5G技術在物聯網領域的實踐探討

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引言

在5G技術逐漸普及之后，人們對移動網絡流量的需求日益提升，且對于“萬物互聯”的渴求進入了一個新的階段，如何利用當下的無線網絡滿足人們對于移動流量與互聯的需求，是當下需要重點考慮的問題。現階段物聯網形式下的5G通信技術主要可以體現為：大規模MIMO技術、智能化技術、新型網絡架構技術與密集網絡技術，這些技術的出現及應用在一定程度上解決了流量需求問題，但是仍然存在一定的不足，具有發展的空間與余地。這就需要將5G技術進一步結日常生活中的“物聯系統”，融入醫療、車輛、科技、電力、無人控制等各個領域，全面提升各領域的自動化發展水平，體現物聯形勢下的5G技術推廣優勢。

1 物聯網技術的概述

物聯網是實現不同電子設備之間相互連接通信的一種方式，利用自動控制技術，實現對不同設備的控制，物聯網在21世紀初已經有了一定的發展，也是21世紀一項非常重要的技術產物。在物聯網發展的過程中，往往需要在控制與被控制設備中安裝芯片，作為信號接收、指令發送的控制中樞。以往實現不同設備之間通信主要通過WiFi網絡，也就是物聯網的實現需要在某一個局域環境中，失去無線網絡環境將無法實行控制操作。同時，物聯網技術的實現需要依賴傳感器技術的發展，傳感器能夠對周圍環境、標定檢測量進行檢測，利用傳感器反饋的信號作為判斷控制執行的標準。隨著現代技術的發展，物聯網技術取得了更大的進步，各種先進算法的實現，使得物聯網設備具備了一定的學習能力，能夠記住習慣性的操作指令，并且按照操作者的習慣執行。當然基于以往的技術，物聯網無法進行大規模的布局和使用，因為網絡環境限制了物聯網技術的發展，網絡延遲、穩定性等都是需要提升的方面[1]。

2 5G通信技術的特點

5G技術的特點在于以下幾方面：其一是數據量大。關于5G技術的龐大數據量是通過推演得知的，從應用移動通信的娛樂方式上來看，人們用來消耗碎片時間的主要內容載體從短信（2G）過渡到圖片（3G）再到短視頻（4G），那么5G時代應用中長視頻是最基本的，而以5G信號接收中長視頻則意味著數據量的大幅增長，因此5G技術必然擁有龐大的數據量吞吐能力；其二是聯網設備數量增加。由5G實現的聯網設備數量增加不僅要以5G本身強大的數據傳輸功能為基礎，同時也要借助高速發展的智能終端設備與物聯網，以實現5G網絡單位的大面積覆蓋，據可靠數據統計顯示，5G網絡單位的覆蓋面可能會是4G的100倍以上；其三是數據傳輸速率的提升。數據傳輸速率的大幅提升通常應用在社會特殊需求中，如搶險救災、急救等需要高清圖像傳輸業務的社會活動；在這類型的社會活動中，5G的數據傳輸速率（網速）最低能保證10Gbit/s，峰值速率甚至可以達到100Gbit/s，即使是正常情況下，5G的數據傳輸速率也能達到1Gbit/s以上；其四是安全性的提升。5G強大的信息傳輸能力使得網絡延遲出現的概率極低，相比4G而言在時間上縮短了5-10倍，這也就使得5G移動信號在傳遞關鍵數據時的即時性及可靠性均能夠得到保障[2]。

3 物聯網形勢下5G通信技術的應用

（1）高頻傳輸技術的應用。伴隨著網絡技術的發展，在社會建設中網絡技術的參與變得更加全面，其所具備的技術優勢能夠為各個領域的發展提供技術支持。現階段，4G絡依然是網絡通信中的主流，基本能夠滿足人們生產生活的需求，不過在遇到較大的網絡活動，如“雙十一”等，或者短時間內用網量迅速增長，會導致網絡信號傳輸擁堵的問題，引發卡頓，嚴重時甚至可能造成網絡癱瘓，影響用戶的使用感受。通過高頻傳輸技術的應用，能夠顯著提升寬帶速率，提升效果甚至能夠達到十倍以上，這一點是原本的微波帶寬速率難以企及的。高頻傳輸技術需要的設備體積和能耗更低，再是按小型化發展的同時，也可以切實保證短距離通信的效率和質量。

（2）無線機器人控制。無線機器人云端控制，是基于傳統的掃地機器人的基礎上，融入5G通信技術，構想機人的物聯網控制系統，促使用戶的手機等智能終端與無線機器人相連接，一方面，無線機器人能夠通過接受用戶的遠程傳輸指令產生反應，完成作業任務；另一方面，能夠結合移動終端設備中的數據設置情況，感受周邊環境情況，搜集環境數據，結合數據分析情況自動產生作業行為。在《博士預測·未來智能制造——無線機器人控制分析》一文中，明確展示了mPad移動控制單元在機器人控制中的優勢，向讀者展示無線機器人控制系統在移動、控制保障機制、數據搜集、單位區域連接與實時性方面的性能情況，進一步證實了5G技術在無線機器人控制中的應用優勢。

（3）無線傳輸技術的應用。5G通信中的無線傳輸技術包括濾波器組多載波技術、大規模MIMO技術以及全雙工技術等。為了能夠更好地滿足5G移動通信行業的發展需求，研究人員將研究的方向放在了信號傳輸及發射功率差異引發的碼間串擾方面，強調對各類干擾的消除，如數字端干擾消除、模擬端干擾消除以及其他設備干擾消除等[3]。

4 結束語

5G技術高速率、低延遲、大信息量的特點為物聯網的下一步發展奠定了堅實基礎，而5G技術在物聯網領域的實踐，也讓人們看到了其背后巨大的發展潛力。毫無疑問，這兩種新興技術的運用具有非常可觀的前景，能夠大幅改變人們現有的生活模式，并最終為社會帶來巨大變革。