大數據技術 在5G通信網絡中的應用探討

張小龍 黃傳彬 王劍俠

【摘要】? ? 大數據技術和5G通信網絡技術是兩個相對獨立但息息相關的模塊，是計算機和互聯網發展至今的先進產物，5G通信網絡技術有著更大容量、更廣連接、更高速率、更低時延的特點，配合大數據技術用來收集、存儲、處理5G通信網絡技術中所產生的海量數據，挖掘數據背后的價值，根據數據反應進行更加合理的資源調控，可以說大數據技術使得5G通信網絡技術數據“產能”大大增強，普及和應用更加科學，而5G通信網絡技術也使得大數據發揮出其更大的價值。本文首先簡單介紹大數據技術和5G通信網絡技術，其次圍繞大數據技術在5G通信網絡中的數據收集、存儲和處理等應用模塊展開詳細的闡述，以供參考。

【關鍵詞】? ? 大數據技術? ? 5G通信網絡技術? ? 應用探析

一、大數據技術介紹

1.1大數據技術

社會已經正式進入了“大數據”時代，社會資源和現象都被網絡化和數據化改造并呈現，大數據技術就是對這些海量數據的收集、存儲、處理和運用，深度挖掘大數據價值，當然，這里面難免會涉及“云計算”的概念，大數據和云計算就好比一枚硬幣的正反面，有著密不可分的關系，這里不再過多深究。

1.2大數據的“4V”特征

1.2.1 Volume（容量）

大數據的容量非常之大，已經從TB升級到了PB（1024TB=1PB），未來必然會躍升到EB（1024PB=1EB）或ZB （1024EB=1ZB）的級別。

1.2.2 Variety（多樣）

大數據的來源是多樣的，包括結構性數據、非結構性數據、源數據和處理數據等，有音頻源數據，有視頻源數據，有文字源數據等，小到人們生活衣食住行，大到航天航空等都會被數據化改造。

1.2.3 Value（價值）

這里的價值指兩方面，一方面從大范圍講，大數據中蘊含有不少的價值，挖掘大數據能夠創造更大的價值，另一方面從單個來講，數據太過海量，單個數據的價值密度卻比較低，如何從大數據中挖掘有效、有價值數據成為主要探究方向。

1.2.4 Velocity（速度）

大數據的處理速度要求較高，需要有極強的大數據處理速度，最快響應，最快處理，實時分析數據。

二、5G通信網絡技術介紹

2.1 5G通信網絡技術

5G通信技術是第五代移動通信技術的簡稱，具有更大容量、更高速率、更廣連接、更低時延等特點，在5G通信網絡技術加持下，物聯網將進入全面發展時期，同時5G通信技術也會為人工智能、區塊鏈、大數據等技術提供技術支持，再往大范圍說，5G通信技術將體現在生活的方方面面。

2.2 5G通信網絡技術特點

對于5G通信網絡技術，并不能簡單的將其看做4G通信技術的優化，其是一次翻天覆地的革新。

2.2.1更大容量

大容量主要體現在物聯網方面，雖然以前喊出“萬物互聯”的口號，但以前的通信網絡技術還不足以支持物聯網發展，物聯網節點太多、功耗較強，5G通信網絡技術大容量、低功耗的特點，優化物理層技術，降低了使用帶寬，降低終端發射功率，為物聯網提供技術支持。

2.2.2更快速率

其峰值理論傳輸速度可達每秒數十Gb，這比4G網絡的傳輸速度快數百倍，極強用戶體驗，為加強數據的處理速率奠定基礎。

2.2.3更廣連接

5G通信網絡技術支持多終端連接，實現多人協同，比如集體會議，比如上網課等，在更廣連接作用下，未來會有更好的發展。

2.2.4更低時延

5G通信技術的低時延可以作用實時性要求比較高的應用如游戲，視頻，數據電話等方面，作用最強的在于遠程操控領域和無人自動化領域，比如說遠程醫療，如果網絡延遲較大，遠程醫療命令下達會有延時性，會影響手術效果，比如汽車自動化駕駛，如果延時性較大，會造成意外傷害，這些都將在5G通信網絡技術加持下得到解決。

三、大數據技術在5G通信網絡中的作用

首先來看5G通信網絡技術對大數據技術的作用，5G通信網絡技術是實現大數據技術的基礎，依托于5G通信網絡，大數據的數據收集、存儲、處理、索引、查詢算法，流數據分析算法等都會變得更快更好，也為機器學習奠定了基礎，可以說隨著5G通信網絡的應用，對大數據技術是很好的補充和強化。

