物聯網在5G時代的發展

王家旭 王浩年 武文學

【摘要】? ? 物聯網這個概念早在十多年前便已提出，其主要依托于移動通信網絡來實現其功能的傳輸，這些年主要是靠2、4G網絡拿出部分頻段資源來做物聯網的專網。正因如此移動通信技術制約了其發展，很多物聯網應用因2、4G網絡的時延及速率無法得到實現，5G網絡商用正是物聯網高速發展的一個契機。物聯網在5G網絡時代勢必迎來一個全新的高峰，萬物互聯的時代將開啟全新的篇章。

【關鍵詞】? ? 物聯網? ? 5G

引言

物聯網出現遠早于5G網絡，甚至是4G網絡，但受移動通信技術的制約，物聯網在這么多年中并沒有得到太多的應用及重視。得益于5G技術，物聯網在5G網絡的助力下將高速發展，，給了物聯網應用的充分的想象空間，促進其多元化發展，為物聯網的實際應用打下良好基礎，再者如今5G網絡并未得到很好的應用，高額的建網成本及天文數字的電費造成了一定程度上的資源浪費，物聯網與5G的結合可以有效控制5G建網的成本收益比，促使5G 網絡的可以更快的發展。物聯網與5G網絡互相成就。

一、物聯網

物聯網是基于互聯網和無線網絡的一種技術領域。物聯網在實際應用中，主要將芯片植入到一些物體中，然后再借助無線網絡就可以獲取到需要的一些實時信息。有了這些實時信息，再配以一些其他物聯網技術設備，我們就可以對這些物體進行我們需要的操作控制。物聯網的此種應用方法在我們生活中隨處可見，例如在物流運輸或者智能家居當中，都是很成熟的技術應用手段。從技術層面剖析物聯網來說，其是通過傳感技術和識別技術為主的技術相結合，對不同物體的進行管理和操作控制。正因物聯網的技術本質，所以它本身就具有很強的適應性，在各個領域當中都有很多的應用發展空間，給我們的日常生活提供很多現代化的解決方案，提高我們生活工作效率，節省時間。

1.1核心技術

1.1.1 RFID技術

RFID（無線射頻識別技術）在物聯網中必不可少，是支撐物聯網的關鍵技術之一，沒有這項技術物聯網就沒有便利性可言。物聯網的便利性主要體現在可以非接觸式的自動識別信息，這個功能的實現就是靠的RFID。這種技術的工作原理是在預設好磁場中，解讀器發送特定頻率的射頻信號，當物體經過這一射頻信號的路徑時物體上的標簽就會接收該射頻信號并將存儲在芯片當中的預設數據發送出去。這一過程也可逆，芯片主動將預設數據以特定頻率的信號發送出去，解讀器接收到射頻信號，解碼讀取其中的數據后發送到中央處理系統對數據進行進一步的管理控制。

1.1.2 WSN技術

WSN（無線傳感器網絡技術）是通信技術、傳感技術和計算機技術三個技術相結合而產生的一項新技術。WSN是通過無線通信網絡將不同空間中不同的傳感器相連接，進而實現大量不同數據的收集，進而實現對這些傳感器進行管理控制。

WSN的優點是可以實時采集、數量大、成本低，有效節省了人力成本及時間，是物聯網中不可或缺的一項技術。

1.1.3中央處理技術

中央處理技術是物聯網的核心技術，物聯網的目標和最終作用就是智能化處理，而智能化處理是建立在海量的運算能力之上才可以實現，近年來很火的云概念用到此處恰如其分。云計算除了可以應對海量的運算還可以實現系統間的信息共享，再通過中央處理技術調配各個系統共同運作各司其職才能實現智能化處理。

二、物聯網與5G網絡的融合發展

物聯網廣泛應用在人們工作生活中，還是需要具備一定的網絡基礎，很大程度上受限于移動通信網絡，需要有良好的無線移動通信網絡，能夠支持大量的數據在不同載體和終端間保證無縫轉換。如今的4G網絡，由于其技術標準所制還存在很多問題，如數據傳輸速率低，時延長，可同時接入處理的終端數量有限等問題，使得很多物聯網應用場景如空中樓閣水中泡影，這也是物聯網發展的隱患之一。5G網絡給了物聯網發展新的希望，數據傳輸速率、時延問題和可接入終端的數量都得到了非常大的提升，優質的無線網絡給物聯網的應用提供豐厚的沃土，許多以前不可實現的物聯網應用得到了有力的支撐，可以在這片新土地上生根發芽，不日必將開花結果。物聯網應用的趨多回過頭來正好可以反哺5G網絡，使得5G 網絡資源得到了有效利用，增加了網絡的收益，有助于5G網絡的全面鋪開。這樣形成了良性循環，物聯網和5G的融合可謂是互相成就。

