物聯網下的5G通信技術應用

黨 巖

（吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130000）

0 引 言

5G通信技術為物聯網提供了強大的技術支撐，促進了各產業與技術的融合，實現了5G時代行業快速發展的目標。物聯網背景下，加強5G通信技術應用對于現代化企業發展有著重要意義。

1 物聯網的含義

物聯網是連接物品的網絡，能夠通過網絡實現人和物不同程度的組合與連接。物聯網在不斷發展的過程中逐漸得到普及和應用，不僅能夠用于對資源進行整合，還能夠與人們的生活有效連接。物聯網發展過程中需要應用控制裝置，保證各項設備之間能夠實現信息互通互聯。同時，物聯網需要在網絡技術的支持下工作，一旦失去網絡技術，物聯網將難以實現運行。積極開發并運用通信技術，能夠完善物聯網應用布局，實現智能化網絡建設[1]。在5G通信技術出現后，物聯網可將這一技術運用到自身發展的過程中，提高網絡數據傳輸速率，提升系統運行靈活性和穩定性。加強5G通信技術在物聯網中的應用，能夠使網絡功能得到拓展，同時確保通信功能充分發揮作用，提高人們的生活質量。

2 5G通信技術的優勢

相較于以往的網絡通信技術，5G通信技術無論是在速率還是信息容量等方面都實現了進一步的提升，能夠更好地滿足人們對網絡應用的需求，為人們帶來更好的網絡體驗。隨著社會經濟水平不斷提升，人們生活節奏逐漸加快，信息成為人們生活中的重要內容。隨著人們對通信質量的要求不斷提升，要想保證智能服務質量，需要保證無線網絡形成全面覆蓋，并且不受環境與地理位置的限制。通過增加網絡連接密度，保證網絡覆蓋到以往無法達到的區域，為高原山區等偏遠地區帶來網絡支持，提高網絡覆蓋率。此外，5G通信技術能夠保證信息傳輸低延時。與上一代通信技術相比，5G通信技術的低延時優勢對于智能化要求較高的行業而言可以起到有效的輔助作用，例如無人機使用、遠程操控等，可以拓展通信技術的應用范圍。如圖1所示，將5G通信技術應用到無人機中，可以使無人機實現云數據采集，在電力線路檢測、地形勘探等多項領域發揮作用，有著良好的發展前景[2]。

圖1 5G無人機應用

隨著5G技術的進一步發展，未來5G通信技術將逐步緩解基站的運行壓力，實現低能耗運行。此外，5G通信技術網絡具有覆蓋面大的優勢，通過合理設計網絡可以實現對通信過程的精細化管理，有效降低設備的投資成本。此外，還能通過引入其他電力設施實現設施節能降耗的運行方式，形成聯動配合，在滿足人們生活需求的同時不會產生過多能耗。

3 物聯網背景下5G通信技術應用分析

為了更好地滿足多領域對數據傳輸的需求，需要應用5G通信技術實現數據穩定且快速的傳輸，同時實現對各項信息的高效處理。對于各領域而言，利用5G通信作為技術支撐能夠滿足多種復雜的設備通信需求。5G通信技術具有良好的應用優勢，在各個領域均具有一定的應用價值[3]。物聯網背景下的5G技術互聯如圖2所示。

圖2 物聯網背景下的5G技術互聯

3.1 智能制造與供應

新時期，5G通信技術突破了以往通信技術的限制，技術水平顯著提升，能夠通過實時收集提高數據收集效率。通過5G通信技術的應用，能夠提升物聯網設備的自動化操作水平。物聯網領域的傳感器與其他設備能夠在5G通信技術的支撐下提升計算和分析水平，通過收集分析數據減少運行成本。通過5G通信技術實現數據無縫傳輸，保證海量數據傳輸，提升行業生產效率。供應鏈存在的目的是滿足消費者需求，通過5G通信技術建立以消費者為導向的供應鏈管理模式，基于路由節點提供完整的供應鏈數據信息，減少人工監督，實現遠程跟蹤與操控。

3.2 虛擬無人機

當前無人機在5G通信技術的支持下實現了新的發展，利用無人機不僅能夠收集實時信息，還能夠傳播高清圖片。將5G通信技術與無人機融合，能夠在農林植保、地理測繪等領域發揮重要作用。無人機監測有著范圍廣、實效性強的優勢，是常規手段無法比擬的。通過無人機遙感操控實現對物流運輸全過程的控制，按時將包裹運輸到指定地點，提高運輸效率（如圖3）。在無人機上安裝攝像頭，利用360°鏡頭實現多角度拍攝。利用無人機遙感對視頻流進行捕捉，借助5G通信技術與鏈路傳輸帶給觀眾不一樣的視角體驗。在農林植保方面，利用無人機能夠實現農藥噴灑、植物授粉等工作。與人工操作相比，基于5G通信技術的無人機能夠保證操作的精準度，節約大量人力成本，而且還能防止人員吸入較多有害物體。利用航拍傳輸實時數據，方便管理人員全面了解農作物生長的實際情況，提供各種周期生長指標。除此之外，無人機能夠進行遠程巡檢、地理測繪等，根據采集的環境數據生成數據信息。對于勘察難度較高的區域，也能夠利用無人機完成作業。

圖3 智能無人機物流運輸流程

3.3 醫療保健

對于醫療領域而言，患者數量龐大，每日生成的數據難以進行有效處理。利用5G通信技術實現數據實時處理，對患者看診的各項信息進行記錄，便于醫生、醫護人員之間信息共享。遠程醫療正處于發展和普及的狀態，利用5G通信技術與物聯網融合有助于合理配置醫療資源，縮短了空間距離。2019年，華為企業聯合通信企業成功實施了一場遠程外科動物手術，通過5G通信技術為醫生傳遞高清的圖像數據，能夠對50 km外的機器人發出指令，對豬進行肝小葉切除手術。同樣是2019年，海南醫院利用物聯網與5G通信技術為病人進行腦起搏器植入手術。兩場手術都非常成功，這也是跨地區手術操作的新發展（如圖4）。利用新型技術與醫療技術結合，對于醫療領域發展有著深遠的意義[4]。

圖4 基于5G技術的遠程手術項目

3.4 智慧城市

智慧城市是當前城市發展的新型理念，能夠利用先進的通信技術實現對各種資源的整合，為人們提供更多的服務。物聯網將交通、醫療等多個領域串聯在一起，為人們的生活提供便利。智慧城市利用5G通信技術實現系統科學部署，利用數字化技術提高設施自動化運行效率，將城市中所有的內容都放置在同一個框架中，利用通信技術減少信息滯后、不互通的現象，保證信息能夠被統一存儲與傳輸[5]。此外，智慧城市強調實現交通、能源等多方面的科學管理。通過將物聯網傳感器放置在車站，能夠使有關人員掌握車站的人流情況，通過及時疏通減少擁堵現象。現階段車輛定位系統具有獨立性，在網絡有延遲的情況下會出現導航信息更新不及時等問題，影響車輛駕駛。5G時代下，無人駕駛技術不斷實現新突破。5G通信技術能夠保證信息收集速率，實現數據有效交換[6-10]。

4 結 論

綜上所述，隨著網絡技術的發展，物聯網對通信技術有著更高的需求，5G通信技術的出現為其提供了很大的助力。將5G通信技術應用在物聯網中，可以提高信息傳輸速率和信息傳輸效率，同時提升網絡運行的安全性和穩定性，對于行業的發展能夠起到積極作用。