5G通信技術背景下物聯網應用發展窺探

左培良　王建平　唐天德

摘 要：現如今在科學技術的推動下，計算機的應用范圍不斷擴大。信息化的時代背景極大程度促進了我國經濟的發展。5G通信技術作為一項前沿技術，主要被應用于通訊領域中，預計在2021年會廣泛應用。但是5G通信技術在物聯網是一項新興的技術，若將二者進行有機的結合，勢必會帶動物聯網的發展。文章結合5G通信技術背景下物聯網應用發展，展開具體的分析。

關鍵詞：5G通信技術；物聯網；應用發展

近年來，物聯網借助其強大的功能得到人們廣泛的關注，不論是在人們的生活還是工作中，都得到普遍的應用。伴隨5G通信技術的提升，物聯網的發展又進入更深的層次，并具有巨大的應用潛力。在5G通信技術的時代背景下，若想確保物聯網更好地發展，要將二者進行有機的結合，進而促進5G通信技術在物聯網中的應用。

1 5G通信技術的概況與發展現狀

1.1 概況

5G網絡作為第5代移動通信技術，也是當下4G網絡的下一代網絡。現如今，5G通信技術主要包括無線技術與網絡技術兩個方面。其中，無線技術涉及多個領域，即MIMO技術、超高密度組網技術、多址接入技術、編碼技術等；而網絡技術包括切片技術、網絡功能重構技術、移動邊緣計算機技術等。

1.2 發展現狀

目前，5G已經成為全球研發的關鍵技術。早在2014年，韓國的三星電子企業就已經開發出以5G通信技術為核心的移動網絡技術，經過數年的研發，5G通信技術時代的到來指日可待。與當下普遍應用的4G網絡技術相比，5G通信技術具有顯著的優勢，即速率的提升、容量的增大、延時的降低方面。5G通信技術的速率可以在10 Gbps左右，遠遠超過當前的4G網絡技術，是4G網絡速度的數10倍；在容量方面，5G通信技術也具有明顯的優勢，是4G網絡容量的百倍至千倍；在延時方面，5G通信技術的延時可以控制在5～10 ms，最低可以控制在1 ms。根據這些顯著的優勢，使得5G通信技術能夠成功取替4G網絡技術，并成為日后的主流通信技術。在此基礎上，5G通信技術在智能設備上也得到了良好的應用。不僅在智能手機和平板電腦上可以廣泛應用，還能在健身器、智能手表等移動設備上得到良好的支持，符合時代發展與進步的需求。此外，5G通信技術更加多樣化，會在2020年推出全新的技術，并帶動其他相關產業的發展，例如芯片、軟件、器件等。將5G通信技術與物聯網技術進行有機的結合，將會推動ICT技術的創新[1]。

2 物聯網的概況與發展現狀

2.1 概況

物聯網是繼計算機、互聯網、移動通訊網后發展的又一種信息產業，還被稱之為傳感網。具有廣泛的應用領域，不論是在城市安全、智能交通中，還是公共衛生、工業生產中，物聯網技術都發揮著自身特有的功能與優勢，為人們的生活與工作提供了顯著的便捷。簡單來說，物聯網作為一項網絡技術，是將物品與互聯網進行有機結合，并展開信息交換與通訊，進而對智能化進行準確地識別、定位、監管與追蹤。但是，“物聯網+”并未是物聯網技術的唯一核心，其中還包括以智能化為主，物物相連的一項網絡架構。在物聯網的應用中，可以借助3個結構層次將其實現。（1）感知層，將其直接與物體、設備相銜接。作為物聯網中一項最基礎的部分，該層次的功能主要是對數據信息進行采集與感知。（2）網絡層，實現數據信息傳輸的重要通道，也是確保物聯網傳輸技術得到穩定應用的主要支撐技術。需要在結構完善、合理的網絡層下，才能夠保證數據信息的有效傳輸。（3）應用層，該層次是結合物聯網的不同需求進行調整的關鍵部分，借助平臺與服務來處理信息數據，進而保證不同的功能得以實現。

2.2 發展現狀

就目前實際情況來看，物聯網技術早已經被應用在人們的工作與生活中，并能充分滿足各個領域的實際需求。但是，受到4G通信技術速率、容量、延時的影響，對物聯網的發展造成了一定的阻礙，導致物聯網技術難以更加深入地應用到各個行業中。物聯網技術對于智能化的應用具有一定的要求，如果只依靠4G技術很難滿足其發展需求，但是5G技術的出現，能夠在最大限度上促進物聯網的發展。

