基于5G移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析

謝岳鋒 黃志偉 洪清桂

摘要 近年來(lái)，隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更新與發(fā)展的速度也越來(lái)越快，通訊領(lǐng)域當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的速度也在不斷加快，如今，4G通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活當(dāng)中。隨著技術(shù)的不斷更新，在改變?nèi)藗兩罘绞降耐瑫r(shí)，生活需求也在不斷提高，如今4G通信技術(shù)已經(jīng)無(wú)法再滿(mǎn)足于人們的日常生活需求，5G通信技術(shù)也進(jìn)入了快速的發(fā)展階段，更是未來(lái)的主流發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 5G移動(dòng)通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

引言

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景多樣化，具有廣泛的應(yīng)用前景，在第四次工業(yè)革命中起到了重要作用，同時(shí)給其它領(lǐng)域帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，比如服務(wù)業(yè)，使得人們的生產(chǎn)與生活發(fā)生了極大變化。目前來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在智能制造和智慧城市以及智慧交通等多個(gè)領(lǐng)域，均獲得了突出進(jìn)展。基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)，將會(huì)突破大規(guī)模應(yīng)用。

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5G通信技術(shù)概述

5G通信技術(shù)又稱(chēng)第五代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，是在4G（第四代）移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的的創(chuàng)新型移動(dòng)通信技術(shù)，與前幾代移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)不僅具有著穩(wěn)定性強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、延遲低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能夠起到降低能源消耗、節(jié)約成本的效果，在性能上有了極大的提升。例如在數(shù)據(jù)傳輸速率方面，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率通常在0.1Gbit/s左右，但在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，數(shù)據(jù)傳輸速率最高卻可以達(dá)到10Gbit/s，速度提升了近百倍，即便是與英國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商EE提供的全球最快4GLTE-LTE-A網(wǎng)絡(luò)相比，5G通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率也要快12倍左右。而在延遲方面，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間通常在50ms左右，而5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)則可以將這一延遲降低降低到1-2ms，這對(duì)于工業(yè)制造、醫(yī)療、自動(dòng)駕駛、VR游戲等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展都有著非常重要的意義。另外，從物聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看，由于以5G通信技術(shù)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)能夠與其他各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效融合，因此借助多天線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器，就可以將設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)信息高效的交互控制，能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)的推廣發(fā)展起到很大幫助。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析

2.1移動(dòng)終端的應(yīng)用

移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)通訊終端應(yīng)用主要是表現(xiàn)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用wlan的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)的傳輸與接收，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品信息的傳輸，在無(wú)限領(lǐng)域可以更廣泛的輻射到更大的范圍，而且整體建設(shè)是基于移動(dòng)終端技術(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，建設(shè)難度更低，整體的速度卻更快。條碼技術(shù)就是這類(lèi)技術(shù)的一種具體運(yùn)用。條碼可以和不同的移動(dòng)終端進(jìn)行互動(dòng)，只要將條碼里面的信息進(jìn)行讀取就可以從移動(dòng)終端獲取相應(yīng)的信息。而且通過(guò)識(shí)別條碼還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于物品的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，只要物品擁有固定的條碼，就可以通過(guò)識(shí)別條碼來(lái)獲得相應(yīng)的信息，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)于物品信息的讀取、管理和儲(chǔ)存。還可以形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)整個(gè)類(lèi)型的物品進(jìn)行數(shù)量控制和流通監(jiān)控。這樣的技術(shù)應(yīng)用讓物聯(lián)網(wǎng)變得更加高效和智能。

2 .2SDN/NFV技術(shù)

