基于5G技術的物聯網技術在智慧城市建設中的應用探討

黃 華

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

在社會不斷發展的過程中，我國經濟也在持續發展。在此背景下，出現了交通擁堵、環境污染等問題，因此要求城市使用全新的科技改善現有系統[1]。在進入到信息化社會后，部分發達地區與國家都制定了最新的城市發展戰略，我國也開始對智慧城市的創建進行研究，在各種支撐性信息技術中，物聯網（Internet of Things，IoT）技術占據了核心位置。以此，本文基于已有成果分析5G技術和物聯網技術在智慧城市建設中的使用[2]。

1 物聯網技術的概念

物聯網作為新一代信息技術，通過用戶端實現信息通信和交換。通過不同信息傳感設備實時收集信息，包括聲、光以及位置等，并且根據約定協議連接感知對象和互聯網，還能夠實現數據的通信和交換，從而對連接對象進行識別、監控與定位。

物聯網由應用層、感知層以及網絡層構成，圖1為物聯網的3層結構。感知層利用感知設備實現實體世界信息的全面感知和識別，由傳感器、電子標簽和移動設備等構成；網絡層傳遞信息，其中包括無線網絡、互聯網等技術；應用層能夠在各行業中使用，如公共安全、電信行業、交通行業等[3]。

圖1 物聯網的結構

2 5G技術和物聯網技術在智慧城市建設中的作用

2.1 創建智慧城市的依據

通過物聯網技術和5G技術創建智慧城市，將創建智慧城市作為目標，利用5G技術促進智慧城市發展。在感知層中，各種感知終端都能夠收集各系統的位置與環境等信息，并且對信息進行整理。通過服務層實現數據的計算、處理和分析，促進城市系統的發展[4]。

2.2 促進物聯網產業發展

將物聯網技術和5G技術應用到智慧城市中，促進了物聯網產業的發展。新一代信息技術的開發方式包括以下兩點。（1）市場需求促進技術創新，在有市場需求時，即使有挑戰，也能夠制定問題解決的方案；（2）利用市場調研，針對特定前沿科學設計原創技術方案。在此背景下，智慧城市建設能夠促進物聯網技術和產業的發展[5]。總體來說，使物聯網技術和智慧城市的發展相輔相成，通過物聯網技術創建智慧城市。

3 智慧城市建設中的物聯網技術應用

電信網屬于5G時代的主要內容，對智慧城市的創建和發展尤為重要。在5G應用不斷深入的背景下，相關部門在創建智慧城市的過程中要嚴格遵守相應的標準，對不同技術的使用范圍進行明確，從而保證人們的生活質量[6]。

3.1 物聯網技術在網格化城市管理中的應用

創建智慧城市時，要重視網絡化城市管理的服務。以長期演進技術（Long Time Evolution，LTE）網絡為例，根據寬帶設計現代智慧城市建設，在使用5G技術的過程中完善網絡層次，利用整體規劃和系統性改造實現從上到下的改革。尤其是根據光傳送網絡實現的優勢，利用大顆粒承載和高寬帶功能，實現網絡分布優化和科學布局，擴展導波容量。在完成網絡分布之后，以功能特性根據分組傳輸建設的角度創建網絡結構，還能夠利用分組傳送網創建網絡結構促進網絡帶寬質量的發展[7]。

3.2 物聯網技術在低空域城市安全管理中的應用

通過網絡5G技術能夠提高智慧安全、平安城市的管理效率。利用網絡5G技術和民用無人機項目保證低空域智慧城市安全性。例如，聯合使用無人機和5G技術促進城市智慧安全管理。首先，在城市和周邊智慧城市、經濟發展出現短板時，要促進此區域低空智慧城市新基建工作，利用多方面的分析討論設計低空智慧城市建設方案。根據公共服務領域創建低空信息服務模式，降低部門安全管理成本，提高公共服務品質[8]。

