基于5G移動通信技術下的物聯網時代探討

沈銀玲

（公誠管理咨詢有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引 言

隨著互聯網的不斷更迭換代，越來越多與互聯網相關的企業應運而生，其中物聯網正潛移默化的走進人們生活當中，成為最具有發展前景的行業之一。但是由于我國物聯網還處于剛剛起步階段，許多技術還在調試階段中，因此還存在著諸多弊端，但是5G移動通信技術的出現及應用，可以有效解決物聯網中存在的一些問題，從而促進物聯網的進一步發展。

1 物聯網的結構體系和發展狀況

物聯網從字面意思解釋就是在這個物聯網的時代任何事物都是相互聯系的，將感應芯片設置到某個物體當中，該物體就可以實現機械智能化和科技化。與此同時，隨著網絡技術的迅速發展，也可以運用先進的網絡技術理念來更好地實現萬物之間的溝通和交流。在現代社會主義發展的過程中，物聯網的應用范圍十分廣泛，其目的在于能夠使人們的生活更加便利，為人類提供一個舒適便捷的生活環境[1]。

1.1 物聯網的結構體系

物聯網主要是由網絡結構、感知結構以及應用結構3部分組成。網絡結構主要原理是借助各式各樣的通信網絡工具將各種物體傳送到信息網絡中，能夠及時達到信息共享的目的。感知結構的主要原理在于獲取感知物體的各類信息，可以借助二維碼等工具達到采集信息的目的。應用結構的主要目的就是為人們的生活提供便利，利用各種先進的科學技術開發適應各個行業的特色服務，為其提供便捷。

1.2 物聯網的發展狀況

物聯網的發展技術已經引起了很多歐洲國家的重視，很多歐洲國家已經將物聯網技術應用到移動通信技術，并且陸續頒布了多項物聯網的相關文件。日本也對本國家的制造模式工作組進行了升級與完善，能夠更加準確地了解到全世界范圍內制造業的發展趨勢，讓民營企業和通信企業達到相互幫助共同進步的友好關系，從而推動了制造業整體經濟的發展[2]。

2 物聯網與移動通信技術的融合

如今，移動通信技術變得更加商業化，值得驕傲的是在全球范圍內來說，我國研發的5G移動通信技術是最具創新的通信技術。5G移動通信技術的優勢不僅是速度有了大幅度的提升，而且傳輸效率也有明顯的提高。5G移動通信技術已經成為了各個國家的開發重點，目的是為了改善數據傳輸效率，改善網絡延遲的現象[3]。因此，在未來物聯網發展的條件背景下，移動通信技術必將成為其發展的主要核心。在物聯網技術發展的過程中，移動通信技術將是其中發展的核心技術所在，并且能夠應用到各個行業領域中。

3 在物聯網的時代背景下5G移動通信技術的實際應用

3.1 SDN、NFV技術

隨著5G移動通信技術的廣泛應用，一些可擴展的技術也逐漸滲透到人們的生活當中，如云存儲技術。該技術能夠有效地滿足人們對通信網絡的高標準和高要求，并且與其類似的信息技術的出現，不僅能夠大幅度降低網絡延遲的問題，還能在5G移動通信技術的發展過程中發揮巨大作用。SDN、NFV技術結合實際情況之后才應用到5G移動通信技術當中，做到了具體問題具體分析，從而進一步提高了5G移動通信技術的安全性[4]。SDN、NFV技術不僅能夠將網絡功能更加虛擬，而且能夠重新定義網絡軟件，可以為5G移動通信技術構造一個完整的通信框架，這樣能夠大幅度提高數據分析效率，保證通信網絡技術發展的穩定性和持久性。

3.2 全頻段通信技術

隨著信息技術的快速發展，現有的移動通信技術已經不能滿足移動通信的要求。為了改變這一現象，非常有必要開發全頻段通信技術。因此，技術人員不僅要提高整體傳輸效率，還要擴大通信網絡整體容量，從而建立健全的5G移動通信技術知識網絡體系，進一步有效解決頻譜資源短缺和通信網絡工作頻率較低的問題。也要樹立良好的全頻段處理意識，將5G移動通信技術應用于不同的領域，在既定的通信網絡容量條件下選擇合理的頻率范圍進行掃描，分析獲得的電磁環境測試曲線圖，查明干擾信號源，剔除受到電磁環境影響的無用掃描結果，精準定位電磁發射信號，提供準確的區域定位，利用全頻段通信來構建穩定的物聯網[5]。

