廣電5G物聯網管理平臺的探索研究

曹軻 姚康 姚妙華 陳虹

摘要：2022 年9 月，國內蜂窩物聯網的連接數首次超過了手機用戶的連接數，正式開啟了“物超人”時代。在人的連接數逐漸飽和的情況下，未來物聯網的連接將成為連接數增長和促進數字經濟發展的重要推動力。物聯網管理平臺是物聯網整體解決方案的核心，具有重要的戰略價值。本文基于廣電5G技術明確了廣電物聯網管理平臺的基本構架，完善廣播體系的整體架構，增強網絡的基礎承載能力，推動廣電業務多元化，發展構建智慧廣電物聯網模式，實現廣電行業的創新發展。

關鍵詞：廣電；5G；物聯網管理平臺

一、引言

廣播電視媒體在社會發展過程中起到至關重要的作用，能夠有效弘揚民族文化，傳遞社會正能量。要強化技術引領，優化平臺建設，以廣電5G技術與物聯網管理平臺為依托，確保信號覆蓋的穩定性，實現信息遠距離傳輸和高時效性，提供高質量的數字化服務，努力形成“智慧廣電+公共服務”新模式。

二、物聯網技術與5G技術的概述

物聯網作為未來數字經濟重要底座支撐，在國家“十四五”規劃中被劃定為7大數字經濟重點產業之一。構建低功耗、多元化的廣電5G物聯網絡，對于增強廣電行業的營收能力、實現廣電技術升級和優化運營模式至關重要。多元化的信息模式對大容量的無線通信技術提出了更高的要求，在設計過程中要明確基本的技術要求，分析技術特點及信息協議，結合人工智能、邊緣計算、大數據等技術，搭建智能化的物聯網管理平臺。同時需要打通產業鏈上下游，與廣電系統的各個環節有機結合在一起，實現感知傳輸、智能處理的作業模式。另外，要充分利用廣電頻譜資源，以廣電5G為支撐，構建全新的物聯網管理平臺，進一步提高無線網絡的承載能力，實現大范圍高效的數據傳輸。

（一）物聯網

物聯網在多個領域內表現出了巨大的應用價值，物聯網產業已成為經濟增長的重要引擎。物聯網是在互聯網基礎上，通過嵌入微芯片實現實時監控，利用RFID、通信、中間件、云計算等技術，實現人與物、物與物之間的互聯互通。隨著物聯網產業的快速發展，物聯網系統架構呈現邊緣計算與傳輸層彼此間分離、云計算與應用層間有解耦狀態存在的趨勢，架構設計的優化能夠更好應對存在于傳統物聯網傳輸中的問題，以實現整體信息和資源共享的便捷性。物聯網在社會生產過程中有廣泛應用，如智慧城市、智能家居、應急廣播、智能交通、智慧工廠、智能養老、智能農業等領域。搭載專業的物聯網管理平臺，可以為物聯網終端和SIM卡提供更完善的閉環服務。

（二）5G通信

5G是第五代移動通信技術的簡稱。5G相比于前幾代的通信技術，有更復雜的業務需求和更苛刻的用戶體驗要求。2015年國際電信聯盟（ITU）正式命名5G，并且定義了5G的三大應用場景：EMBB（增強型移動寬帶）、URLLC（低時延高可靠性通信）、MMTC（海量機器類物聯通信），5G通信技術在設計之初就以萬物互聯為目標。5G與物聯網的有機結合，可以滿足物聯網對不同環境和場景的特殊要求，融合發展可以實現有效集中、高效聚合，并提供標準化的體系，促進物聯網的普及和相關行業應用的擴展。5G 網絡基于服務（SBA）的模塊化架構，增強了運營商的選擇權和定制化能力。保證數據在多樣化、高速化傳播的條件下，實現準確運行、獨立運算。通過通信協議可以實現獨立連接、共享數據資源以及維護網絡的安全性與開放性。廣電5G網絡的700MHz“黃金”頻段相較5G中高頻段（2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz）具有低成本、廣覆蓋等優勢。在開闊環境下，其覆蓋范圍是5G中高頻段的2～3倍，可以為用戶提供更加穩定和快速的網絡連接。另外，700MHz頻段采用頻分雙工FDD模式，而中高頻段采用時分雙工TDD模式，其天然具有網絡低延遲的優勢，更有助于開展低時延、高可靠業務。廣電網絡行業需發揮700 MHz頻譜優勢，創造紅利，并更好地實現業務的均衡發展。