其次來看大數據對5G通信網絡的作用，相當于大腦的作用，主要作用在兩個方面，一個在于數據的產出，隨著5G通信網絡的架構，各行各業都在逐步和大數據接駁，所產出的大數據是海量的，大數據技術就是對這些視頻、音頻、文字等類型的海量數據進行收集，相當于虛擬聽覺系統、視覺系統、感覺系統、運動系統，其次在于數據的應用，隨著5G通信網絡技術大規模普及和應用，大數據挖掘數據的價值，再創造出更大的價值，給用戶提供良好的服務、完善5G通信網絡架構等。

四、大數據技術在5G通信網絡中的應用

4.1大數據的收集和篩選

數據的收集指的是ETL理念：將數據從來源端經過抽取（extract）、轉換（transform）、加載（load）至目的端，對5G通信網絡中所產生的各類型數據，收集數據的主要工具有各類傳感器，如音頻采集器、視頻采集器等，同時以一個關系型數據庫來保存，例如MySQL ，Oracle ，Postgres等，而數據的提取工具則包括ETL工具或Sqoop等。顧名思義，對數據源的數據進行收集，并根據覆蓋的范圍、設置問題、選項的描述、背景設置等進行簡單的過濾和篩選，將繁復的數據初步歸納整理，明確數據的結構以及其他特點。

4.2大數據的存儲

數據存儲一般會存儲在云端數據庫中，比如阿里云、AWS（亞馬遜）、AZURE（微軟）、DINDINCLOUD（丁丁云）、KTC、GOOGLE CLOUD（谷歌云）等，一些框架結構如同Hadoop也具有簡單的存儲功能，根據不同的數據類型構建不同類型的數據庫，包括關系型數據庫、非關系數據庫、圖數據庫和內存數據庫等，方便對大數據的轉移、存儲和計算，在數據的存儲中也具有進行簡單的分類功能。

4.3大數據的計算

數據的計算涉及到云計算概念，云計算和大數據是緊密相關的兩種技術，各家高端互聯網企業都在致力于開發自己的大數據和云計算系統，是集合分布式計算、效用計算、負載均衡、并行計算、網絡存儲、熱備份冗雜和虛擬化等多種計算機技術在內的混合技術，用來對收集并存儲的海量數據進行計算處理，歸納分類并分析，深度發掘大數據中價值，進而創造出更大的價值。除了優秀互聯網大廠的云計算外，一些開源框架如Hadoop、Mapreduce、Tensorflow（深度學習框架）、Spark、Pentaho BI等也可承擔大數據計算處理的作用，其中Hadoop開源框架是非常優秀、非常實用的開源框架，被全球幾大IT公司用作其云計算環境中的重要基礎軟件。

4.4大數據的可視化呈現

通過對數據一系列的收集、存儲和計算，可以對數據進行基于圖表或模型的可量化分析和可視化處理，篩選出有效信息，并進行直觀而具體的分類，使得數據真正具有“可視化”的特點，能夠更好的被相關工作者利用，相關工作者觀看、使用、調度起來都會非常方便，優秀的大數據處理系統能夠在短短數秒時間內處理數以萬計的數據。

4.5大數據的應用

在挖掘出數據中的價值之后，對數據的應用也至關重要，讓大數據以圖表或模型等形式反映出來，對多維數據進行了分類、加工、處理，分析師再結合目標人群的需求，從而利用5G通信網絡進行有針對性的服務，切實提高5G通信網絡的服務質量和信息數據增值價值。同時，大數據的應用，基于用戶的行為特征來說，很難對應數據和序列，通過智能運營，也會反作用于5G通信網絡的架構，使得5G通信網絡符合用戶的行為習慣和喜好特點。

4.6大數據的安全

隨著“大數據”的日益發展，大數據的安全性又成為人們熱議的話題，人們的日常行為被數據化改造并收據利用，那么是否存在泄漏問題呢？如果用戶的興趣、行為、情感等被泄露，那么還是否愿意自身數據被收集呢？答案自然是否定的，因此大數據技術中還有至關重要的模塊就是大數據的安全保護，國家在2019年5月13日發布等保2.0，可以以此來分析對大數據的安全保護，需要明確通信網絡、區域邊界、計算環境等，對大數據的安全保護有技術要求和管理要求兩方面的考慮。

五、結束語

綜上所述，身處大數據時代和5G通信網絡時代，大數據和5G通信網絡是相輔相成的兩個存在，5G通信網絡給大數據提供基礎的技術基礎，而大數據也讓5G通信網絡數據產出更有效用，數據應用更有價值，上述分析了大數據在5G通信網絡中應用的數據采集、存儲、計算、可視化、應用、安全管理六個方面，希望能有參考之用。

參? 考? 文? 獻

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