3 5G通信技術背景下物聯網應用發展

3.1 速率優勢帶動物聯網發展

結合物聯網的發展現狀分析，物聯網的發展受到限制的主要影響因素即通信速率。在當下的4G網絡背景下，物聯網的通信速率很難滿足自身發展與應用的需求，無法獲取大量的數據信息。如果傳輸數據過大，很容易出現諸多不確定的因素，例如網絡堵塞、網絡延時等情況，這樣就會導致物聯網感知層的數據不能夠在第一時間傳輸至應用層。在這種情況下，便會很容易出現安全隱患。

但5G通信技術的出現，被高效地應用在物聯網中，借助5G通信技術自身高速率、大容量與低延時的優勢下，能夠在最大限度上滿足物聯網對數據信息的傳輸需求，進而保證物聯網能夠得到全面和更深一層次的應用。在智能化的時代浪潮中，網絡的速率對物聯網的發展具有重要作用。當下的4G網絡與WiFi無線網絡都很難滿足物聯網智能化的需求，需要利用5G通信技術作為發展基礎。5G通信技術的建成，人們的上網速度會隨之提升，由于5G通信技術的傳輸速率遠遠超過4G，意味著人們通過智能手機與其他電子產品獲取數據信息的時間會大大縮短。從整體上看，5G通信技術會將以往的控制信號轉變為信息，為5G通信技術在物聯網中的應用提供保障[3]。

3.2 安全優勢帶動物聯網發展

物聯網的出現，充分實現了物物相連，使得人們在日常工作與生活中的各部分得到了有效連接，因此，對于網絡安全有了更高的要求。即便5G通信技術在速率、容量與延時上有了顯著的優勢，但是安全問題是其發展過程中的又一大全新的威脅。如果5G通信技術的安全難以得到保證，那么基于5G通信技術的物聯網技術也會難以發展。但是，5G通信技術具備較為完善的安全防護機制，進而為物聯網技術的發展應用提供了保障。5G通信技術的安全防護機制是參考了4G網絡的安全參考架構，在此基礎上，無線空口安全與網絡等安全機制的支持，更深一層次地確保了物聯網技術的安全性能。因此，5G通信技術在物聯網中的安全應用具有較高的要求，例如建筑防盜、高速監控等領域都得到了廣泛的應用。在5G通信技術中，會涉及諸多先進的天線傳輸技術，在改變馬蜂窩網絡數據結構的同時，還能夠對各個終端的通訊方式提供多樣化的服務。這樣不僅能夠幫助物聯網在5G通信技術的基礎上擴展覆蓋面積與頻段，還可以減小以往的終端模塊體積[4]。

3.3 便捷優勢帶動物聯網發展

在5G通信技術的應用下，物聯網技術會得到更為便捷、簡單的應用。一方面，5G手機的出現，不僅不會打破物聯網技術原有的布局，還會對傳統的建筑展開智能化的改造，不會對現有的建筑環境造成破壞。另一方面，5G通信技術所衍生的智能設備的數量與類型也會大幅度增加，進而為物聯網的應用提供了良好的發展基礎，使得物聯網的應用變得更加普遍與便捷。同時，5G通信技術的優勢在設備上也得到了充分的體現，5G通信技術是借助毫米波來展開通信，能夠縮小通信設備的占地面積，為小型化、便捷化設備的生產與發展提供了保障，并具有良好的推動作用[5]。

此外，5G通信技術的出現，廣大用戶還能夠體驗到4G網絡中未開發的功能，并將其得以運用至人們的日常工作與生活，將其在物聯網中發展與應用，為相關領域技術的研發奠定良好的基礎。例如，在5G通信技術的基礎上，人工智能會得到廣泛的使用，智能導航駕駛將會出現在實際的應用中，能夠為駕駛人員的安全提供保證，為駕駛員提供準確的數據信息。因此，在5G通信技術的基礎上，物聯網中的其他潛在的功能與作用也能夠被充分挖掘，進而能夠為人們提供更加便捷的服務。在全球化的背景下，只有將5G通信技術與物聯網技術得到有效的結合與創新，才能夠確保我國的整體文化軟實力得到顯著的提升，進而在激烈的市場競爭下站穩腳步[6]。

4 結語

綜上所述，5G通信技術與物聯網技術的有機結合，是促進時代進步的關鍵所在。在5G通信技術的支持下，物聯網在網絡應用中的安全、速度得到了保證，進而將物聯網技術能夠應用在各個領域，為智能化奠定了有效的技術支持。這種技術的應用，在一定程度上將會改變人們的生活方式。

[參考文獻]

[1]許崇志，姜曉濤，夏歡，等.無線通信技術在電網通信中的應用前景初探[J].通訊世界，2018（11）：187-188.

[2]顧煉.基于新時期發展分析5G無線通信技術發展跟蹤與應用[J].數字通信世界，2018（11）：43-44.

[3]孫磊，孟凡博.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術的研究[J].科學技術創新，2018（29）：105-106.