淺談基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究

袁俊

【摘 要】我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，自主研發(fā)了5G通訊網(wǎng)絡(luò)，從而大大提高了我國信息的傳遞速度。5G移動網(wǎng)絡(luò)通信使用了更高水平的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，從而能夠滿足更多用戶的需求。本文主要對當(dāng)前5G和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)發(fā)展方向進(jìn)行簡單討論，并提出了物聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)融合方法，進(jìn)一步提高我國智能化發(fā)展水平。

【關(guān)鍵詞】5G通信;物聯(lián)網(wǎng);技術(shù)應(yīng)用

隨著我國5G技術(shù)的日益成熟，5G將會成為我國2020年新一代通訊系統(tǒng)，從而大大提高了文件傳輸速度，而且5G技術(shù)擁有著超高頻譜利用率和能效，并且5G相比4G較為靈活，能夠很好地處理各個領(lǐng)域的各項(xiàng)事務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)與5G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合給我國未來的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。現(xiàn)階段很多技術(shù)部門已經(jīng)開始將5G與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合來進(jìn)行日常生產(chǎn)活動，大大的提高了用戶的使用體驗(yàn)。

一、5G移動網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前運(yùn)行情況以及使用的技術(shù)

1.大規(guī)模天線技術(shù)

5G在運(yùn)行過程中采用了大規(guī)模的多天線技術(shù)，這種技術(shù)要讓基站中的天線數(shù)量比終端天線數(shù)量要高出很多，然后通過極大數(shù)目讓傳輸數(shù)據(jù)到達(dá)終端信道，從而就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信號的穩(wěn)定高速運(yùn)輸，而且信號在傳輸時也能幫助信號實(shí)現(xiàn)低延時的傳輸。通過近幾年5G發(fā)展各類實(shí)踐活動表明，基站的天線數(shù)量可以趨近于無限大，用戶所能使用的天線數(shù)量也能夠在一定程度上加大，所以這就能夠幫助5G在未來的發(fā)展過程中能夠更快的進(jìn)行信息運(yùn)輸，同時能夠大大提高網(wǎng)絡(luò)能效，但是對于這些設(shè)備的建設(shè)成本還需要進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)我國當(dāng)前實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)膶竞陀脩羲褂玫奶炀€數(shù)量進(jìn)行規(guī)劃，而且也要不斷加強(qiáng)我國的建設(shè)能力，從而能夠更好更快的對基站進(jìn)行建設(shè)。大規(guī)模天線技術(shù)能夠幫助5G移動網(wǎng)絡(luò)帶來更好地發(fā)展前景，大規(guī)模天線技術(shù)可以在基站分裂的情況下，對基站空間資源進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘工作，讓5G系統(tǒng)能夠獲得更加優(yōu)良的空間分辨率。同時大規(guī)模天線技術(shù)與綜合波束賦形技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，能夠不斷強(qiáng)化信號強(qiáng)度，將信號強(qiáng)度進(jìn)行集中，并向特定人群或者用戶發(fā)射，這樣一來就能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的高速傳輸并且能夠降低外界對于這些信號的干擾，這樣一來信息傳遞效率也就能夠更好地提升，通過這兩種技術(shù)的結(jié)合能夠很好地控制5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸所使用的能效。在5G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中是一個多維的系統(tǒng)，所以通過大規(guī)模天線技術(shù)，能夠從多個維度對5G移動網(wǎng)絡(luò)頻譜進(jìn)行提升，從而頻譜利用的效率和能量利用的效率都能夠很好地進(jìn)行提升，從而達(dá)到對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)資源能效的管理。讓5G移動通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)更高效率的數(shù)據(jù)傳輸以及更低成本的系統(tǒng)運(yùn)營。

2.全雙工技術(shù)

全雙工及時被作為5G最為關(guān)鍵的一項(xiàng)空中技術(shù)，全雙工技術(shù)也被稱為同時同頻雙向傳輸技術(shù)，它能夠很好地減少基站與手機(jī)之間通信信號的互相影響，所以能夠很好地提高信息傳輸質(zhì)量。在傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)中，大部分都使用時間或總金額頻率來對信號進(jìn)行分割處理，所以系統(tǒng)航資源利用效率也只能達(dá)到50%左右，所以很多資源被浪費(fèi)掉了，不能很好的實(shí)現(xiàn)能效資源高效利用。通過全雙工技術(shù)，能夠很好提升資源使用效率，同時也能在一定程度降低系統(tǒng)信息傳輸過程中的時間延遲，這樣一來就能很好地保障日常網(wǎng)絡(luò)通信的通信質(zhì)量，一些媒體利用全雙工技術(shù)也能夠?qū)σ曨l畫質(zhì)進(jìn)行更高的提升，大大減少了聲音與畫面不符的情況。將全雙工技術(shù)應(yīng)用到5G系統(tǒng)當(dāng)中，首先就需要考慮對信號產(chǎn)生干擾的因素，從而能夠更好地進(jìn)行對干擾信號的削弱和抵消。當(dāng)前對于干擾抵消主要采用的是物理干擾方法，但是這些方法只能使用一些較小的基站和系統(tǒng)終端，對一些規(guī)模較大的基站還不能很好地進(jìn)行適用，所以我國在這項(xiàng)技術(shù)方面還需要進(jìn)一步發(fā)展，但是這項(xiàng)技術(shù)為我國5G事業(yè)的發(fā)展提供了很好地方法論，并有效地控制了5G通信網(wǎng)絡(luò)傳輸能效。