3.3 物聯網技術在電力配置中的應用

5G技術是以綜合應用為主，在具體應用過程中還需使用萬物互聯技術、人工智能技術、云端生活技術等。將4G通信應用時代的技術作為基礎，利用5G技術提高智慧城市的電力配置效率，結合電力消費市場的供給側和需求側，對電力生產資源進行優化配置。同時在分布式能源電力系統中結合人工智能和5G技術，滿足智慧城市中居民和云中心的預測用電需求，進一步提高智慧城市中居民生活的幸福指數。此外，通過毫秒級、秒級的圖像監控、用電信息采集繼電保護、配電自動化等使各種用電場景的安全用電需求得到滿足[9]。

4 5G技術在智慧交通中的使用

城市交通運轉智能化是智慧城市的主要表現，通過物聯網的5G技術創建車聯網系統能夠實時監控車輛駕駛狀態與行駛軌跡。創建交通信息共享與服務平臺，利用電子監控網絡收集車輛信息，無縫連接管理后臺和交通現場。在出現交通事故、交通擁堵時，交通部門利用物聯網反饋信息，解決大中型城市交通擁堵的問題，降低交通壓力，保證城市居民的行車安全性。另外，通過物聯網能夠顯示行駛汽車是否超載、超速等情況，提高城市交管部門的服務與辦事能力。例如，為了精準跟蹤城市貨車的運輸管理狀態，交通部門以北斗定位導航技術實時監測貨車，使貨運監管工作的精準性與時效性得到提高，從而促進城市交通的持續發展。其次，將視頻動態識別和激光探測技術應用到日常公共交通管理過程中，能夠得到車輛號碼、駕駛員體貌特征等信息，從而配合公安部門完成治安管理工作[10]。

5 物聯網技術在智慧消防中的應用

社會公共消防能夠保證社會穩定性，提高消防隊伍的信息化水平與科技水平。在消防系統管理中使用物聯網技術，針對消防設施與設備實施運行狀態的后臺管理。除了收集消防信息，還能夠根據消防系統自動控制器設備對消防系統與網絡實現精細化、全面化與統一化管理，從而得出不同消防時間段的數據和信息，避免出現火災安全隱患。實現物聯網消防平臺的創建，能夠使城市火災事故發生與處理的時間得到縮短，確?；馂牡攸c的物資、人身安全。

例如，將消防控制室設置到部分大中型城市居民生活區，在完善物聯網消防安全系統的過程中，使城市消防控制中心連接到消防控制室，進一步提高消防管理效率和水平。另外，在消防安全產業不斷更新的背景下，人們對安全消防的認識不斷提高，大部分家庭實現了消防聯動控制系統、火災自動報警系統的設置，部分高層系統也設置了專門火災逃生繩索，在出現火災時，能夠降低損失率與傷亡率[11]。

6 物聯網技術在醫療行業中的應用

醫療行業是人們健康生活的保證，也是智慧城市發展與建設過程中的重點。在此背景下，通過物聯網技術進行合理調整，利用大數據技術管理個人信息資料，實現檔案的處理。收集人們在不同時期的身體改變情況，從而保證醫務人員能夠在工作過程中明確病人的病情。另外，在智慧城市系統使用的過程中，和居民密切相關的包括藥品采購、醫療管理、藥品使用等公共系統會影響到人們的生活與健康安全，相關部門需整合醫療信息，創建資源共享系統。一旦出現醫療事故，則能夠進行全面管理，避免影響到人們的生活質量，實現社會的和諧發展[12]。

7 物聯網技術在教育行業中的應用

目前，可持續發展與素質教育是教育行業需要遵守的主要內容和原理?，F代信息技術越來越成熟，利用物聯網技術能夠使教育行業信息獲取量得到提高，擴大獲取信息的渠道，從而有效滿足不同人群對數字化的需求。例如，在展示學生作品時，以物聯網技術進行平臺的傳播，使更多的人都能夠接觸到作品，明確數據信息的多樣性，滿足學生的需求。在教學過程中，教師可以使用物聯網技術及合理手段提高教學內容的豐富性、趣味性，從而提高學生的學習效率與質量[13]。

8 結 論

總體來說，智慧城市為現代數字城市的升級，要充分使用信息技術、移動互聯網、移動通信、物聯網、光網絡等技術，實現企業、城市管理體系、人和物之間重要信息的感知、傳遞與整合。在5G時代，相關部門要將其作為基礎，對智慧城市建設進行分析，提高城市基礎數據共享的傳輸效率，方便城市居民的信息交流和日常生活。