三、廣電5G物聯網管理平臺的特點

（一）降低作業能耗和成本

物聯網技術相比于WiFi等通信技術整體的功耗低，設備可以進入自動休眠狀態，能夠有效延長電池的使用壽命。物聯網管理平臺能夠對物聯網進行個性化、切片化管理，具有高度的融合性和可拓展性，可實現內部局域網的有效連接。物聯網管理平臺的一個基本作用是打通南北向，南向為連接和管理終端，匯聚海量的終端數據；北向為平臺提供共性能力，賦能各類應用，降低開發和運維成本。

（二）公信力較強

物聯網實現分布式集成，以更低的成本實現高效地覆蓋。廣電以其較強的公信力和頻譜優勢，能夠更好地服務于社會各領域，解決傳統作業中的問題，例如聯網速度慢、斷網等。目前智慧廣電物聯網建設已經成為廣電行業轉型發展的一個重要方向。

（三）數據挖掘能力強

廣電物聯網管理平臺能夠增強廣電的公共服務能力，通過更高效的算法，推動公共服務體系進一步創新，并借助新技術，提供多樣化、定制化服務，實現深層次的數據挖掘和數據分析，生成更加精準的用戶畫像，為用戶提供個性化服務。

四、廣電5G物聯網管理平臺建設中存在的問題

（一）發展定位模糊

平臺目前的產業定位較為模糊，廣電企業普遍缺乏物聯網行業經驗，導致未來發展方向不夠清晰。平臺的OICT融合特征也改變了傳統平臺的商業模式。在目前復雜的市場環境下，廣電行業需要結合自身優勢，不斷探索物聯網發展方向，豐富廣電5G的應用場景。

（二）缺乏高端人才

人才直接決定了行業未來的發展，目前我國專業的物聯網技術人員不足，尤其是復合型物聯網人才的供給不足。廣電行業缺乏復合型物聯網高端人才，行業積累和經驗不足，可能導致后續的發展難以推進。

（三）集成發展困難

物聯網管理平臺的接入終端類型較為復雜，需要考量行業的基本需求和業務特點，但在實際發展過程中，由于缺乏行業經驗，對用戶的需求把握不夠準確，導致物聯網應用的落地效果不佳。物聯網技術的應用需求端缺乏開發，整體的業務量較小，運營管理方式粗放，資源共享率較低，尚未形成完善的產業鏈管理模式。

五、廣電5G物聯網管理平臺的SWOT分析

當下正處于物聯網技術發展的關鍵時期，因此要強化技術支持，通過SWOT分析，明確自身在發展過程中存在的問題，并提高運營和服務建設能力，構建智慧廣電新生態，建設智能物聯公共服務體系。充分發揮5G牌照網絡資源的優勢，為CBCH（內容、垂直行業、個人用戶、智慧家庭）賦能，利用廣電行業在播控牌照、內容、廣播、頻譜上的優勢，融合創新，實現差異化發展。

（一）機遇

2019年6月，中國廣播電視網絡有限公司獲得了第4張5G牌照，5G技術已經成為廣電網絡行業轉型的關鍵點。廣電傳統視聽業務與5G技術的融合，可為用戶帶來更好的視聽體驗。廣電行業應根據業務需求及時調整，確保內容精準發布，推動智慧廣電技術的發展。結合人工智能、云計算、大數據和虛擬現實等，優化整體的信息傳遞方式，實現廣電5G物聯網管理平臺與智慧城市、智慧社區、智能家居、智慧農業等有機結合，提供更廣泛的連接服務。