SDN/NFV技術(shù)屬于可擴(kuò)展技術(shù)，目前在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中得到普遍應(yīng)用，而隨著網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)量的快速增長(zhǎng)，人們?cè)趯?duì)帶寬與網(wǎng)速提出高要求的同時(shí)，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性也格外重視，而SDN/NFV技術(shù)正是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)屏障，這主要指代用軟件定義網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化，這項(xiàng)技術(shù)在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建一個(gè)全新的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，使網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)軟件化虛擬化，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效分離。SDN/NFV技術(shù)作為5G移動(dòng)通信技術(shù)的前提保障，這種專(zhuān)屬的分離功能恰恰保障了5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，SDN與NFV技術(shù)共同發(fā)揮安全保護(hù)作用，能夠滿(mǎn)足各種不同移動(dòng)業(yè)務(wù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的不同需求。

2.3速率優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

從當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況可以看出，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)受到了一定的約束，主要影響其發(fā)展的因素便是通信速率。在4G網(wǎng)絡(luò)背景下，物聯(lián)網(wǎng)通信速率便不能達(dá)到本身的發(fā)展要求與相應(yīng)的需求，沒(méi)有辦法取得大數(shù)據(jù)信息。然而，當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)非常大時(shí)，便會(huì)發(fā)生許多不確定的因素，這些因素的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞、延時(shí)等狀況的發(fā)生，會(huì)造成物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)不能在首要時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)綉?yīng)用層中。基于此種狀況，便會(huì)發(fā)生潛在的風(fēng)險(xiǎn)，隨著5G通信技術(shù)的出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)被高效的應(yīng)用，憑借5G通信技術(shù)本身的速度、容量以及低延時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，可以在一定范圍內(nèi)達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)有的傳輸要求，從而確保物聯(lián)網(wǎng)更深入的應(yīng)用。目前4G無(wú)法滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)需求，便需要在5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)智能需求，隨著5G通信技術(shù)的建立，網(wǎng)絡(luò)速度也會(huì)相應(yīng)的提高，這將表示會(huì)縮短接收智能手機(jī)與其余電子產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息時(shí)間。由此可看出5G通信技術(shù)能確保物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

2.4密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

5G通信技術(shù)能夠?qū)⒃S多種無(wú)線技術(shù)進(jìn)行融合，覆蓋的范圍不大，在當(dāng)前背景下，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是極為重要的，對(duì)于密集型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，其主要分為兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一是在宏基站外面，會(huì)有許多天線，使得室外的空間能夠得到進(jìn)一步擴(kuò)展，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)容量便會(huì)得到擴(kuò)充，且能夠有效提升系統(tǒng)的靈活程度。且在室外，會(huì)布置許多更加密集的網(wǎng)絡(luò)，不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間能夠更為融洽，這樣能夠有效提升鄰近節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，在當(dāng)前5G技術(shù)發(fā)展應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠有效增加網(wǎng)絡(luò)空間，使得時(shí)間動(dòng)態(tài)化變化能夠直觀的展現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積不斷提升，能夠充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。

2.5網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

基于5G的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，若想保證技術(shù)的妥善性，需要借助網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和支持，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)虛擬化，基站以及終端等均實(shí)現(xiàn)虛擬化，進(jìn)而構(gòu)建具有智能化和開(kāi)放性特點(diǎn)的5G核心網(wǎng)，并且具有靈活便利性的無(wú)線接入網(wǎng)，以及具有高效率低成本優(yōu)勢(shì)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)媒介。應(yīng)用的5G核心網(wǎng)，其需要配合SDN創(chuàng)建，即利用SDN，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化處理，同時(shí)具有流量?jī)?yōu)化控制。采用的無(wú)線接入網(wǎng)，采用的是分離接入控制模式與承載模式，支撐多元化應(yīng)用場(chǎng)景，以便于后續(xù)資源以及網(wǎng)絡(luò)的接入。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，5C通信技術(shù)在硬件產(chǎn)業(yè)、通信標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用等方面為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來(lái)了巨大幫助，在醫(yī)療、建筑、智能家具等領(lǐng)域也有著非常良好的應(yīng)用前景，但要想將讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，也同樣需要關(guān)注地方產(chǎn)業(yè)鏈部署、前期成本控制、信息安全防護(hù)等問(wèn)題。

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