5G移動通信在物聯(lián)網中的應用研究

劉振勇

摘要：5G移動通信技術的不斷發(fā)展給物聯(lián)網這一新興戰(zhàn)略性產業(yè)提供了必要的技術支持，在5G移動通信網絡之下，實現(xiàn)萬物互聯(lián)成為了可能，5G移動通信網絡支持多設備的連接，并且延時低，傳輸效率高，也就為物聯(lián)網的發(fā)展和升級奠定了重要基礎。文章就主要圍繞5G移動通信在物聯(lián)網中的應用優(yōu)勢及幾個具有代表性的應用領域進行分析和研究。

關鍵詞：5G移動通信;物聯(lián)網;應用研究

目前我國正在加快對5G移動通信技術的研發(fā)，5G移動通信網絡已經進入到了區(qū)域性實驗階段，相信在不久的將來5G移動通信也會像如今的4G移動網絡一樣得到普及與應用，從而開啟5G通信時代。[1]在信息時代下，移動通信數(shù)據(jù)、移動通信業(yè)務以及移動通信客戶數(shù)量呈現(xiàn)激增的趨勢，并且伴隨著大數(shù)據(jù)以及人工智能的不斷發(fā)展，移動通信網絡不能單純的局限于通信和網絡運營這一方面，而是要更好的借助移動通信網絡來實現(xiàn)萬物互聯(lián)。隨著物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展，逐步實現(xiàn)了人與人、人與物以及物與物之間的互聯(lián)互通，應用新一代傳感技術、移動通信技術以及大數(shù)據(jù)處理技術能夠進一步完善物聯(lián)網的傳輸與控制體系結構。

一、5G移動通信在物聯(lián)網中的應用優(yōu)勢

1、信號覆蓋廣

信號覆蓋范圍廣是5G移動通信的一大主要優(yōu)勢，這也是使得5G技術成為物聯(lián)網發(fā)展關鍵技術的主要原因所在。在5G移動通信技術的支持下，可以為用戶提供移動性和連續(xù)性的目標，極大的拓展設備連接數(shù)量，支持不同設備之間進行連接，包括各種佩戴式裝備以及家庭智能設備等，通過擴大信號的覆蓋范圍，也就給互聯(lián)網控制提供了可能。

2、傳輸容量大

伴隨著5G移動通信技術的不斷發(fā)展，5G移動通信網絡傳輸容量大的特征優(yōu)勢也日益凸顯。5G移動通信網絡采用多基站通信的方式，利用高頻毫米波來進行數(shù)據(jù)與信息的傳輸，極大的減少了頻段擁擠的問題，也就能夠為區(qū)域內的用戶高速率的傳輸服務，提高了網絡流量的密度，用戶可以隨時隨地的進行快速的網絡接入，保證了網絡傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。[2]在5G通信技術的支持下，優(yōu)化了物聯(lián)網的性能體驗，能夠實現(xiàn)低延時設備控制，從而提高物聯(lián)網端到端的傳輸性能。

二、5G移動通信的關鍵技術研究

1、毫米波技術

要實現(xiàn)5G移動通信在互聯(lián)網中的有效應用，就需要對5G移動通信中的關鍵技術有所了解。要使物聯(lián)網系統(tǒng)更為健全、覆蓋范圍更廣，就需要進行多設備的連接和接入，而要做到這一點，就需要提升5G網絡的容量。在5G移動通通信網絡架構的過程中，會采用毫米波技術來突破以往的頻譜限制，利用高頻率寬帶實現(xiàn)大容量傳輸，且在毫米波技術的支持下，天線的增益提高，能夠支持高速傳輸率，并且傳輸波速窄，傳輸范圍靈活可控，也就為多設備的接入創(chuàng)造了條件。但是在應用毫米波技術的過程中，高頻率的傳輸容易導致傳輸距離變短，穿透能力變差，對設備的硬件支持系統(tǒng)是一種考驗，因此將5G移動通信技術應用于物聯(lián)網之中，不僅是要實現(xiàn)通信聯(lián)網的升級，還要重視硬件設備改造和升級。

2、多天線傳輸技術

將5G移動通信應用于物聯(lián)網建設之中，5G通信網絡所采用的的多天線傳輸技術也是保障物聯(lián)網暢通的關鍵。多天線傳輸技術主要就是指天線傳輸?shù)亩噍斎牒投噍敵黾夹g，也就是分貝在信號接收端和發(fā)送端使用多個低功耗的天線，利用分集技術提升信道容量和接收端信噪比，這樣可以不用過多的占用頻譜資源，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，即使在進行多設備控制和連接的過程中也不會發(fā)生干擾的情況，優(yōu)化了物聯(lián)網用戶端的性能體驗。

