5G移動通信技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)時代研究

白航 楊國勇 蒙鎮(zhèn)梅

貴州電子科技職業(yè)學(xué)院 貴州 貴陽 550000

引言

5G移動通信技術(shù)是近年來發(fā)展成熟的一項技術(shù)，至今仍然沒有在民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，5G是第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的簡稱。現(xiàn)階段，5G技術(shù)可以實現(xiàn)低延遲通信、低成本建設(shè)以及高效率使用，還可以實現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備的連接功能。5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)這兩項技術(shù)相輔相成，5G技術(shù)的發(fā)展使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備快速普及，技術(shù)不斷實現(xiàn)突破，打破了種種技術(shù)上的制約，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展掃清了障礙，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速進步奠定堅實基礎(chǔ)。

1 5G移動通信技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)時代的高效率特點研究

1.1 有超高的傳輸速率

根據(jù)目前5G及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況來看，5G通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了高速穩(wěn)定的信息傳輸通道，使物和物之間的智能化、自動化互聯(lián)有了技術(shù)上實現(xiàn)的可能性，5G技術(shù)直接促進了各個領(lǐng)域、各個行業(yè)的發(fā)展。目前5G技術(shù)可以達到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率是10Gbps/s，最低傳輸速率也能達到最高傳輸速率的75%，即使用5G網(wǎng)絡(luò)下載一部10G的超清電影只需要10s的時間，5G移動傳輸速率已經(jīng)達到光纖的傳輸速率。這種傳輸速率的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在文件下載方面，更對物聯(lián)網(wǎng)的實時傳輸起到重要作用，有助于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實現(xiàn)更多功能，也有助于物聯(lián)網(wǎng)增強時效性[1]。

1.2 有穩(wěn)定的傳輸性能

5G時代下物聯(lián)網(wǎng)的傳輸技術(shù)不僅具有高速度的特點，還具有高穩(wěn)定性的突出優(yōu)勢。相比于4G技術(shù)而言，5G信息技術(shù)不受到Zig Bee、Wi-Fi等協(xié)議的約束，信息傳輸速率和穩(wěn)定性大幅度增強，當(dāng)出現(xiàn)連接時間超過規(guī)定值、信息傳輸量達到上限的情況時，網(wǎng)絡(luò)也不會被迫停擺。而4G通信技術(shù)常常因為上述情況而中斷信息傳輸，通信技術(shù)運行穩(wěn)定性較差。5G通信技術(shù)之所以具有這方面優(yōu)勢是由于5G信息傳輸相對獨立，不受到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議框架的限制與束縛，信息傳輸過程就變得更加穩(wěn)定。在這種條件下，5G技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)能夠持續(xù)高效的進行物與物之間的互相聯(lián)通，使信息化與智能化在物聯(lián)網(wǎng)體系中飛速發(fā)展。

1.3 規(guī)模化傳輸特點

5G時代背景賦予了物聯(lián)網(wǎng)以高效率、高速度傳輸?shù)孽r明特點，也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了規(guī)模化傳輸?shù)闹匾Ｕ希@對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用常態(tài)化發(fā)展具有重要的應(yīng)用價值。由于5G的技術(shù)特點是不受網(wǎng)絡(luò)協(xié)議框架的約束，因此可以為多個終端提供信息技術(shù)服務(wù)。現(xiàn)在常用的家居物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用5G技術(shù)已經(jīng)成功通過大規(guī)模的MIMO天線系統(tǒng)使生活用水、用電、煤氣傳感設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)進行信息互聯(lián)，使人們足不出戶就可以享受各種方便的服務(wù)。

2 5G時代背景下的物聯(lián)網(wǎng)智慧應(yīng)用研究

2.1 物聯(lián)網(wǎng)智慧家居

智慧家居是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)初期就開始應(yīng)用的領(lǐng)域，是我國人工智能技術(shù)的一個重要應(yīng)用場景，早期的智慧家居設(shè)備需要Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支撐，但該技術(shù)使用的無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性達不到要求導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)傳輸質(zhì)量較差，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也比較緩慢。5G技術(shù)的成功應(yīng)用使得智能家居設(shè)備系統(tǒng)大幅度精簡，突破了Wi-Fi通信傳輸?shù)闹萍s，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)升級換代速度加快，推進了物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化進程[2]。

2.2 智慧物流

近年來，電子商務(wù)飛速發(fā)展使物流產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，物流產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為市場經(jīng)濟中不可或缺的一個重要組成部分。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系下的智慧物流實現(xiàn)了絕大多數(shù)環(huán)節(jié)的自動化處理，不僅大幅度降低了物流企業(yè)投入的人力資源成本，還降低了物流行業(yè)工作人員的勞動強度。5G技術(shù)的成功應(yīng)用使物流各環(huán)節(jié)之間的銜接時間縮短，物流程序的處理更加精準，通過高效率、高質(zhì)量的物流體系帶動了電子商務(wù)的發(fā)展。在4G信息傳輸時代中，物流信息和實物情況往往存在一定的不對稱問題，5G信息傳輸時代下物流行業(yè)運行不存在此類問題，物聯(lián)網(wǎng)的智慧應(yīng)用特點在5G時代中得以充分展現(xiàn)。

2.3 智慧工廠

傳統(tǒng)工廠中的車間有各種生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線的產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程最初只依靠工作人員的體力勞動來完成，自動化和智能化技術(shù)出現(xiàn)后，工廠生產(chǎn)過程出現(xiàn)了煥然一新的面貌。自動化加工和智慧化生產(chǎn)技術(shù)是工廠迫切需要的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟發(fā)展對智慧工廠控制成本、提高生產(chǎn)效率方面意義非凡。在上一代移動通信技術(shù)的背景下研究智慧工廠遇到了很多矛盾問題，傳輸速率慢就是一個重要的問題，傳輸速率慢會導(dǎo)致車間流水線上的機械動作無法實時完成，這導(dǎo)致實現(xiàn)機械自動化的最終目標遙遙無期。5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)時延極低，具有非常良好的實時性特點，操作人員、智慧物聯(lián)系統(tǒng)和操作設(shè)備之間的控制與協(xié)同效率顯著提升，在實踐中摸索了智慧工廠建設(shè)經(jīng)驗，已經(jīng)可以構(gòu)建出閉環(huán)自動化智慧工廠，全面提升企業(yè)生產(chǎn)效率。筆者經(jīng)過調(diào)研得知，5G技術(shù)已經(jīng)將智慧工廠的網(wǎng)絡(luò)時延控制在0.1ms之內(nèi)，這個時延量級已經(jīng)滿足各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實時控制需求，因此5G的時代背景下物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展具有一定的必然性[3]。

3 結(jié)束語

總而言之，5G技術(shù)有諸多優(yōu)勢，在物聯(lián)網(wǎng)涉及的各個領(lǐng)域中應(yīng)用5G技術(shù)已是大勢所趨。如今，5G的資費仍然較高，除商用以外很少有人日常用手機使用5G網(wǎng)絡(luò)，如何降低5G網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)運營成本以降低資費標準是相關(guān)企業(yè)應(yīng)該深入思考的問題。