3.3 大規模天線技術

5G移動通信技術的發展促進了誕生越來越多的無線連接方式，高頻段傳輸的峰值數據最大速率增加到了如今的10 Gb/s，頻譜效率變為了10 bit/（s Hz），用戶面的延時為1 ms，控制面的延時為50 ms，這表明5G移動通信技術需要有較強的可靠性支撐。而大規模天線陣列技術的出現緩解了傳統通信設備的負擔，滿足了現代的數據傳輸率需求。多輸入技術和多輸出技術的投用也能夠解決各類技術問題，從而在相同的時域和頻域中同步提升容量和傳輸率的穩定性，實現多個數據信號同時傳輸[6]。

波束發射示意如圖1所示，該技術在實際應用過程中可以在信號接收的同時，將陣列視作MIMO雷達，以合成虛擬孔徑的方法獲得更多角度分辨率。陣列側也可以在復雜散射環境中將波束能量匯集至小區域內，降低對其他用戶的干擾。此外，從水平或垂直維度調整波束發射方向，實現3D結構的信道建模，在超密集異構網絡中得到廣泛應用[7]。

圖1 波束發射示意圖

3.4 數字化倉儲技術

物聯網時代的到來不僅促進了物流行業的發展，而且也誕生了越來越多的倉儲技術。5G移動通信技術可以在智能倉庫管理中獲得廣泛應用，從而實現數字化管理，推進數字化倉儲技術的發展和投用，實現“云上管理”。在數字化倉儲技術投用的過程中，需要認識到5G通信技術在實際應用中的局限，加大研發投入力度，引進數字化管理軟件，促進該技術完善和升級[8]。

WMS倉儲管理系統如圖2所示，可以看出，WMS數字化倉儲管理軟件的投用可以有效提高倉儲管理工作的效率。在入庫、出庫以及庫內作業中，憑借5G移動通信技術能夠實現明確而合理的分工，管理者能夠隨時登錄系統查看基礎檔案和實時信息，通過具體的數字化操作避免出現庫存積壓和賬實不符等問題。同時與ERP、MES等系統無縫連接，讓倉儲數據實時同步，明確指引下級人員開展工作，推進數字化倉儲管理進程。

圖2 WMS倉儲管理系統

4 5G移動通信技術在物聯網當中的應用

4.1 智能家居

隨著人們的生活質量和幸福指數的不斷提高，越來越多智能化產品進入到人們生活當中，智能家居已經成為了物聯網研究的主要內容之一。5G移動通信技術的出現，又進一步為智能家居的發展提供了技術支撐。相對于其他國家而言，我國的智能化水平還處于剛起步階段，因此很多智能化產品還是存在諸多弊端。拿智能家居來說，它的聯網速度還比較慢，究其原因在于絕大部分家庭智能家居的使用是依賴著家中的WiFI信號進行鏈接，但是WiFi信號存在不穩定的缺點，從而經常導致智能家居信號發生斷開的現象。除此之外，智能家居在使用的過程中需要經常性的連接并不能實現持續聯網的狀態，從而導致使用功能的復雜化。而5G移動通信技術應用并不需要配置與智能家居相適應的路由器，可以實現直接聯網，并且與WiFi信號相比5G移動通信技術更加的穩定，速度也有明顯的提高[9]。

4.2 共享單車

如今，共享單車已經在全國范圍內普遍使用，雖然其普及給人們的日常生活來了很大的便利，但是在管理方面還是存在一些弊端。共享單車需要停放在指定的范圍區域內，并且歸還時需要連接互聯網，但由于互聯網自身存在不穩定性，導致傳送信息數據不正確，出現定位不準確的現象，從而造成共享單車亂放，影響交通道路的正常行駛。5G移動通信技術的應用可以大大的改善這種現象，對單車實施準確的定位，并進一步加強共享單車運行路線的管控，大大提高了共享單車的安全性。

4.3 密集異構

被稱之為5G關鍵技術的超密集組網在熱點高容量密集的場景下容易受到無線環境的干擾，而采用5G大規模天線技術實現超密集異構可以提升系統的頻譜效率，在快速調配資源的基礎上提高無線資源利用率，增加5G基站建設的穩定性，為物聯網的構建提供有力的支持[10]。超密集異構中的多連接技術能夠通過主基站和輔基站對RRM功能進行協商，從X2接口將配置信息傳遞至主基站。由于用戶面除微基站以外還存在宏基站，運用大規模天線技術能夠有效解決非連續覆蓋處的業務傳輸問題。在物聯網時代下的密集異構能夠憑借大規模天線技術來提供更好的動力和發展前景，因此采取有線回傳方式，有效簡化程序，集中信號發射的波束，可以有效節省資源消耗，進而促進移動通信平穩發展。

5 結 論

5G移動通信技術的出現與應用對物聯網提出了更高的標準。由于5G移動通信技術的科學性和便利性在一定程度促進了物聯網的經濟發展，因此在經濟全球化的發展條件之下，物聯網和5G移動通信技術之間的有效融合將會成為接下來網絡時代發展的主流，也會成為順應現代社會主義市場經濟勢不可擋的趨勢。