3、密集網絡技術

伴隨著物聯(lián)網的發(fā)展，在5G時代物聯(lián)網用戶必然會持續(xù)增加，加上信息數(shù)據(jù)傳輸效率的提升，必然會導致數(shù)據(jù)流量的需求增大。在進行5G移動通信網絡架構的過程中，會采用密集網絡技術來改善網絡覆蓋情況，通過密集網絡設置，降低用戶對臨時蜂窩的依賴性，增強移動網絡的靈活性，也就能夠使人們能夠隨時隨地的享受到物聯(lián)網的服務。但是也要注意到，密集網絡的使用導致網絡密度增加，也就使得網絡之間的干擾更為嚴重，為了降低網絡與網絡之間的干擾，就要重視對網絡拓撲結構的優(yōu)化，提升密集網絡中的無線信號的抗干擾能力，保證信息的傳輸質量和效率。

三、5G移動通信在物聯(lián)網中的具體應用分析

當前物聯(lián)網產業(yè)已經逐漸滲透到了人們生產生活的各個領域之中，如智能家居、車聯(lián)網、智能建筑等等，下面就針對具體領域物聯(lián)網建設與5G移動通信的應用進行分析。

1、智慧城市建設

伴隨著5G移動通信技術在物聯(lián)網中的應用，給智慧城市建設提供了極大的幫助和支持。物聯(lián)網就是實現(xiàn)互聯(lián)網對于物的控制，在5G移動通信技術的支持下，人們可以隨時隨地的接入5G網絡來體驗到萬物互聯(lián)的便利性。[3]就比如在智慧城市建設當中智能交通出行系統(tǒng)的運用，就是利用5G移動通信網絡高速率傳輸和低延時的性能優(yōu)點，來為5G用戶提供精準的定位以及路線規(guī)劃服務，同時能夠利用手機APP來查詢公交線路和實時的道路擁堵情況，做到對城市交通的一鍵式掌握。再比如近年來共享單車的快速發(fā)展給人們的交通出行帶來了極大的便利，而伴隨著5G技術在物聯(lián)網中的應用，人們對共享單車的使用將更為靈活，通過將共享單車的追蹤信息錄入到5G移動通信網絡之中，人們就可以快速的查詢離自己最近的單車，并且還可以拓展預約使用功能，從而給人們帶來更為優(yōu)質的服務。

2、智能家居應用

物聯(lián)網主要就是接入互聯(lián)網絡來徹底的改變物理對象之間的連接和控制方式。物聯(lián)網的興起和應用也就給智能家居設計提供了重要基礎，當前人們已經可以利用手機或平板等智能終端通過與家用智能系統(tǒng)之間的連接來實現(xiàn)對洗衣機、照明燈乃至電飯煲的控制。而伴隨著5G移動通信技術在物聯(lián)網中的應用，除了簡單的開關控制之外，5G移動通信高速率和大容量特點能夠實現(xiàn)對智能家居以及各類家用電器的信息采集、感知識別與語音識別，[4]從而實現(xiàn)對智能家居的可視化監(jiān)測和利用，也為智能安防系統(tǒng)的接入提供了便利條件。

3、綠色建筑設計

近年來，伴隨著5G移動通信在物聯(lián)網中的應用，也給綠色建筑設計提供了重要的信息與平臺。綠色建筑作為城市發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，為了進一步提高綠色建筑的節(jié)能環(huán)保性能，就可以利用5G移動通信技術對于建筑內部和外部的構件進行數(shù)據(jù)采集和能耗分析，包括建筑物中移動網絡線路的分布，智能建筑系統(tǒng)、采光系統(tǒng)的控制等，都可以借助5G技術和物聯(lián)網融合進行點對點分析，從而實現(xiàn)綠色建筑的低功耗設計，真正的發(fā)揮5G技術在物聯(lián)網應用層的作用。

結語：

伴隨著5G移動通信網絡的建成，5G移動通信技術必然作為物聯(lián)網的關鍵技術之一來進行應用，推動5G移動通信與物聯(lián)網之間的融合，能夠進一步推動物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展，同時給人們的生活帶來極大的便利。

參考文獻：

[1]桑遙，劉瑞，喬子芩，范子濤.5G移動通信在物聯(lián)網中的應用[J].工程建設與設計，2020（05）：92-94.

[2]袁文韜.研究5G移動通信技術在物聯(lián)網的應用[J].中國新通信，2020，22（01）：12.

[3]劉飛宏.5G移動通信在物聯(lián)網中的應用[J].科技經濟導刊，2019，27（31）：15+14.

[4]吳樂樂.關于5G移動通信技術在物聯(lián)網的應用研究[J].通訊世界，2019，26（08）：157-158.

[5]劉理，劉春陽，張春旺，宋化軍.5G通信技術推動物聯(lián)網產業(yè)鏈發(fā)展[J].數(shù)字通信世界，2018（12）：55.

[6]劉壽光，張興宇，羅佼，段永生，楊偉紅.5G移動通信技術在物聯(lián)網中的應用[J].計算機產品與流通，2018（02）：54.