智慧城市中的5G 技術全景應用分析

吳鑒平

（中通服建設有限公司，廣東 佛山 528000）

0 引言

5G 技術現已經成為城市建設與發展中的重要技術形式，不僅為人們的日常工作與學習提供便利，而且推動了社會生產結構改革，尤其在智慧城市建設中，5G技術運用有利于強化醫療、交通、電網、家居等多領域發展水平，而且還為激發城市發展潛能創造了良好條件。但是部分區域在5G 技術應用方面依舊存在不足。因此圍繞智慧城市中的5G 技術全景應用開展分析具有重要意義。

1 智慧城市與5G 技術概述

1.1 智慧城市

隨著人們生活品質的不斷提升，城市管理也在不斷進行智慧化改革，在此背景下必須借助5G 技術運用創新管控形式，這樣才能夠滿足城市發展需求。智慧城市是社會發展的新類型，其核心目的是保障城市居民生活水平，構建更加符合城市后續發展需要的社會環境。從智慧城市的角度來看，其涵蓋人民日常生活、工作、交通以及社會經濟建設等多方面內容，對5G 以及互聯網等技術形式的需求較高，需要借助技術運用以及處理平臺構建才能夠實現智慧城市建設目標，圖1為智慧城市總體目標。

圖1 智慧城市總體目標

1.2 5G 技術

5G 技術是指第五代移動通信技術，5G 是在4G 基礎上進行優化與完善所形成的技術形式。5G 與其他通信技術相比，具有以下3 個方面特征：①信息傳輸速率較高。在5G 技術運用下信息傳遞效率會明顯提高。②低延遲。5G 有效優化了信息傳遞效率，可以在提升連接可靠性的同時保證運輸的穩定性，減少延遲時間。③具有普遍性。可實現網絡全覆蓋，更好地滿足多場景技術運用[1]。

2 智慧城市中5G 技術的運用形式

2.1 物聯網、大數據、云計算

物聯網技術是智慧城市建設中的重要內容，并且是實現智慧體系建設的核心。在物聯網運用下，城市的日常運行更加便捷，能夠高效完成數據傳遞和處理。隨著城市規模的不斷擴大，城市發展所涉及的數據內容也增多，這就要求城市內必須具備一套穩定、強大的存儲空間，此時要借助互聯網、云計算以及大數據等技術形式實現高效處理，最大程度挖掘數據的潛在價值，為智慧城市發展提供保障。5G 技術在此過程中作為信息傳遞的保障是重要網絡渠道，因此5G 技術成為智慧城市建設中數據處理以及其他技術運用的前提條件。

2.2 定位與人工智能

精準定位是指在物流、交通以及港口等領域實現智慧城市理念的一種技術手段，這是5G 技術的主要應用體現。在5G 技術應用下可有效強化數據以及物品定位的精準性，而人工智能則是智慧城市建設中的關鍵，其中神經網絡等技術手段可以5G 技術相融合，有效強化智慧城市理念下數據信息傳遞和處理的質量，為強化城市綜合管控水平奠定基礎。

3 當前5G 技術在智慧城市建設中的應用挑戰

一方面，成本較高。與4G 網絡相比，5G 網絡雖然信號穩定性增強，傳輸延遲時間不斷縮短，但是也需要通過基站建設才能夠滿足使用需求。然而由于5G 基站與4G 基站相比覆蓋范圍縮小，因此在單位范圍內所需要建設的數量更多，這就會增加基站建設的成本，這也是5G 技術使用具有局限性的重要原因。另一方面，投資回報率不足。與前期花費的成本相比，5G 初期的投資回報率很難滿足需要，例如在智慧城市、5G 醫療以及云課堂等場景應用中，投資回報率便極低，加上電商行業對5G 技術的支持不足，以至于制約了5G 技術的發展，這也是影響智慧城市發展水平的重要因素。當前5G 技術依舊有發展空間，需要后期工作人員不斷進行優化，這樣才能夠保障智慧城市發展效果。現階段技術人員通常只在企業管理方面運用技術，不僅沒有考慮是否能夠滿足用戶需要，而且在接入的過程中還經常存在不良影響，這些都會制約智慧城市建設[2]。

4 智慧城市中5G 技術全景應用路徑

4.1 智慧基建

為提升城市規劃的科學性以及智慧性，要求應做好基礎設施建設，為后續智慧城市發展創造良好條件。結合當前來看，智慧基建內容主要包括以下方面：①5G網絡體系規劃。當前我國依舊是4G 網絡運用為主體，5G 技術運用普遍性不足，因此在后續應盡快實現城市網絡優化，確保5G 網絡覆蓋范圍能夠滿足智慧城市發展需要。在具體工作中應做好基站建設以及體系搭建，營造良好的智慧城市發展環境。②完善的物聯網應用設備。物聯網技術是智慧城市發展中的重要內容，為確保其能夠在城市建設中發揮預期作用，要求應該在智慧基建施工中強化對聯網設備以及技術設施的關注。例如要做好接口以及傳感器裝置布置，將城市內部的裝置設備有效接入5G 網絡中，實現信息收集與集中管理。③大數據以及云計算信息化平臺建設。信息化平臺作為智慧城市管控的核心，其主要目的是對數據信息完成分類存儲和計算，確保信息能夠及時地被運用，幫助工作人員深度挖掘信息潛在價值，為智慧城市穩定建設提供信息支持。因此在智慧基建中也要圍繞信息技術開展平臺建設，強化城市智慧水平。