（二）威脅

信息技術快速發展，大量新媒體快速涌現，用戶獲取信息的方式趨向于多元化。愛奇藝、騰訊、字節跳動、B站等公司異軍突起，對廣電行業的有線電視業務產生了較大的沖擊。中國移動、中國電信等通信運營商對廣電行業的寬帶業務也產生了較大的影響。當下用戶的媒體選擇渠道增加，市場呈現出買方市場的特點，整體的市場競爭加劇，廣電網絡主營業務遭受擠壓，進一步加劇了用戶流失的問題。

（三）優勢

5G技術屬于一種顛覆性的技術，5G技術與物聯網技術有機整合，能夠完善整體的廣電網絡體系。5G技術以軟件定義網絡和網絡功能虛擬化為關鍵性指標，與物聯網技術有機整合，實現數據的控制與分離，提高網絡的靈活性，實現移動網絡的再次創新，完成革命性、全局性的5G移動網絡構架。廣電行業作為傳統媒體，具有良好的品牌形象，公眾認可度高，社會公信力較強，具有良好的文化底蘊和商用資源，在當下信息技術的加持下，企業的軟實力顯著提高。

（四）劣勢

廣電屬于傳統的行業，內部存在一定的競爭和信息壁壘，在業務開通過程中容易出現問題。部分員工工作技能較為落后，缺乏創新意識，導致物聯網管理平臺的開發不足。

六、廣電5G物聯網管理平臺的相關技術

物聯網發展，對通信技術提出了更高的要求，在實際發展過程中，需要整合多種技術，并明確協議內容，以滿足低功耗、低時延和廣覆蓋傳輸的基本要求。

（一）LoRa技術

LoRa作為一種低功耗廣域物聯網技術，工作頻段范圍在Sub-1GHz以下?？梢栽谕葪l件下低功率傳輸，實現了低功耗和遠距離的完美搭配，廣泛用于智慧工廠、智慧城市、智慧樓宇等多個領域。但是LoRa的密鑰管理相對薄弱，ISM免授權頻譜會存在干擾的問題。

（二）NB-IoT技術

NB-IoT以3GPP為標準進行定義，核心網部分基于S1接口連接，支持獨立部署和升級部署方式。NB-IoT目前已納入ITU 5G標準，擁有更長的生命周期。NB-IoT與5G NR共同部署，R16 NB-IoT新終端可以接入到5G核心網，成為5G低功耗廣域網場景應用首選，是未來重要的物聯網技術。

（三）MiWind技術

MiWind是采用白頻譜數據庫，屬于國內擁有自主知識產權的物聯網技術，整體功耗低，成本低廉，頻譜資源豐富，具有功耗低、廣覆蓋等特點。MiWind在運行過程中結合了WiFi的優點，采用多重技術可以提高寬帶用戶的數據存儲量，有效降低數據延時。還可以結合衛星定位系統，提高整體的作業效率。MiWind的網絡構架由終端基站服務器和三方App組成，實現了服務器站與終端之間的空間端口相連，用戶可以通過物聯網訪問第三方App，實現數據的快速同步。此外，MiWind還通過優化幀結構設計，增加保護間隔的方式，避免了數據傳輸過程中的跳頻問題。

七、廣電5G物聯網管理平臺的探索

（一）多舉措完善平臺建設

5G時代的到來促使傳統的廣電業務持續升級，由傳統的電視廣播業務向多元的智慧廣電網絡轉型。因此廣電網絡行業應該在保證數據傳輸效率與安全的基礎上，從用戶需求和行業發展的角度出發建設多樣的業務類型，實現穩定的資源共享模式、安全的支付交易方式。結合廣電自身優勢，整合手機端、PC端、物聯網終端，在內容服務類、信息傳輸類、交易類等不同領域提供專業化服務，探索發展具有廣電特色的5G物聯網業務體系，凸顯出廣電5G物聯網管理平臺的優勢。從內部的組織體系、人才、技術等不同層面管理，多舉措完善平臺建設。

