探討5G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

蔣洪亮 劉姝

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，5G時(shí)代已經(jīng)到來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新興的通信技術(shù)在促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。本文主要對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：5G;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

引言

物聯(lián)網(wǎng)也即是把所有物品以射頻識別信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)而使得互聯(lián)網(wǎng)和管理職能目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也在逐步完善發(fā)展著，完成了人與人之間、物與物之間、人與物之間不受時(shí)間地點(diǎn)的信息交替和轉(zhuǎn)換。必須了解物聯(lián)網(wǎng)與5G技術(shù)，并加強(qiáng)5G技術(shù)在各方面的運(yùn)用，充分發(fā)揮其作用，從而促進(jìn)我國社會(huì)健康發(fā)展。

1 5G通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

5G通信技術(shù)，又稱第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，是繼4G技術(shù)后的新型物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，5G技術(shù)的峰值理論傳輸速率可達(dá)到10Gb/s，較4G技術(shù)相比，傳輸速率提高了數(shù)百倍。國際電聯(lián)將5G網(wǎng)絡(luò)分為了三種類型，分別為“增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶”“、超可靠的低延遲通信”“、大規(guī)模機(jī)器類型通信”。該技術(shù)的出現(xiàn)，使得物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)突破了傳輸距離的限制，波束自適應(yīng)技術(shù)、波束成形技術(shù)的應(yīng)用，使得特定方向數(shù)據(jù)長距離傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)成為了可能。為適應(yīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，5G通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間有望降低至1毫秒以下。

物聯(lián)網(wǎng)作為第三次產(chǎn)業(yè)革命，其發(fā)展具有新興性。社會(huì)生活領(lǐng)域，人們普遍可以接受物聯(lián)網(wǎng)原理。所謂的物聯(lián)網(wǎng)原理，也即是通過結(jié)合射頻識別信息傳感設(shè)備，在原本就設(shè)定好的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議約定下，可以實(shí)現(xiàn)任何主體和任何物體不受時(shí)間地點(diǎn)的連接，進(jìn)而形成的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息的交替和轉(zhuǎn)換。物聯(lián)網(wǎng)可以看作是未來網(wǎng)絡(luò)的整體部分，從某種意義上而言，也是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的拓展和眼神。畢竟，物聯(lián)網(wǎng)可以通過激光掃射、條碼機(jī)全球定位等系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)應(yīng)用智能化及決策智能化。

2 5G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 信息的感知與標(biāo)識

信息的收集是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開端，人們要借助先進(jìn)的信息識別和感知技術(shù)及時(shí)準(zhǔn)確地了解各項(xiàng)物體的具體數(shù)據(jù)信息，從而促進(jìn)感知與標(biāo)識技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)內(nèi)容主要包括射頻識別技術(shù)、條形碼、自動(dòng)識別技術(shù)。作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先驅(qū)，傳感器已經(jīng)發(fā)展了很長一段時(shí)間，對于工作范圍內(nèi)的設(shè)備信息、技術(shù)應(yīng)用、敏感材料等都能發(fā)揮一定的作用。另外，對物體信息的識別是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)的重要組成部分，目前針對不同行業(yè)識別技術(shù)已經(jīng)具有了較為廣泛的擴(kuò)展和精進(jìn)，小到出行所用的公交卡，大到地球環(huán)境的監(jiān)測，都是識別技術(shù)的重要工作成果。標(biāo)識技術(shù)主要依靠射頻技術(shù)和二維碼。為了有效提升物聯(lián)網(wǎng)的信息接收效率和價(jià)值，要在未來不斷加大標(biāo)識技術(shù)的覆蓋率并解決兼容問題。

2.2 傳感器技術(shù)

無線傳感技術(shù)是傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通信連接組成的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在多個(gè)傳感器的感知協(xié)作下可以對某一域內(nèi)的對象信息進(jìn)行搜索。無線傳感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化，也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理融合，更能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞應(yīng)用。傳感器原理的構(gòu)成有兩部分，也即是轉(zhuǎn)換原件和敏感元件，無線傳感器系統(tǒng)有比較明顯的優(yōu)勢，是自組織網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、可靠性的網(wǎng)絡(luò)及動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)，也是以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)（楊梓洵，基于5G技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展：信息通信，2018）。傳感器技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，有一定的限制，如電源能量具有有限性，存儲(chǔ)計(jì)算能力及通信能力也具有有限性。無線傳感技術(shù)作為傳感器原理上的突破，依然在繼續(xù)創(chuàng)新技術(shù)造福人類