4.2 智慧交通

交通是城市建設與發展的基礎條件。交通行業的發展水平不僅影響著城市行業的發展效率，而且還會對人們的日常生活以及工作帶來至關重要的作用。當前隨著人們生活質量提高，私家車使用數量不斷增多，以至于交通運行壓力增加，經常會出現交通堵塞等情況。為此城市交通管理部門會借助監控系統找出違規車輛，確保通行安全。然而監控系統的應用需要借助高效的網絡通信技術才能發揮作用，否則會由于網絡延遲等因素難以及時、有效地進行車流量分析。而在5G技術應用下，交通管理水平將提升，不僅能夠通過5G技術實現高效管控，而且還能夠對交通節點進行隨機抓拍，然后配合云計算等形式及時捕捉車流信息以及人流信息，并反饋給智能管控平臺實現交通線路管控。除此之外，在紅綠燈設計方面也可以通過5G 技術的運用實現智能導航[3]。在未來隨著無人駕駛技術的不斷發展，5G 技術也將發揮自身作用，強化智慧交通建設質量，為人們的日常出行保駕護航，圖2 為5G 技術運用下車流信息識別系統。

圖2 5G 技術運用下車流信息識別系統

4.3 智慧醫療

對于城市而言，醫療發展是民眾最為關心的熱點話題。由于城市醫院數量有限，因此居民經常會出現看病難的問題，加上部分居民經濟水平受限，在就診等方面會出現多重困擾，尤其是對于大醫院來講，經常會產生人滿為患等情況，這不僅會影響城市建設，而且還會制約醫療發展，影響社會穩定。因此在5G 技術應用下形成智慧醫療體系。一方面要通過5G 技術以及其他技術的運用實現患者身體狀況實時監控，借助技術形式及時獲取患者病情發展狀況，為及時治療提供有力保障。另一方面，還要借助5G 技術建設臨床決策系統，為治療方案制定提供基礎信息，確保醫生能夠在有限的時間內精準判別患者病情，并制定有效的醫療方案。除此之外，在5G 技術應用下還可設立家庭健康系統。此系統是指在5G 技術運用的過程中促進醫院和家庭數據信息有效交互，進而幫助醫生掌握病患身體健康指標，使患者能夠在不到醫院的同時借助便捷有效的咨詢渠道完成問診咨詢，圖3 為智慧醫療下遠程問診咨詢場景。

圖3 智慧醫療下遠程問診咨詢場景

4.4 智能電網

智能電網是智慧城市建設中的重要結構，其是指基于5G 技術完成城市電力管理智慧化改革。一方面，在智能電網運用下，所有城市電力信息都會被智能收集和分析，系統會在分析之后自動將結果上傳至供電企業，方便企業后續調整方案，最大程度規避電力供應問題的產生，減少資源消耗。另一方面，在智能電網運用下，管理人員可通過神經網絡等技術的使用，提前預測線路運行狀況并完成智能監管，最大程度保障電網運行的安全穩定，有效減少由于電力故障而產生的資源損失，確保企業經濟效益。在智能電網應用下，用戶也可以通過手機終端及時了解電力信息，科學規劃用電，保障用電成本。由此可見，在5G 技術使用下，智能電網的建設可推動電力企業信息化改革，在降低資源耗費的同時，增強電力管控的科學性[4]。圖4 為5G 技術運用下的智能電網運用場景。

圖4 5G 技術運用下的智能電網運用場景

4.5 智慧家居

為滿足居民生活所需，強化家居智能管理，家居行業也要強化對5G 技術的運用。例如，可以在5G 技術的使用下，配合傳感器等裝置智能感知環境溫度，并完成設備智能調節。又如，自動打開加濕器，自動開合窗簾等，這些都可以強化居住品質。在后續要求企業要加大對5G 技術的關注，既應借助技術增強家居產品智能程度，滿足用戶需求，又要運用5G 技術連接，幫助用戶及時掌握室內家居運行狀況，減少資源浪費，保障生活水平。圖5 為5G 技術下的智慧家居模式。總而言之，5G技術的運用有效強化了城市發展的智能化水平，在技術使用下人們生活更加便捷，可借助終端設備完成信息自動獲取與分析，在減少資源浪費的同時，提升生活質量。為此后續要基于5G 技術推動智慧城市建設，以此提升城市智能化水平，為實現可持續發展目標奠定基礎[5]。

圖5 5G 技術下的智慧家居模式

5 結語

綜上所述，智慧城市是人類社會發展的必然路徑，在5G 技術應用下，智慧城市建設水平有效提升，不僅使人們的工作和生活更加便捷，而且還可以有效解決城市發展問題，強化城市建設效率。為此在后續工作中，應加大對5G 技術全景運用的關注，不斷拓展技術使用場景，進而為促進智慧城市發展提供保障。