5G移動(dòng)通信技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代

盧傳虹

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)得到了社會(huì)各行業(yè)的高度關(guān)注，獲得了廣泛的應(yīng)用與實(shí)踐。在不斷發(fā)展過(guò)程中，移動(dòng)通信技術(shù)已發(fā)展成為了互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用，也是互聯(lián)網(wǎng)的一大重要發(fā)展方向。近年來(lái)，得益于4G網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)等技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到了一定的發(fā)展，基于移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)了一定程度的智能化和便捷化。而5G網(wǎng)絡(luò)通信帶寬更寬 通信速率更快，基于5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)工作效率將得到相應(yīng)提升，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也將迎來(lái)極大發(fā)展。

關(guān)鍵詞：5G移動(dòng)通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)

一 5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1 系統(tǒng)容量大。在未來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)得到更大范圍的普及和使用，應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)不斷增多，用戶群體也將隨著人口的增長(zhǎng)而呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，由此帶來(lái)的就是移動(dòng)通信信息和數(shù)據(jù)的大批量增長(zhǎng)。5G移動(dòng)通信技術(shù)在研發(fā)階段就已經(jīng)考慮到了這種狀況的出現(xiàn)，所以在4G移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充了系統(tǒng)容量，以滿足未來(lái)一段時(shí)間龐大的移動(dòng)通信信息和數(shù)據(jù)量的收集與存儲(chǔ)。

2 通信系統(tǒng)性能高。5G移動(dòng)通信技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)的布局上，并不是單純的將信息編譯碼 點(diǎn)點(diǎn)之間的物理層面?zhèn)鬏數(shù)燃夹g(shù)當(dāng)做是重要的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，而是使用多點(diǎn)多線 多用戶 多小區(qū)的相互組網(wǎng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信信息和數(shù)據(jù)的傳播，比較起4G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，大大提高了移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能，為移動(dòng)通信技術(shù)的更廣泛推廣和普及提供可靠的保障。

3 用戶體驗(yàn)感增加。與4G移動(dòng)通信技術(shù)相比較，5G移動(dòng)通信技術(shù)更加注重用戶在使用過(guò)程中的體驗(yàn)感，這種體驗(yàn)感并不只是追求移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在信息與數(shù)據(jù)傳播過(guò)程中速度的加快和穩(wěn)定性的提高，而且在此基礎(chǔ)上從用戶的角度上出發(fā)，站在用戶的立場(chǎng)上思考，最大限度實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)與用戶之間的雙向溝通與交流，將用戶體驗(yàn)需求作為5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的首要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

二 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義，物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱IOT。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)連接物理對(duì)象徹底改變先前異構(gòu)設(shè)備單一的使用方式，例如，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與洗衣機(jī)，電飯煲，手表，智能手機(jī)，佩戴設(shè)備等，從而實(shí)現(xiàn)人與人，人與物，物與物之間的互通。①物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)有三大關(guān)鍵技術(shù)，傳感器技術(shù)，RFID標(biāo)簽，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。傳感器技術(shù)主要進(jìn)行信號(hào)形式轉(zhuǎn)換，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換，RFID標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù)，在自動(dòng)識(shí)別方面有重要作用，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是一種結(jié)合技術(shù)，結(jié)合了傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟硬件，集成電路技術(shù)，電子技術(shù)等技術(shù)，對(duì)接收的信息進(jìn)行分類處理。②物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)一般認(rèn)為分為三層結(jié)構(gòu)，感知層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層。感知層主要是感知識(shí)別功能，主要進(jìn)行信息采集，轉(zhuǎn)換和收集功能，網(wǎng)絡(luò)層主要完成信息的傳遞和處理，應(yīng)用層主要完成數(shù)據(jù)的管理與處理功能。

三 基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

1 智能家居。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三大應(yīng)用領(lǐng)域之一，已經(jīng)被全面納入到國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局之中，同時(shí)伴隨著我國(guó)5G時(shí)代的來(lái)臨，移動(dòng)終端參與智能家居建設(shè)將成為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分。從目前的應(yīng)用來(lái)看，雖然許多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)推出了大量智能家居解決方案，但智能家電的聯(lián)網(wǎng)率仍處于很低的水平，這主要是由于當(dāng)前的智能家居設(shè)備的互聯(lián)依賴于WIFI，但WIFI的連接并不可靠，并且要求配置網(wǎng)關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，智能家電在剛投入使用時(shí)其聯(lián)網(wǎng)率可以達(dá)到40%，但一年后就迅速下降到10%左右。在5G通信技術(shù)的支撐下，智能家居設(shè)備無(wú)需配置路由和網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)在線。用戶只需要一臺(tái)智能手機(jī)，就可以遙控家里的任意智能聯(lián)網(wǎng)家電設(shè)備。