1.組織保障

良好的組織體系是發展的關鍵，科學合理的組織能夠提高整體的運營效率。廣電網絡運行與內部的組織構架關聯性強，在工作組織層面應該完善整體的頂層戰略，通過制定頂層戰略、明確具體的業務目標，并與技術團隊合作制定科學的實施方案，加強組織領導。在考慮各個部門的實際情況的基礎上，統籌兼顧，合理規劃，確保智慧廣電5G物聯網管理平臺的建設工作能夠順利推進。

2.技術保障

技術是物聯網管理平臺搭建的核心，通過有效的技術支持，關聯數據挖掘、協同過濾、邏輯回歸等算法，提供優質的數據服務，提升用戶的體驗感，增強用戶黏性。借助推薦引擎和數據分析，有效挖掘不同用戶的需求，掌握不同運營平臺的運營狀況，從技術數據的角度為后續的運營提供支持，優化整體的平臺建設。因此要積極增加研發投入，將技術創新、產品創新與人才管理有機結合，有效擴大資金來源，吸引更多專業人才，優化整體的軟硬件架構，為整體的技術升級奠定基礎。

3.文化保障

文化是企業發展的靈魂，良好的文化底蘊能夠保證其持續健康發展，激發員工的歸屬感和主動性。廣電行業要積極挖掘自身的文化特色，從多角度激勵員工，調動員工的積極性，營造拼搏奮發的工作氛圍。明確廣電行業自身的公共服務使命，積極承擔企業的社會責任，推動廣電5G服務千家萬戶，賦能千行百業，不斷滿足政用、民用、商用等多樣性多層次的視聽和信息需求。

（二）優化平臺搭建

因5G在基礎傳輸網絡上增加了SRv6（Segment Routing IPv6）、SDN（軟件定義網絡）、NFV（網絡功能虛擬化）、FlexE（Flexible? Ethernet）結合的網絡切片和移動邊緣計算（Mobile Edge Computing）等技術，以傳播速度快、延時低的特點滲透到物聯網應用的方方面面，成為一個全連接、全移動的生態通信系統。SDN將網絡設備分離為單獨的控制設備和轉發設備，并引入數據轉換系統，使物聯網管理平臺能夠兼容和擴展新舊通信技術，從而提高終端用戶的傳輸速率。但在應用SDN過程中，也要注意信息傳播的風險，加強對重要節點的信息管理，強化內部安全系統，篩選惡意攻擊行為，以保障移動網絡通信的完整性和安全性。

1.基礎設施層

基礎設施指的是日常監控和管理所需要的數據載體，主要包括一些大型的計算機設備、錄像設備，如數據中心內機房的服務器、磁列陣交互機、云臺、觸摸查詢一體機等。

2.網絡傳輸層

網絡傳輸層由光纖數字傳輸系統、移動網絡、WiFi組成，是數據傳輸的重要環節。通過大數據采集，提供更加精準高效的信息，并對信息進行加工編碼，最后保存到數據庫中，為智能終端實時采集數據，實現數據的匯聚、處理、分析和優化。

3.應用服務層

應用服務層根據行業用戶的分類和需求劃分為服務、營銷、管理等多個層面，提供模塊化服務，推動在政府治理、應急廣播、民生、交通、工業、家庭、養老、農業等行業的應用。結合廣電5G和物聯網管理平臺的能力，利用“云平臺+場景+終端”三位一體的服務模式，為各領域提供優質的數字化解決方案。

八、結束語

物聯網管理平臺的建設對產業發展有重要的推動作用，成為物聯網整體解決方案的核心。廣電網絡行業應該積極利用廣電5G構建智慧廣電體系，強化整體的需求分析，結合物聯網通信技術，有效解決跳頻、位置限制等問題，構建全生態的廣電5G物聯網管理平臺，推動廣電行業高質量的創新性發展。

作者單位：曹軻 姚康 姚妙華 陳虹 華數傳媒網絡有限公司

參? 考? 文? 獻

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曹軻（1989.03-），男，漢族，內蒙古，碩士研究生，研究方向：網絡通信。