芻議5G移動通信趨勢下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

陳世勝

摘要：近年來5G移動通信的概念逐漸普及，這預(yù)示著5G時代已經(jīng)悄然來臨，人們的生活也在悄然改變。5G移動通信技術(shù)是在4G基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化升級的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。作為一項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，5G 通信技術(shù)在傳輸速率和數(shù)據(jù)資源利用率方面帶有一定的優(yōu)越性，同時，也為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的深度應(yīng)用提供了有利條件。基于此，本文將就5G移動通信技術(shù)支持下物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述和分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);5G網(wǎng)絡(luò)通信;技術(shù)應(yīng)用;信息通信

一、5G移動通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

SG 移動通信就是第五代蜂窩移動通信技術(shù)，其以4G 通信技術(shù)為基礎(chǔ)，作為一種新型通信技術(shù)，5G 技術(shù)與前幾代通信技術(shù)相比較，更具卓越優(yōu)勢。首先，5G 技術(shù)更加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸速率、延遲問題和系統(tǒng)容量方面更加理想，同時，也可實(shí)現(xiàn)良好的成本節(jié)約和能源控制性能。利用 5G 技術(shù)，我國工業(yè)、醫(yī)療、交通和游戲領(lǐng)域?qū)尸F(xiàn)出更快的發(fā)展速度，另外，5G 通信技術(shù)可最大程度地發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛躍式發(fā)展。作為信息技術(shù)發(fā)展階段的產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)指的是多樣化的信息技術(shù)和傳感裝置，基于物聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)時采集、監(jiān)控物體相關(guān)信息，并憑借網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)感知物品，最終針對性構(gòu)建管理措施。簡要來說，物聯(lián)網(wǎng)是一種網(wǎng)絡(luò)形式，指的是物體和物體間相互連接的網(wǎng)絡(luò)體系。從物聯(lián)網(wǎng)的功能角度來看，包括三種功能：一是整形感知功能，憑借感知設(shè)備和技術(shù)，感知物品虛擬性狀態(tài)，獲取物體信息。二是信息傳輸功能，利用互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，高效率傳輸物品信息。三是智能處理功能，分析處理獲取信息，憑借智能化控制手段，實(shí)現(xiàn)對物品狀態(tài)的調(diào)節(jié)，以保證物品狀態(tài)良好。

二、5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)優(yōu)勢

2.1 高頻傳輸數(shù)據(jù)信息

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得新時期各行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)使用對容量與傳輸速度都有一定要求。移動通信在此階段的系統(tǒng)頻帶通常在3.2GHz左右，這樣才能滿足日常工作生活的要求。一旦出現(xiàn)大規(guī)模的在線活動，一定伴隨著使用數(shù)量在短時間內(nèi)迅速增加，就會導(dǎo)致頻帶數(shù)量不足的問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞并影響用戶體驗(yàn)。但在高頻傳輸技術(shù)的應(yīng)用下，這一問題則能夠得到有效解決，其原因就在于其寬帶千兆赫茲更高，比微波總帶寬有了顯著提升。也就是說，盡管微波和毫波之間的名稱差異很小，但范圍完全不同。毫米波與微波相比要小得多，它的頻率通常為26.4-350GHz，綜上所述，較小的尺寸有利于實(shí)現(xiàn)小型化的發(fā)展目標(biāo)和生產(chǎn)小型設(shè)備和小耗材。此外，可在超快速距離內(nèi)結(jié)合5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信的快速和準(zhǔn)確，以實(shí)現(xiàn)良好的兼容性。

