5G在物聯網中的作用和對新技術的需求

楊振

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。隨著科技的發展，公眾對于通訊企業的整體開展的重視程度也在逐步的提升。開展物聯網形式下5G通訊技術應用的全面研究，實現科學的需求針對性技術在通訊網絡5G通訊技術應用工作開展進程中的全面應用，可以進一步全面提升我國的信息工作開展水平，為我國信息事業的全面發展奠定穩定的基礎和提供強大的推動力。本文就5G在物聯網中的作用和對新技術的需求展開探討。

關鍵詞：物聯網;5G網絡;智慧城市;信息技術

一、物聯網與5G通信技術概述

（一）物聯網

物聯網即結合網絡連接物和物。以技術作為視角而言，就是在物體中增加微型的感應芯片，從而提高互聯網絡的智能化水平，結合網絡實現物和物、物和人之間的溝通。當前時期，物聯網技術具備十分廣泛的應用領域，并且其適應性非常強，在社會發展的很多方面都有牽涉，像是智慧城市以及智能交通等。隨著城市化進程的不斷推進，物聯網的應用領域持續擴大化。與此同時，隨著5G網絡的出現，將更加有效地推動物聯網技術的發展和進步。

（二） 5G通訊技術概述

5G，即第五代移動通訊技術，是前代蜂窩通訊技術的延伸。現如今，商用的5G頻譜帶寬已經能夠達到100MHz，頻譜不斷變寬是移動通訊最明顯的趨勢，2G時的頻譜只有200KHz，只能滿足語音文字的傳遞，3G時頻譜擴大了到5MHz，讓移動互聯網成為可能，4G則擴大到了20MHz，可以流暢播放視頻。根據歷代通訊技術的發展特性，5G通訊技術將具備超高的每秒傳輸數率和能效。相較前代的通訊技術，5G通訊技術的主要優勢在于：高達10Gbis/s的傳輸速率，這個速率不僅是高于以前的蜂窩網絡，而且超過了目前的有線互聯網。另一個優點則是相較之前更低的網絡延遲，5G的ping<1ms，而4G為30-70ms。

二、5G移動通信對物聯網產生的影響

（1）提高網絡發展水平。與4G移動通信技術相比較來說，5G移動通信技術的網絡傳播速度更快，在移動終端方面，各項網絡信息的傳播效率得到明顯提高。在物聯網時代背景下，5G移動通信的良好運用，可以顯著提升數據信息的傳播速率，云計算速率得到提高，為物聯網的快速發展奠定基礎。（2）信息的全面開拓與創新。結合5G移動通信技術的應用現狀得知，一些4G移動通信技術涉及不到的區域，5G移動通信技術能夠有效涉及，而且可以取得良好的應用效果。例如，將人工智能和無人駕駛完美融合，給廣大居民的日常出行帶來更多便利。5G移動通信技術的出現，可以激發技術創新技術的研發思維，保證5G移動通信技術得到高效運用，為廣大人民群眾提供多樣化服務。

三、5G通訊技術在物聯網中的場景應用

5G 為物聯網新的業務和應用提供承載，憑借著高帶寬、低延遲和海量數據的優勢使得萬物互聯成為可能。在此基礎上5G通訊技術的應用場景十分廣泛，包括（1）智能家居的應用。區別于傳統智能家居對家電進行網絡連接后統一控制，而是在智能家居系統中通過遙控器和智能手機，即通過信息的傳輸和連接實現了每個設備的控制和管理;（2）工業領域的應用。5G技術的開發可以實現地點和計算機實時連接，滿足操作人員實時操作并分析，不必到現場即可安全有效地完成工作。物聯網作為連接機械設備的關鍵支撐技術，為制造企業提供遠程控制和數字控制交通管理工具，使大量設備能夠得到更有效的智能管理;（3）交通運輸業的應用。無人駕駛和車聯網是最早在5G物聯網中得到應用的。無人駕駛在減少交通事故，改善交通擁堵，提高道路和車輛的利用率方面具有深遠的意義;（4）醫療行業的應用。5G通信技術在醫學界的應用空間廣泛。使用LBS技術實現智能診斷，根據先前測量的數據來維護關鍵醫療設備。

四、5G給予的技術支持

（一）新無線技術支持

物聯網能夠實現人與物、物與物之間的互聯，必須要具備大容量、低時延、超高速率的網絡，而5G網絡具備上述三種要求，能夠充分發揮物聯網的作用。在大容量方面，5G的帶寬、頻譜、頻譜效率已經采用了三維模式，使容量立方體有效建立。由于帶寬的加大，促進了容量的加大，從而滿足大容量的要求。在超高速率方面，依據數字通信原理可知，采用調制方式所產生的信號會占用射頻帶寬，如果基帶產生的速率越高，會占用更寬的射頻帶寬。所以，得到超高速率的方式是提供充足的帶寬資源，且運用多進制調制方式，而5G網絡具備這些需求。在低時延方面，較多的領域需要運用超可靠、低時延的網絡技術，如醫療手術機器人、自動駕駛汽車、工業自動化等領域。為了達到可靠性，要運用先進的編碼調制技術。而實現低時延要求，需要依靠傳輸路徑與通信設備，為了使時延進行縮短，通信距離進行了縮短，將蜂窩區劃分成多個小區，從而留出足夠時間讓設備進行處理。另外，5G網絡還具備低能耗的優勢，以往網絡模式的耗電量占全球電能的5%，如果不采取措施縮減碳的排放量，隨著時間的增長會使碳排量不斷加大。針對這一因素，在設計5G時已經加入了低能耗設計，在開發過程中動用無線充電技術。

（二）密集網絡技術的應用

對于5G通信技術的應用而言，要想實現網絡流量的大大提高，就務必滲透一系列的無線接入技術，以實現精細劃分和拓展覆蓋面，而密集網絡技術是使5G通信技術獲得突破的根本所在。密集網絡技術的應用能夠使室外的空間拓展，從而擴充系統容量，提高系統的靈活性，這就要求將大量的天線布置在宏基站外圍。除此之外，將大量的密集網絡布置在室外，也能夠實現各種網絡節點間的滲透，從而提高鄰近節點間的信號傳輸準確性，以及優化信噪比。在物聯網行業中，密集網絡技術能夠確保一系列個體接收到尤為精確的信號，從而使物和物間連接的靈活性大大提高。

結語：

綜上所述，5G網絡已經成為全球及我國的未來發展趁勢，由于此網絡處于剛剛起步階段，還未達到成熟的要求，需要技術人員不斷加大研究完善存在的缺陷，從而使5G網絡更好為物聯網技術服務，向智能城市方向快速發展。

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