5G在物聯網中的作用和對新技術的需求

高戩佐 張昃軼 鐘憲欽 李順

摘 要：近年來我國綜合國力的不斷增強，移動通信及網絡技術的不斷發展，我國已經進入5G時代。5G移動通信屬于第五代蜂窩移動通信，以4G移動通信為基礎構建得來，與4G移動通信技術相比較，5G移動通信的網絡傳播速度更快，能夠給人們的日常生活帶來更多便利。在物聯網時代背景下，合理運用5G移動通信技術特別重要。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

引言

5G網絡已經成為未來發展趨勢，各個國家為了自身發展已經提前投入5G網絡運營，如韓國、美國等國家已經正式開啟5G網絡服務。而我國已經開始發放5G商用牌照，說明我國已經正式步入5G網絡時代。物聯網是實現物與物、人與物之間的智能互聯，需要不斷引入先進的信息技術才能保證智能互聯與時俱進，推動企業與經濟的快速發展。

1、5G技術以及物聯網概論

1.1 5G概述

隨著現代網絡技術的發展，網絡信息技術在大眾生活中具有重要作用。5G技術是第五代移動通信的簡稱，相對于4G通信技術來說，5G的通信技術速度更快，5G技術無論是網速還是功能都遠優于4G技術。5G技術的出現，不僅僅是為了提升網絡速度，還可使大眾體驗到更好的網絡服務。5G技術應用的關鍵點，主要在于連接新行業，催生新服務。如推動工業自動化、大規模物聯網等。5G網絡的主要優勢在于，數據傳輸速率遠高于以前的移動網絡，最高可達10Gbit/s。另一個優點網絡延遲低于1ms，而4G為30-70ms。5G網絡不僅為手機提供服務，還將為一般性家庭與辦公網絡提供服務。

1.2物聯網

通常情況下，物聯網稱之為傳感網，這將是自計算機、互聯網以及移動通信網后，全新的信息產業浪潮。在互聯網中，物聯網相互之間都是緊密相連的，任意的物體只要融入微型感應芯片，都會變得智能化。之后，憑借無線網絡技術，可以有效實現人、物以及物與物之間靈活的“交流”。在實際生活中，物聯網的用途非常廣闊，能靈活的應用到城市公共安全、環境監控、智能家居等多方面領域，使人們能盡情的享受到足夠的安全與舒適體驗。一般情況下，在物聯網中，主要的體系架構都是經由感知層和網絡層以及應用層構成。感知層能有效的達到感知功能。

1.3 2G通信網絡在物聯網中的作用

物聯網是由有線與無線網絡共同組成，可以實現無縫隙連接、任何地點有效連接，且具備移動功能，從而有效監測與控制物件與環境。實現移動功能的重要工具是無線網絡，如2G、3G、4G等，但是分析這些移動網絡可知存在著較多的不足，無法充分發揮出物聯網的作用。5G網絡的到來，可以說是為物聯網“量身定制”的。5G網絡能夠增強移動寬帶、海量機器通信適應5G、信息數據可靠且低時延通信等優勢，從而為物聯網提供了發展平臺。

2、5G移動通信在物聯網中的應用

2.1接收數據的移動終端在物聯網中的廣泛應用

物聯網將實現了萬物互聯，這使得網絡中移動終端的數量較以往相比呈現爆炸式的增長。這些移動終端是整個網絡數據的主要來源。由于移動終端的移動性和不定時接入性，這要求移動終端在不定時進行移動的同時可以實時感知移動通信網絡接入點的變化。這樣移動終端從中獲取的相應的信息就要接入通信系統，可以對信息數據進行高效的接收傳送工作來保證移動終端和物聯網絡的信息流暢。通過對物聯網信息節點與移動終端的接收點的對比發現，它們在很多方面具有一定的一致性。現今，我們的移動終端生產制造技術已經很成熟，現有的移動終端可以很好地滿足人們獲取各種信息的需求。

2.2安全優勢帶動物聯網發展

自出現物聯網后，全方位實現了物物相連，很好的連接了人們日常工作與生活，所以，對網絡安全有較高的需求。當5G通信技術安全沒有獲得保障，那5G通信技術也較難在物聯網技術中得到發展。然而，5G通信技術擁有健全的安全防御機制，可以確保物聯網技術發展。在此基礎上，無線空口安全和網絡安全都可以獲得有效支持，更加保障了物聯網技術安全性。所以，5G通信技術在物聯網中有非常高的要求。例如：建筑防盜、高速監控等區域。5G通信技術中，具有較多的天線傳輸，可在更改馬蜂窩結構的基礎上，對其各種終端提供多種服務。可降低以往終端模塊體積。

2.3全頻段通信技術的應用要點

在既有的4G移動通信網絡和其他類型的移動通信網絡體系之中，通信網絡重點頻段為3.0GHz，頻譜資源無法完全滿足移動通信需求，5G移動通信網絡體系之中，運用高頻段技術與全頻段技術，可以保證5G移動通信當中的頻譜資源不足問題得到更好解決，而且可以顯著提高移動通信網絡系統的容量。物聯網時代背景之下，將全頻段通信技術應用到5G移動通信網絡當中，可以有效滿足高密度移動寬帶用戶的通信需求，推動移動終端朝著微型化與多元化方向發展。在5G移動通信網絡體系之中，運用高頻毫米波天線發射信號，可以提升網絡寬帶覆蓋面積。為了達到萬物互聯的目標，可利用先進的移動通信網絡，將各項數據信息進行準確傳輸，在信息時代背景之下，5G移動通信技術應用范圍越來越廣。在5G移動通信技術的支持下，物聯網當中的業務可以順利開展，顯著滿足人們的各項服務需求。另外，5G移動通信技術的運用，可以為物聯網的安全、穩定運行提供良好環境，顯著提升物聯網信息數據傳輸的準確性與合理性。

3、5G技術在物聯網技術中的發展前景

物聯網技術可以實現物品與物品之間的連接，可以將大眾的生活、工作等多個環節連接到一起。所以，5G技術在物聯網的應用中，對安全具有較高要求。5G通信技術，具有完善的安全保護機制，具有強大的安全防護結構。5G通信技術，在4G網絡基礎構架上，加入一系列的安全實體、安全機制。在提升基礎數據速度的同時，也充分保障信息傳遞的安全。如果將基于5G技術實現遠程超低時延操控應用在救災以及搶險中，更是能提升救援的效率，降低事故發生的損失。將5G技術應用在物聯網中，具有較大的發展前景以及發展空間，將會對大眾的工作以及生活帶來巨大改變。

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。

參考文獻

[1]張福財.云計算與物聯網在智慧城市構建中的運用分析[J].信息通信.2018（05）：15-16.

[2]許春秀，趙淑芳，孫慶波，等.物聯網在智慧化城市發展中的實際應用研究[J].信息與電腦（理論版），2018（11）：25-26.

[3]劉艷.淺談5G和物聯網的發展趨勢[J].數字通信世界，2019（01）：12-13.