2.2 密集網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋范圍大

5G移動通信與4G網(wǎng)絡(luò)相比，其流量增大了很多倍，至少是一千倍。正如大家所知道的， 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成了多種無線接入技術(shù)，所以它的覆蓋范圍不大，不能做到更精細(xì)的分段。在這種時候，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用方面就變得異常重要。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中由在宏基站外部布置大量天線組成，這種方式可以有效擴(kuò)展外部空間，同時達(dá)到增加系統(tǒng)容量的目的還能提高系統(tǒng)的靈活性。同時也能夠?qū)敉饷芗W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作起到積極作用。在此基礎(chǔ)上，相鄰節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確性和利用率也得到了極大的提高。不僅如此，它還可以提高信噪比以達(dá)到增益目的。可以說，這一技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的應(yīng)用，不但能夠在一定程度上促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空間與時間的動態(tài)變化，還可以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，保障能充分利用到網(wǎng)絡(luò)，為5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展提供了良好基礎(chǔ)。

2.3 結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行智能通訊

未來， 5G技術(shù)將伴隨時代發(fā)展產(chǎn)生更多樣化的服務(wù)，同時將更復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)絡(luò)。本質(zhì)上， 5G通信技術(shù)樞紐網(wǎng)絡(luò)是以大型服務(wù)器為主要組件具有強(qiáng)大的計(jì)算能力的云計(jì)算平臺。通過交換網(wǎng)絡(luò)有效地與其他設(shè)備及基站連接， 5G技術(shù)則可以對各種緊急數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，同時其數(shù)據(jù)處理量也顯著提升。將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能云計(jì)算中心并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)處理以達(dá)到精煉數(shù)據(jù)的目的，然后按照類別的不同對其進(jìn)行劃分和存檔。核心網(wǎng)絡(luò)外部有許多形式不同的終端和基站來執(zhí)行不同的智能。網(wǎng)絡(luò)中心可以選擇具有不同頻帶的數(shù)據(jù)來組合各種類型的服務(wù)。為了滿足不同用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)，上網(wǎng)有多種連接網(wǎng)絡(luò)的方法，這時候就會出現(xiàn)很多復(fù)雜難處理的情況，需要依靠更高的信息智能化水平來基于技術(shù)支撐。因此，具備就更強(qiáng)的識別、分類和篩

選據(jù)能力的智能網(wǎng)技術(shù)在5G通信技術(shù)中應(yīng)用與發(fā)展就成為未來研究的重點(diǎn)。

2.4 直接通訊進(jìn)行信號接收和發(fā)送

移動通訊系統(tǒng)在構(gòu)建的時候需要接通網(wǎng)絡(luò)，這樣做的目的是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固定站點(diǎn)的分配并完成系統(tǒng)建構(gòu)。而直接通訊技術(shù)則是基站向環(huán)境擴(kuò)展并完成對一定范圍內(nèi)綜合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋的基礎(chǔ)。實(shí)踐中，基站必須安裝將在相對比較開闊的平坦地面上，同時要具有一定的固定度，這就限制對電纜結(jié)構(gòu)必須符合特定情況的要求。這表明接收移動網(wǎng)絡(luò)只能在基站的覆蓋范圍內(nèi)才能接受得到。移動網(wǎng)絡(luò)如果超出一定范圍，其信號接受將失常。 5G通信技術(shù)在開發(fā)過程充分考慮了這個問題，可以高效解決這個問題，與此同時還意識到了基站網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)傳輸中仍然存在一些限制性問題，創(chuàng)造性地開發(fā)了直接通訊技術(shù)來解決這個問題。直接通訊技術(shù)在沒有基站的情況也可以有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在某種程度上，這項(xiàng)技術(shù)可以更好地滿足未來國家可持續(xù)發(fā)展的要求。

三、基于5G 移動通信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

基于 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)一定會獲得突出發(fā)展與進(jìn)步。移動網(wǎng)絡(luò)通信速率、延時性和容量等都受到社會各界的關(guān)注和重視，全新 5G 網(wǎng)絡(luò)能夠有效進(jìn)行多地址的接入，接入數(shù)量增長速度非常快，而且容量也較大、延時概率非常低。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)高密移動寬帶業(yè)務(wù)，同時還可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備通信。5G 網(wǎng)絡(luò)組建靈活性高、性能佳，可以滿足人們對于日常生活和生產(chǎn)過程中的相應(yīng)需求，近年來5G 移動通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合在很多領(lǐng)域中都得到了相輔相成的融合發(fā)展。

