大數據與5G通信技術的發展趨勢

孫 淵，謝建平，胡 磊

（浙江三維通信科技有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引 言

當前社會已經進入信息時代，數據、通信已經在方方面面對人們的生活產生了重大影響。從大數據技術的角度來看，通過對數據信息進行全面分析，可以找到潛藏在數據背后的規律，以此為基礎制定方案時能夠有效提高可行性。5G通信技術的應用能夠大幅提高信息傳輸速率，進一步推動社會發展。但大數據和5G技術在未來發展應用過程中同樣面臨挑戰，需重點解決。

1 大數據與5G通信技術的特性

1.1 大數據技術

大數據又被稱為巨量數據、巨量資料，是指容量大、類型多、存取速度快且具備較高應用價值的數據集合[1]。在信息時代，所有事物（泛指概念，可視為一切有形和無形的實體、行為等）都可以通過數據信息的方式呈現在人們的面前。通過集中分析之后，去除干擾項，從而找到其中蘊藏的客觀規律。通過數據分析發現新知識并創造新價值，為社會安全穩定提供直觀數據支持。我國自古以來便重視數據的收集，如記錄天氣變化情況、基于水文站開展水文測驗活動等。將每一年的數據與歷史同期進行比對，可以對相關事物在未來一段時間內的發展變化趨勢進行預估，進而提前做好準備，有效規避風險。但傳統的人力手工記錄、分析數據的模式在效率、深度方面均存在很大的制約性，對發展趨勢的預估結果也容易受到各種因素的干擾而出現偏差。到了信息時代，大數據收集與分析在架構模式方面已經進展至分布式階段，可以對巨量數據進行分布式挖掘。在排除多種干擾項后，得出的客觀規律具備較高的精確性[2]。總體而言，以大數據為代表的大智移云已經成為支撐現代社會發展的重要內容，必須予以重視。

1.2 5G通信技術

5G通信技術全稱第五代移動通信技術，相較于4G技術，其信息傳輸速率更高、延時更低，能夠同時支持更多的移動用戶連接訪問服務器并為其提供更加優質的服務[3]。5G通信技術是實現人機物互聯、構建萬物互聯社會運轉體系的基礎網絡保障[4]。在2G時代，移動互聯網只能支持文字傳輸、圖片瀏覽，信息傳輸速度慢，同一無線網絡服務器在一定時間內只能供少量用戶連接，無法做到高效率訪問。到了3G時代，無線狀態下的音視頻信號傳輸不再卡頓，遠程音像服務已經成為現實。正是從此階段開始，相應地推動了智能手機這一信息時代最重要的移動互聯載體的迅猛發展。到了4G時代，無線網絡下的信息傳輸速度得到了進一步提升。與2G時代相比，大容量文件下載需要耗費1天的情況不會發生，社會整體的運轉效率也隨著信息傳輸的加快而得到了大幅度提升。進一步發展至5G時代后，信息傳遞速度相較于4G時代更快。5G通信技術的通信能力遠超以往，是信息時代必須重視的技術。如圖1所示為不同通信時代信息傳輸速度及體量示意圖。

2 大數據與5G通信技術發展應用中面臨的挑戰

2.1 信息安全威脅

隨著互聯網技術、通信技術的發展，信息安全問題也隨之產生[5]。特別是實名制政策法規出臺之后，很多人信息交流過程中留下的資料信息均是真實的，這就給了不法分子可乘之機。除此之外，在大數據與5G通信技術、互聯網技術、計算機硬件性能不斷升級的過程中，很多新的信息安全威脅層出不窮，如表1所示。若要不斷滿足社會大眾的需求，需要相關技術的研發部門、社會運營商在技術層面進行升級，如及時識別信息內容，發現敏感（隱私）信息異常傳遞時能夠及時攔截并報警，從而有效保護用戶的信息安全。

表1 信息時代常見的信息安全威脅

2.2 自動智能化控制與人工控制之間的平衡性

目前隨著大數據技術與5G技術的迅猛發展，萬物互聯逐漸成為現實，機械設備自動化運轉為人們提供各式各樣的服務[6]。用戶在日常生活生產過程中，只需使用智能手機、電腦發布某個指令，便可啟動或閉合某個設備。很多家庭已經安裝了全套的智能家居，房間擁有者只要身處房間內，甚至無需使用設備，只需口頭發布指令，便可對室內設備進行控制。但此舉同樣存在一些問題，例如社會生產力尚未發展至極高水平的情況下，智能化的控制系統會取代很多人力控制系統，會直接、間接地導致很多人失業。此外，自動智能化控制系統應用下，人們需要親力親為的事件會大幅減少，如何防止原始技能退化同樣需要整體考量。5G時代下萬物互聯示意如圖2所示。

3 大數據與5G通信技術的應用發展趨勢分析

萬物互聯的本質便是實現人與人、人與物、物與物之間的無障礙高效連接[7,8]。具體來講，在全社會范圍內構建人、物之間的連接網絡，提升對社會整體的控制水平。要實現這一目標，必須依靠大數據技術與5G通信技術的支持。如果沒有5G通信技術，則萬物之間不能建立有效的信息傳輸渠道。受距離遠近、空間因素的影響，一個城市的所有信息匯集到中央控制區域需要一定的時間。如果某個地區的信息長時間無法有效傳遞，形成明顯的滯后，那么萬物互聯網絡的運行質量必定會大打折扣，預設效果幾乎無法實現。其次，如果沒有大數據分析技術，萬物互聯網絡的運轉效率同樣無法保證。傳遞的信息中會夾雜大量無實際意義的干擾信號，利用大數據分析技術將這些干擾信號進行篩選、屏蔽，從而使分析系統只圍繞有價值的信息進行處理。如果缺乏大數據技術的支持，則分析系統會將大量時間浪費在對無意義信號的處理上，很可能耽誤很多事情。例如一個公共場所安裝了智能火警系統，通過設置溫度、光度、煙霧濃度傳感器，對現場的相關參數進行實時檢測，通過信息傳輸元件將現場實況不斷地傳遞到監控端。在火災發生時，如果現場傳遞而來的信號均是無意義的干擾信號，則幾乎無法對現場實際情況進行有效判斷，無法將損失降到最低。大數據與5G通信技術的進一步應用，能夠不斷擴大智能化控制范圍。

對于數據信息傳遞的制約條件，很多人會瞬間想到距離。距離越遠，需要精確完成信息傳遞的時間便會越長。但距離不僅體現在二維平面層面，在現代社會還包含空間層面。例如人們在日常生活中經常會有如下體驗：進入高層建筑的電梯間、地下停車場時，智能設備的信號會在短時間內消失。如果在移動場景中恰好處于基于網絡的視頻/語音通話狀態，則交流會被迫中斷。通信設備的覆蓋面不夠或是信號傳輸過程中遇到了較多的阻礙，導致信號無法有效傳遞。隨著社會的進一步發展，若要保證地下空間的通信質量，需要對現有的5G通信技術不斷升級，從而在更加廣闊的空間范圍內提高數據信息的傳輸速度，保證通信的穩定性[9,10]。

4 結 語

當萬物互聯社會形態真正形成之后，社會運轉速率將會大幅提升。在大數據與5G通信技術得到更加廣泛應用的同時，信息泄露、自動智能化過度等問題也在不斷發生并成為人們關注的重點。基于此，需根據實際情況合理應用大數據與5G通信技術，從而更好地為人們服務。