二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

1.物聯(lián)網(wǎng)的簡介

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又稱為傳感網(wǎng)技術(shù)，這種技術(shù)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)以及移動通信之后的進(jìn)一步產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)的本身意義就是實(shí)現(xiàn)萬物的連接，從而更好地將世界連接成為一個整體，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會在任何物體上鑲嵌一個微型芯片，讓不同的物體展現(xiàn)出智能化。同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不需要借助其他無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠很方便地和人或者其他物品之間進(jìn)行交互。物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前社會中的應(yīng)用范圍還是較為廣泛，能夠很好地應(yīng)用到各行各業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中或者服務(wù)業(yè)當(dāng)中，而且物聯(lián)網(wǎng)還能幫助政府部門建立更好的市政環(huán)境，不斷強(qiáng)化城市整體智能化。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是符合時代發(fā)展的潮流，對人民的生活質(zhì)量水平有著很好的提高。

2.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展相比5G網(wǎng)絡(luò)要早一些，自2009年開始很多國家就開始致力于物聯(lián)網(wǎng)的研究，一直到2015年美國哦率先投放巨資來將物聯(lián)網(wǎng)作為實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)智慧城市，所以隨著各個國家的不斷深化研究，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)取得了良好的發(fā)展，并且已經(jīng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了良好的應(yīng)用。

三、5G通信技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)的市場要求

1.5G和物聯(lián)網(wǎng)的融合

對于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來說，完整和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系是物聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障物聯(lián)網(wǎng)主要是依靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳輸，而且網(wǎng)絡(luò)還需要能夠支持和覆蓋物體的移動互聯(lián)。谷歌公司率先推出了一種較為新型的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上形成了較為完整的全覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣一來能夠大大提高物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行速率，降低了物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行成本和能耗。同時物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行還需要網(wǎng)絡(luò)的安全性，這主要是因?yàn)橐苿油ㄓ嵵饕且揽烤W(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行，所以對網(wǎng)絡(luò)安全具有很強(qiáng)的要求。5G和物聯(lián)網(wǎng)之間的融合需要很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)保障，這就需要技術(shù)人員建立起完善的安全系統(tǒng)對其進(jìn)行保障，之后在一個相對穩(wěn)定安全的環(huán)境下運(yùn)行，對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來說只有對其安全性進(jìn)行保障，才能更高效率的發(fā)揮其功能。

2.物聯(lián)網(wǎng)的需求

房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)在我國經(jīng)濟(jì)社會體系中占據(jù)主要位置，所以房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)規(guī)模對我國經(jīng)濟(jì)體制的發(fā)展有著很強(qiáng)的引導(dǎo)性作用，從現(xiàn)在我國房地產(chǎn)形式上來看，家庭居住環(huán)境依然有著很大的發(fā)展空間，并且我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平相對落后一些，所以一些與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的家電設(shè)備和智能家居價格也就相對昂貴，對于一些普通家庭是很難接受的，所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因?yàn)闆]有市場所以一直沒有很好的發(fā)展。但是相對樂觀的是，很多用戶對物聯(lián)網(wǎng)以及智能家居保持著一種觀望態(tài)度，并且對智能家居保持著認(rèn)可的態(tài)度，所以物聯(lián)網(wǎng)需要不斷的發(fā)展，不但完善自身技術(shù)，從而降低相關(guān)產(chǎn)品價格，讓更多的人能夠接受物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我國自從加入世界貿(mào)易組織之后，在環(huán)境保護(hù)方面一直保持著與世界共進(jìn)退的態(tài)度，在綠色建設(shè)發(fā)展體系當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加注重建筑的自主調(diào)節(jié)功能，而且對于建筑內(nèi)部自控設(shè)備依靠物聯(lián)網(wǎng)能夠更好的提高設(shè)備性能，所以物聯(lián)網(wǎng)在綠色行業(yè)以及建筑行業(yè)有著十分廣闊的前景，并且通過與5G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，能夠更好地發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)性能，讓數(shù)據(jù)能夠更好更快的傳輸。

結(jié)束語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，5G技術(shù)已經(jīng)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了初步的融合，并且相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)也研發(fā)了一些性能更好地產(chǎn)品，大大提高了我們生活的智能化和生產(chǎn)的智能化，但是由于這類技術(shù)起步較晚，5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展還不是很成熟，所以還需要更多的研發(fā)人員對相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行建設(shè)，從而更好地實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]許振華，王廣宇.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的5G通信技術(shù)應(yīng)用[J/OL].電子技術(shù)與軟件工程，2019（22）：29-30[2019-11-28].

[2]劉智宇.5G技術(shù)促進(jìn)區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的探討[J].中國新通信，2019，21（20）：88.

[3]黃廣發(fā).5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測試，2019（20）：63-64.

[4]文宏，周菁華，王建強(qiáng)，谷賦，劉想.5G技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2019（10）：64.

（作者單位：黃山發(fā)射臺）