三、基于5G技術的物聯網應用

物聯網借助于5G網絡的全面覆蓋，沒有了自己建網的需求，降低了物聯網的成本。同時，5G網絡的特性給了物聯網發展非常大的想象空間，諸多以前無法實現的應用已不再是難題，未來物聯網會越來越多的出現在我們眼前中，服務于我們學習工作生活的方方面面，本文列舉幾個主要方面：

3.1智能交通

智能交通與物聯網相結合，如現在國家大力推行的高速公路ETC，通過在汽車前擋風玻璃上安裝一個存儲著車輛及人員相關信息的傳感器，高度公路上就可以自動識別，不需要人工收費。公交車也借助于物聯網可實現北斗GPS實時跟蹤定位，管理人員可隨時掌握公交車的動態及行程軌跡，方面車輛的調度，還可以將公交車的實時動態進行發布，乘客可以通過終端設備實時查看所需乘坐的公交到站時間，免去了乘客在車站長時間的等待之苦，方便于民。

3.2無人駕駛

駕駛人醉酒、長時間駕駛帶來疲勞不宜再駕駛等情況下可以使用無人駕駛功能。無人駕駛在當今一定的局限性，受限于網絡的延時性，如今我無人駕駛只能局限與車自身的傳感器來識別路況來進行駕駛，在車況復雜的情況下，安全性上存在很大隱患。如果借助于與5G 網絡結合的物聯網，無人駕駛就可以通過網絡結合道路上設置的各種傳感器對路況進行判斷，而不用局限與車輛自身攜帶的傳感器，可以對道路上的情況有更清晰全面的了解，有更多的時間來對數據進行處理計算，有效提高了無人駕駛的安全性，甚至未來可通過網絡及無人駕駛功能可以合理規劃車輛行駛路線，避免堵車，提升交通質量。

3.3遠程醫療

物聯網應用在醫療行業的已有多年。遠程醫療包括遠程診斷、遠程治療等醫療服務。但這項服務很大程度上受限于無線網絡，遠程視頻的清晰度不夠高無法看清病患處的細節，網絡的時延性不能保證手術要求的分秒必爭，在出現狀態的第一時間做出反應，更不用說網絡的不穩定可能會半途信號中斷等無線網絡問題。，在涉及到人們的身體健康問題，容不得一絲馬虎。得益于5G 網絡的發展，物聯網可以支持4K甚至更高清晰度的的視頻直播，且時延性達到1毫秒級，能幫助醫生獲得現場的第一手準確情況，從而進行準確的診斷和治療，5G網絡的穩定性讓病患的人身安全有了最大的保障。目前，借助于物聯網與5G網絡的融合，國內已經完成了首例遠程人體醫療手術。

3.4城市安全

我國在城市的街道、公共場所安裝監控已有很多年，但是現在的監控系統只能靠人眼識別，面對海量的監控攝像頭靠人力來識別已相形見絀，利用物聯網對監控進行智能分析，與119、120、110等急救平臺連接，節約了大量人力，更提高識別的準確度和及時性，能夠更好的保護居民的安全，維護社會的秩序。

3.5環保及氣象監控

社會的發展與全球環境的日劇惡化，如今人們對環境保護越發重視。在環保監控方面，可以通過在環境中放置傳感器，傳感器在檢測到超出設置標準的情況時報警，相關人員可以在接到報警信息后及時做出應對措施。如監測水溫變化、流量變化、污染物含量超標等等。大大減少了環保監控的死角，還可以歲監控環境實現實時監控，這些都是靠人力無法做到的。物聯網還可以在氣象信息預報和檢測方面發揮作用。如監測臺風，對各單位及部門預警，有寶貴的時間可以做好應對措施或及時疏散避免人身安全。

3.6 VR無人機

無人機已經大火了幾年，其應用也愈加廣泛，很多高危工作它都可以勝任。正因如此，無人機的應用也被看好，大家都在尋找發掘無人機的更多可能性。目前大多數無人機活動范圍較小。如果將無人機接入到物聯網中，其操控范圍將是一個質的提升，再進一步物聯網結合5G網絡，其網絡的低時延及高帶寬可以支持無人機與VR相結合，操控人員通過終端可以實時獲取無人機第一視角的 VR 體驗，使得遠程操控人員如身臨其境，可以實現更精準的操作。有了5G 網絡，無人機快遞服務、無人機預警、無人機監控甚至無人機救援等高危任務，解放大量勞動力的同時還可以增加特種職業人員的安全性，提高救援任務的成功率。

四、結語

5G 網絡，就是物聯網堅實的后盾，使得物聯網有了更加廣闊的天空，有了更多的可能性。借助于5G網絡的東風，物聯網未來必將在更多領域大展拳腳，扶搖直上，勢必迎來一個全新的高峰，萬物互聯的時代將開啟全新的篇章。

參? 考? 文? 獻

[1] 馬超. 5G移動通信技術下的物聯網時代[J]. 通訊世界2018年09期

[2]王曉聞. 5G無線移動通信技術下的物聯網時代[J]. 通信電源技術2018年11期

[3]余世平.基于5G移動通信技術的物聯網應用分析[J]. 電子世界2019年03期