2 智慧工廠。當(dāng)前，傳統(tǒng)的工廠正在朝著智能工廠的方向轉(zhuǎn)型，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在連接人 機(jī)器和設(shè)備中起到了極為關(guān)鍵的作用，這種工業(yè)互聯(lián)的需求是很復(fù)雜的，5G技術(shù)必須為不同的工業(yè)場(chǎng)景提供靈活的無(wú)線連接方案，這將給5G技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇。當(dāng)前許多大型工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以閉環(huán)控制為核心技術(shù)的自動(dòng)化功能，但閉環(huán)控制要求低于毫秒級(jí)的通信時(shí)延，這在4G時(shí)代仍然很難得到保證。而5G通信技術(shù)可以提供低于0.5ms的時(shí)延，支持連接數(shù)量大幅提高，使得閉環(huán)控制應(yīng)用由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接成為現(xiàn)實(shí)。

3 智能電網(wǎng)。電力行業(yè)對(duì)于無(wú)線通信具有潛在需求，未來(lái)5G技術(shù)在智能電網(wǎng)中將直接推動(dòng)智能分布式配電自動(dòng)化 毫秒級(jí)精準(zhǔn)負(fù)荷控制 低壓用電信息采集 分布式電源管理等領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。隨著社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)要求的提高，越來(lái)越多區(qū)域要求實(shí)現(xiàn)電力不間斷持續(xù)供電，這就必須使電網(wǎng)故障隔離時(shí)間控制在毫秒級(jí)，因此發(fā)展智能分布式配電自動(dòng)化成為必然的選擇。由于沒(méi)有通信線路的支撐，當(dāng)前配電網(wǎng)在切除負(fù)荷時(shí)只能切除整條配電線路，對(duì)重要用戶造成重大影響。5G通信覆蓋條件下則可以通過(guò)精準(zhǔn)控制優(yōu)先切除可中斷非重要負(fù)荷，減小對(duì)重要區(qū)域的影響。在用戶端用電信息采集方面，家庭可通過(guò)獲取所有用電終端的負(fù)荷信息來(lái)實(shí)現(xiàn)供需平衡，牽引合理錯(cuò)峰用電。

四 5G移動(dòng)通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1 提升物聯(lián)網(wǎng)通信速率。受制于4G網(wǎng)絡(luò) WiFi網(wǎng)絡(luò)以及藍(lán)牙連接等聯(lián)通方式通信速率不高的現(xiàn)實(shí)情況，現(xiàn)有各類通信網(wǎng)絡(luò)已難以滿足物聯(lián)網(wǎng)有效傳輸和處理大量數(shù)據(jù)信息的要求，尤其是當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)量過(guò)大時(shí)，極易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)增加等情況，使得物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)信息不能及時(shí)傳輸?shù)綉?yīng)用層，使物聯(lián)網(wǎng)難以在當(dāng)前得到全面 深入的應(yīng)用，其應(yīng)用場(chǎng)景也比較單一。在5G時(shí)代，將大大發(fā)揮5G技術(shù)高速率 大容量 低時(shí)延的良好特性，充分滿足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母黜?xiàng)要求，使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的傳輸能力得到大大提升，使物聯(lián)網(wǎng)得到更加全面 深度的發(fā)展。

2 提高物聯(lián)網(wǎng)通信安全。在智能化發(fā)展的浪潮下，由于物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)人物互聯(lián) 物物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，人們生活 工作的各個(gè)部分全部都置身于網(wǎng)絡(luò)之中，因此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的安全要求也將更加嚴(yán)格。如果5G網(wǎng)絡(luò)的安全性得不到充分保障，那么基于5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)安全性也將成為空談。5G網(wǎng)絡(luò)擁有完善的安全防護(hù)架構(gòu)和安全機(jī)制，在沿用4G網(wǎng)絡(luò)安全參考架構(gòu)的同時(shí)，加入了3GPP接入 切片 虛擬網(wǎng)元 無(wú)線空口安全以及網(wǎng)絡(luò)域安全等安全技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)提供了一道安全屏障?；诖?，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的場(chǎng)景將會(huì)拓展到對(duì)于安全性要求極高的建筑防盜 安全監(jiān)管和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。

3 提升物聯(lián)網(wǎng)便捷化程度。將5G網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，將會(huì)有效促進(jìn)各類設(shè)備 建筑等進(jìn)行更大范圍的智能化改造，使物聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備數(shù)量和種類都得到大幅增加，從而為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供更優(yōu)越的基礎(chǔ)環(huán)境，使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的更加廣泛和便捷。

結(jié)束語(yǔ)

5G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，必定會(huì)為網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)靈活性發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，幫助解析與吞噬各種復(fù)雜性的數(shù)據(jù)，能夠滿足不同用戶對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的不同需求，為了有效推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，不管是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商還是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要點(diǎn)，制定出能夠高效解決網(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題的措施。在當(dāng)前社會(huì)背景下，對(duì)5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究，能夠有效推動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)性發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的追求，也能為物聯(lián)網(wǎng)在后續(xù)的發(fā)展做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)

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