游安全信息的管理與應用則需要研發旅游安全信息系統軟件（包括旅游安全信息管理系統和預警系統）實現。

主要的旅游安全信息有景區的地質災害、空氣質量、氣象情況、客流情況和景區沿途的交通流量等信息，這些信息的獲取可分別采用不同的技術或方法[1]。對于山區景區來說，地質災害主要是泥石流，可通過安裝次聲波傳感器和泥位計監測。空氣質量可通過安裝溫濕度傳感器和氣體傳感器（室內）以及建立空氣質量自動監測站（室外）監測，氣象情況可通過建立景區自動氣象監測站監測，客流情況可通過基站分析、視頻監控、景區閘機統計、景區WiFi、移動手機應用終端統計等技術或方法監測，交通流量可通過道路卡口視頻采集、地感線圈檢測、微波檢測、GPS浮動等技術或方法監測。

將各種監測設備采集到的旅游安全信息通過無線網絡或有線專用網絡傳輸到數據管理與應用中心，再由該中心的旅游安全信息系統應用軟件分析與處理，并通過網站、短信或其他媒體等方式及時向公眾發布，提示游客注意事項，做好預防措施。

4 5G對旅游安全信息獲取技術的應用與改進

隨著5G時代的到來，傳統的基于物聯網的旅游安全信息獲取技術將發生深刻改變。其一是將深刻影響構建物聯網的方式和規模，其二是將改變旅游安全信息獲取技術的方法或手段。

4.1 基于5G的交通信息獲取技術

游客對交通信息獲取方面，目前主要是通過交通或景區管理部門將監測到的有關信息，如道路車流情況、堵塞程度、路面狀況（雪災、結冰、水災、滑坡）等告知公眾，對游客來說是被動獲知。5G時代，由于極低延時和高可靠等特性，車聯網得到極大發展和應用，在交通情況預知方面將變得更加靈活、及時。這時車聯網中的每一輛車都成為一個智能終端，通過車載電腦就能主動、實時接收路況、車流的實景信息，并能根據這些信息及時調整、規劃最佳的行車路線，實現智慧出行[9]。

4.2 基于5G的客流信息獲取技術

游客對客流信息獲取方面，目前主要是通過景區管理部門將監測到的有關信息，如進入景區和景區內主要游覽點的實時人數及客流趨勢等告知游客，對游客來說是被動獲知。5G時代，5G網絡由數量龐大的宏站和低功率小站構成，尤其是低功率小站數量大幅度增加，密度將達到目前的10倍以上。因此，5G網絡是一種超密集網絡，具有強大的覆蓋能力，加上比4G更低的功耗和時延，可大量地、隨時隨地將各種智能終端設備連入景區物聯網，例如，可在景區內凡是容易造成擁擠和危險區域都安裝人流監控設備，游客只要把隨身攜帶的5G手機連入景區物聯網，就能實時了解各游覽線路客流情況，及時合理調整游覽路線，避免因游客爆擠造成踩踏等安全事故的發生。

4.3 基于5G的地質災害信息獲取技術

游客對地質災害信息獲取方面，目前主要是通過景區管理部門將監測到的有關信息，如泥石流可能發生的風險級別告知游客，對游客來說是被動獲知。5G時代，可在景區各個有可能發生地質災害的地方都布設智能監控設備，連入景區物聯網，形成高密度的監控網絡。這樣，進入景區的游客可通過隨身攜帶的連入景區物聯網的5G手機，主動地、實時地了解景區內各處的地質災害情況，及時做好防范措施。

4.4 基于5G 的其他旅游安全信息獲取技術

交通、客流、地質以外的旅游安全信息，如空氣質量和氣象情況等，在5G時代，這些信息的獲取技術、效率相比4G時代必然有較大的改進與提高。一方面，各種監測設備更趨智能化，更便于聯網與監控；另一方面，這些終端智能監控設備不但能將監測到的信息通過5G移動無線網實時傳輸到數據管理與應用中心，而且還能同時傳送到連入景區物聯網的游客5G手機，使游客能實時了解景區的空氣質量、氣象情況等信息。

5 總結

5G的諸多優良特性，將大大地增加終端監測設備連入物聯網的靈活性與便利性，將大大地改變旅游安全信息獲取技術的方法或手段，使游客對旅游安全信息的獲取由傳統的被動方式變為主動方式，基本實現了信息獲取的實時性，極大地提高了信息獲取的效率與準確性，而且提高了旅游安全管理的信息化與智能化水平。