5G技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的實踐探討

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引言

在5G技術逐漸普及之后，人們對移動網(wǎng)絡流量的需求日益提升，且對于“萬物互聯(lián)”的渴求進入了一個新的階段，如何利用當下的無線網(wǎng)絡滿足人們對于移動流量與互聯(lián)的需求，是當下需要重點考慮的問題。現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)形式下的5G通信技術主要可以體現(xiàn)為：大規(guī)模MIMO技術、智能化技術、新型網(wǎng)絡架構技術與密集網(wǎng)絡技術，這些技術的出現(xiàn)及應用在一定程度上解決了流量需求問題，但是仍然存在一定的不足，具有發(fā)展的空間與余地。這就需要將5G技術進一步結日常生活中的“物聯(lián)系統(tǒng)”，融入醫(yī)療、車輛、科技、電力、無人控制等各個領域，全面提升各領域的自動化發(fā)展水平，體現(xiàn)物聯(lián)形勢下的5G技術推廣優(yōu)勢。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術的概述

物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)不同電子設備之間相互連接通信的一種方式，利用自動控制技術，實現(xiàn)對不同設備的控制，物聯(lián)網(wǎng)在21世紀初已經(jīng)有了一定的發(fā)展，也是21世紀一項非常重要的技術產(chǎn)物。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，往往需要在控制與被控制設備中安裝芯片，作為信號接收、指令發(fā)送的控制中樞。以往實現(xiàn)不同設備之間通信主要通過WiFi網(wǎng)絡，也就是物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)需要在某一個局域環(huán)境中，失去無線網(wǎng)絡環(huán)境將無法實行控制操作。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術的實現(xiàn)需要依賴傳感器技術的發(fā)展，傳感器能夠對周圍環(huán)境、標定檢測量進行檢測，利用傳感器反饋的信號作為判斷控制執(zhí)行的標準。隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術取得了更大的進步，各種先進算法的實現(xiàn)，使得物聯(lián)網(wǎng)設備具備了一定的學習能力，能夠記住習慣性的操作指令，并且按照操作者的習慣執(zhí)行。當然基于以往的技術，物聯(lián)網(wǎng)無法進行大規(guī)模的布局和使用，因為網(wǎng)絡環(huán)境限制了物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，網(wǎng)絡延遲、穩(wěn)定性等都是需要提升的方面[1]。

2 5G通信技術的特點

5G技術的特點在于以下幾方面：其一是數(shù)據(jù)量大。關于5G技術的龐大數(shù)據(jù)量是通過推演得知的，從應用移動通信的娛樂方式上來看，人們用來消耗碎片時間的主要內容載體從短信（2G）過渡到圖片（3G）再到短視頻（4G），那么5G時代應用中長視頻是最基本的，而以5G信號接收中長視頻則意味著數(shù)據(jù)量的大幅增長，因此5G技術必然擁有龐大的數(shù)據(jù)量吞吐能力；其二是聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量增加。由5G實現(xiàn)的聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量增加不僅要以5G本身強大的數(shù)據(jù)傳輸功能為基礎，同時也要借助高速發(fā)展的智能終端設備與物聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)5G網(wǎng)絡單位的大面積覆蓋，據(jù)可靠數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，5G網(wǎng)絡單位的覆蓋面可能會是4G的100倍以上；其三是數(shù)據(jù)傳輸速率的提升。數(shù)據(jù)傳輸速率的大幅提升通常應用在社會特殊需求中，如搶險救災、急救等需要高清圖像傳輸業(yè)務的社會活動；在這類型的社會活動中，5G的數(shù)據(jù)傳輸速率（網(wǎng)速）最低能保證10Gbit/s，峰值速率甚至可以達到100Gbit/s，即使是正常情況下，5G的數(shù)據(jù)傳輸速率也能達到1Gbit/s以上；其四是安全性的提升。5G強大的信息傳輸能力使得網(wǎng)絡延遲出現(xiàn)的概率極低，相比4G而言在時間上縮短了5-10倍，這也就使得5G移動信號在傳遞關鍵數(shù)據(jù)時的即時性及可靠性均能夠得到保障[2]。

3 物聯(lián)網(wǎng)形勢下5G通信技術的應用

（1）高頻傳輸技術的應用。伴隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，在社會建設中網(wǎng)絡技術的參與變得更加全面，其所具備的技術優(yōu)勢能夠為各個領域的發(fā)展提供技術支持。現(xiàn)階段，4G絡依然是網(wǎng)絡通信中的主流，基本能夠滿足人們生產(chǎn)生活的需求，不過在遇到較大的網(wǎng)絡活動，如“雙十一”等，或者短時間內用網(wǎng)量迅速增長，會導致網(wǎng)絡信號傳輸擁堵的問題，引發(fā)卡頓，嚴重時甚至可能造成網(wǎng)絡癱瘓，影響用戶的使用感受。通過高頻傳輸技術的應用，能夠顯著提升寬帶速率，提升效果甚至能夠達到十倍以上，這一點是原本的微波帶寬速率難以企及的。高頻傳輸技術需要的設備體積和能耗更低，再是按小型化發(fā)展的同時，也可以切實保證短距離通信的效率和質量。

（2）無線機器人控制。無線機器人云端控制，是基于傳統(tǒng)的掃地機器人的基礎上，融入5G通信技術，構想機人的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，促使用戶的手機等智能終端與無線機器人相連接，一方面，無線機器人能夠通過接受用戶的遠程傳輸指令產(chǎn)生反應，完成作業(yè)任務；另一方面，能夠結合移動終端設備中的數(shù)據(jù)設置情況，感受周邊環(huán)境情況，搜集環(huán)境數(shù)據(jù)，結合數(shù)據(jù)分析情況自動產(chǎn)生作業(yè)行為。在《博士預測·未來智能制造——無線機器人控制分析》一文中，明確展示了mPad移動控制單元在機器人控制中的優(yōu)勢，向讀者展示無線機器人控制系統(tǒng)在移動、控制保障機制、數(shù)據(jù)搜集、單位區(qū)域連接與實時性方面的性能情況，進一步證實了5G技術在無線機器人控制中的應用優(yōu)勢。

（3）無線傳輸技術的應用。5G通信中的無線傳輸技術包括濾波器組多載波技術、大規(guī)模MIMO技術以及全雙工技術等。為了能夠更好地滿足5G移動通信行業(yè)的發(fā)展需求，研究人員將研究的方向放在了信號傳輸及發(fā)射功率差異引發(fā)的碼間串擾方面，強調對各類干擾的消除，如數(shù)字端干擾消除、模擬端干擾消除以及其他設備干擾消除等[3]。

4 結束語

5G技術高速率、低延遲、大信息量的特點為物聯(lián)網(wǎng)的下一步發(fā)展奠定了堅實基礎，而5G技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的實踐，也讓人們看到了其背后巨大的發(fā)展?jié)摿Α：翢o疑問，這兩種新興技術的運用具有非常可觀的前景，能夠大幅改變人們現(xiàn)有的生活模式，并最終為社會帶來巨大變革。