淺析5G移動通信技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)時代

（福建省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，福州 350000）

伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，人工智能以及云計算等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，促使現(xiàn)實(shí)社會與互聯(lián)網(wǎng)之間密切聯(lián)系，逐漸將人們帶入只會時代，為人們的日常生活帶來眾多的便捷。在這樣的背景下，物聯(lián)網(wǎng)基于大量科學(xué)技術(shù)的支撐，其發(fā)展速度也在不斷的加快。更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，更低的時延，更大的帶寬，這些5G的突出優(yōu)勢，將會使曾受限于傳統(tǒng)移動通信的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在新時代中大展拳腳。

1 5G的內(nèi)涵

5G的全稱為第五代移動通信技術(shù)，是在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上加以拓展創(chuàng)新的一種新型網(wǎng)絡(luò)，具有高數(shù)據(jù)速率、低時延、大容量等突出特點(diǎn)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于4G系統(tǒng)。其中包括了大規(guī)模天線陣列技術(shù)、超密集組網(wǎng)技術(shù)、D2D通信技術(shù)、扁平化新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等多項(xiàng)核心技術(shù)。

5G并不是某種技術(shù)的創(chuàng)新與完善，而是眾多新技術(shù)的融合發(fā)展。它帶來的不僅僅是通信網(wǎng)絡(luò)性能的提升，更是對人們生活方式的一種拓展。5G與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)相結(jié)合，將會成為產(chǎn)業(yè)加速技術(shù)改造和跨界整合的孵化器，加速推動社會的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

2 5G網(wǎng)絡(luò)的基本特征

2.1 高速率

5G憑借4G網(wǎng)絡(luò)奠定的基礎(chǔ)，對各方面技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新升級，有效的改善了4G網(wǎng)絡(luò)的不足，對人們來說最直觀的體驗(yàn)就是其超高的數(shù)據(jù)傳輸速率，為工作及生活節(jié)約了更多的時間與精力。

2.2 泛在網(wǎng)

5G時代，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)無所不包，廣度覆蓋與深度覆蓋并行，確保在各種場景下都能給用戶帶來更好的服務(wù)與體驗(yàn)。同時可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋的特點(diǎn)，設(shè)置傳感器或智能終端，獲取更多數(shù)據(jù)資源，助力物聯(lián)網(wǎng)的部署和發(fā)展。

2.3 低時延

5G的超低時延技術(shù)，既能大大降低網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間，又能提高數(shù)據(jù)傳輸速率，給用戶更好的上網(wǎng)體驗(yàn)，提升用戶感知度。更重要的是，傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)由于響應(yīng)機(jī)制延遲等問題，無法滿足對時延要求極高的應(yīng)用需求，如無人駕駛、工業(yè)自動化等。而這些技術(shù)受傳統(tǒng)通信技術(shù)的影響，處理速度與各方面技術(shù)無法滿足服務(wù)需求。只有合理的應(yīng)用5G才能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足，滿足人們的各方面需求。

2.4 萬物互聯(lián)

從小的方面講，智能終端、智能家居等越來越多的設(shè)備和設(shè)施需要通過聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時的智能化管理。從大的方面來講，未來智慧城市的建設(shè)將充分受益于5G網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)?G不僅能夠處理大量的數(shù)據(jù)負(fù)載，還可以集成各種智能系統(tǒng)，將小“智能”集成大“智慧”，實(shí)現(xiàn)真正聯(lián)網(wǎng)城市的愿景。

3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是將實(shí)物應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，進(jìn)而能夠高效的實(shí)現(xiàn)人與物品之間的交互。雖然在5G并沒有到來之間物聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)得到社會各界的廣泛應(yīng)用。大到智慧城市、智慧社區(qū)，小到智能家居、智能手機(jī)，物聯(lián)網(wǎng)早已滲透于我們的生活之中，為我們的生活帶來了便利。但這些應(yīng)用大多是依托低耗能、小數(shù)據(jù)的流量通信，無法實(shí)現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)。而5G時代的開啟為萬物互聯(lián)提供了優(yōu)質(zhì)的條件，憑借著高帶寬、低延遲、廣覆蓋的優(yōu)勢，為物聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供有力的承載。

4 5G與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展

5G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)更符合物聯(lián)網(wǎng)所需的基本特性，這不僅體現(xiàn)在高帶寬、低時延的“增項(xiàng)能力”，更體現(xiàn)在低能耗、廣連接、深覆蓋的低成本優(yōu)勢。在5G助力下，物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市、交通、醫(yī)療、自動化等領(lǐng)域?qū)⒅饾u得到規(guī)模化驗(yàn)證。

4.1 人工智能

自動化的觸覺感知網(wǎng)絡(luò)將是物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向。通過高速、低延遲的5G網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時人機(jī)對話及機(jī)器與機(jī)器交互，人和機(jī)器將使用觸摸和視覺反饋與環(huán)境交互。觸覺感知網(wǎng)絡(luò)將能夠有效地制造高度定制化的產(chǎn)品。協(xié)助生產(chǎn)的人員將配備各種連接工具，如觸摸感應(yīng)連接手套和可穿戴傳感器，從而可以最大限度地減少甚至是完全消除人為錯誤和受傷的風(fēng)險。

4.2 車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛

目前大多數(shù)車聯(lián)網(wǎng)仍是停留在導(dǎo)航階段，由于數(shù)據(jù)傳輸速率不夠，很多信息不能實(shí)時傳遞及更新。隨著5G的來臨，這些問題都會得到有效的解決，使得車聯(lián)網(wǎng)可以為駕駛員提供更廣泛的幫助。

5G網(wǎng)絡(luò)高速率、低時延的特性，使其可以實(shí)現(xiàn)對車輛的實(shí)時控制，滿足自動駕駛的苛刻要求。可以利用相關(guān)技術(shù)把路況信息、車輛周圍情況等數(shù)據(jù)結(jié)合成一個智能交通網(wǎng)，任何車輛駕駛員都可以實(shí)時了解車輛周邊狀況，道路擁堵情況，從而選擇適合自己的車速或路線，實(shí)現(xiàn)無人駕駛的美好愿景。

4.3 加速虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的發(fā)展

與現(xiàn)有的4G和3G網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)將提供更高的速率、更低的延遲以及更好的整體性能和可靠性。這對于VR，AR等領(lǐng)域的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)是仿真技術(shù)的一個發(fā)展方向，與AR/VR相結(jié)合的高速、低延遲的移動連接，對于模仿真實(shí)環(huán)境至關(guān)重要。5G的到來，能夠?qū)崿F(xiàn)新級別的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以從控制室實(shí)現(xiàn)安全操控，避免傳統(tǒng)的高風(fēng)險。

就物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域而言，5G帶來的價值是多元而綜合的。眾多能力的升級，讓很多智能化業(yè)務(wù)由4G時代的根本不具備觸發(fā)條件，變成了5G時代的可以觸達(dá)。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)在迅速發(fā)展的過程中，人們對其提出了越來越高的要求，而5G時代的到來，使得物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景更加明朗，同時物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建也是5G網(wǎng)絡(luò)對人們生活影響的最直接體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)在5G的背景下必須要以靈活的方式發(fā)展，為人們提供更加高效高質(zhì)的服務(wù)，從而真正的實(shí)現(xiàn)智慧城市的建設(shè)目標(biāo)。