3.1 智能家居

在物聯(lián)網(wǎng)不同的應(yīng)用場景當(dāng)中，智能家居是比較常見的，并且與人們的生活存在較密切的關(guān)聯(lián)性。在家庭生活當(dāng)中，家中設(shè)備數(shù)量與類型及電氣設(shè)備種類在不斷增多，為此增大了管理難度。所以在此情況下，也可借助 5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來對各類電氣設(shè)備實(shí)施管控，從而更高效的保障家庭中各類電氣設(shè)備及家具設(shè)施的使用便利性和安全性。在智能家居的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，家庭環(huán)境下所涉及的各種物品都能夠安裝上電子標(biāo)簽，之后再把安裝電子標(biāo)簽的所有物品連接在一起，不但能夠構(gòu)建一個完整的整體，同時還方便家庭內(nèi)的所有人員更方便快捷的應(yīng)用家庭當(dāng)中的各種物品。另外，利用把 5G 移動信息技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中，使兩者充分結(jié)合。可對家庭環(huán)境下的煤氣表和水電表使用數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，之后借助網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行分析和結(jié)算。

3.2 智慧社區(qū)

智慧社區(qū)在創(chuàng)建過程中，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)及其他技術(shù)等，可以為人們創(chuàng)設(shè)一個優(yōu)良并且高質(zhì)的社區(qū)環(huán)境。智慧社區(qū)環(huán)境的構(gòu)建需基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要包含智慧物業(yè)和智慧養(yǎng)老院。如在智慧物業(yè)當(dāng)中，利用 5G 移動通信技術(shù)來創(chuàng)設(shè)管理系統(tǒng)，可以有效提高防火防盜系統(tǒng)的智能化水準(zhǔn)，由此確保住宅小區(qū)的安全性。除此之外，在智慧養(yǎng)老院建設(shè)中，同樣也可有效借助 5G 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，組合多個傳感器，由此對人們的實(shí)際生活情況進(jìn)行監(jiān)管，以能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)老人身體健康和生活方面的問題，在此基礎(chǔ)上為人們創(chuàng)設(shè)一個優(yōu)良并且舒適高質(zhì)的生活環(huán)境。

3.3 智慧城市

智慧城市中所涉及的內(nèi)容非常多，其中主要包含智慧交通和智慧政務(wù)等。利用把 5G 移動通信技術(shù)引入到智慧城市當(dāng)中，創(chuàng)造智慧系統(tǒng)，除此之外還可借助 5G 網(wǎng)絡(luò)來高效傳輸各類數(shù)據(jù)及視頻信息等。如通過使用 5G 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)，可以對城市內(nèi)的空氣質(zhì)量及交通運(yùn)輸實(shí)際情況等事項(xiàng)進(jìn)行監(jiān)管，由此為人們的高質(zhì)生活及高效工作提供一定保障。

四、結(jié)束語

總之，隨著信息化智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)也需要進(jìn)行改善以滿足人們的數(shù)據(jù)通信需求。4G通信技術(shù)較之于傳統(tǒng)的2G、3G通信技術(shù)，其通信功用現(xiàn)已有了大幅度的行進(jìn)。可是隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來4G通信技術(shù)也現(xiàn)已不能滿足當(dāng)前的通信需求，未來5G通信技術(shù)也將逐漸代替4G技術(shù)成為主流。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟，5G通信技術(shù)的運(yùn)用也需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特征進(jìn)行調(diào)整，5G移動通信技術(shù)能大大提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，提供更高網(wǎng)絡(luò)接入速率，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給用戶帶來更多便捷的應(yīng)用場景及更好的體驗(yàn)。

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