2.3 安全保護(hù)隱私技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中非常重視客戶人身財(cái)產(chǎn)及利益的保護(hù)，并為提高客戶信息安全注入了人力物力資源。當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中也必然要注重隱私安全。通過建立安全設(shè)施，在安全保護(hù)中不僅僅要體現(xiàn)出編碼的唯一性，也要體現(xiàn)出編碼的有序性。任一編碼都有對應(yīng)的產(chǎn)品，在保障安全的同時(shí)也提高了效率。

2.4 數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理

由于物聯(lián)網(wǎng)涵蓋內(nèi)容眾多，篩選海量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算與處理是物聯(lián)網(wǎng)工作的重要內(nèi)容，利用數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、硬件內(nèi)存等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確挖掘、迅速處理、高效儲(chǔ)存、有機(jī)融合等技術(shù)需求。并在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的社會(huì)發(fā)展要求下，為其提供智能化、虛擬化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.5 傳輸層安全防護(hù)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程中，往往需要移動(dòng)無線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和專業(yè)網(wǎng)絡(luò)作為載體。在傳輸過程中，主要是能夠把信息傳輸?shù)教幚韺由?。通過對傳輸節(jié)點(diǎn)和多項(xiàng)傳輸節(jié)點(diǎn)的共同研究，讓信息得到順利的輸送。在此，就應(yīng)該對移動(dòng)節(jié)點(diǎn)、固定的節(jié)點(diǎn)以及傳輸線路進(jìn)行合理的監(jiān)控，讓網(wǎng)絡(luò)安全形成虛擬的安全專網(wǎng)。這樣，才能夠讓其運(yùn)轉(zhuǎn)展現(xiàn)出一定的可靠性和準(zhǔn)確性[4]。同時(shí)，通過秘鑰管理和節(jié)點(diǎn)加密等技術(shù)，創(chuàng)建完整性的數(shù)據(jù)安全預(yù)防機(jī)制，在這其中應(yīng)該對網(wǎng)際間的移動(dòng)和設(shè)施進(jìn)行合理的管理。

3 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 提高泛在網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性

所謂“泛在網(wǎng)絡(luò)”，指“無處不在”的網(wǎng)絡(luò)。1991年，日本與韓國聯(lián)合提出了“泛在計(jì)算”的概念，并提出了“泛在網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)想“。泛在網(wǎng)絡(luò)”，主要由“智能網(wǎng)絡(luò)”“、計(jì)算機(jī)技術(shù)”等基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成。借助上述技術(shù)，用戶將可隨時(shí)隨地利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。目前，“泛在網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)想，尚未成為現(xiàn)實(shí)。但物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的出現(xiàn)以及發(fā)展，無疑為“泛在網(wǎng)絡(luò)”的應(yīng)用及其適應(yīng)性提高提供了可能。未來，有關(guān)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)對“泛在網(wǎng)絡(luò)”問題的研究，通過研發(fā)新技術(shù)、排除物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展障礙等途徑，使“無處不在”的網(wǎng)絡(luò)真正被應(yīng)用到各行業(yè)，為各行業(yè)的發(fā)展，以及用戶通信質(zhì)量的改善提供保證。

3.2 提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)支撐性

所謂“異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)”，指由不同制造商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成的，能夠于不同協(xié)議下運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)。1995年，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的概念被首次提出，但目前，該類型的網(wǎng)絡(luò)仍未問世。近年來，隨著信息以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量顯著增加，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的數(shù)量同樣明顯提升。受其影響，物聯(lián)網(wǎng)所用的通信技術(shù)、協(xié)議，均逐漸復(fù)雜化?？梢?，為滿足用戶的需求，改善其通信體驗(yàn)，有關(guān)領(lǐng)域必須加強(qiáng)對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，使其能夠與物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)相互結(jié)合，使基于不同協(xié)議的通信得以實(shí)現(xiàn)，使多協(xié)議沖突的問題得到解決。

3.3 5G與物聯(lián)網(wǎng)有效融合

在實(shí)際運(yùn)用過程中，5G技術(shù)既可以滿足客戶基本需求，還能夠在最大程度上將優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)通信帶寬提供給人們。同時(shí)，以網(wǎng)絡(luò)通信速度提高為前提，還應(yīng)該重視通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，只有這樣，才能保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性。另外，在這一過程中，物聯(lián)網(wǎng)也會(huì)獲得一定發(fā)展，但在日常生活中，要想合理運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，還要具備相應(yīng)的前提條件。而將5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)有效結(jié)合在一起，既可以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)整體發(fā)展，還能夠使5G技術(shù)全覆蓋成為現(xiàn)實(shí)。由此看來，二者相結(jié)合，不但能夠充分發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢，還可以合理運(yùn)用相應(yīng)設(shè)施，從而加強(qiáng)對投入成本的控制，并為物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用奠定良好基礎(chǔ)。

4 結(jié) 語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)為社會(huì)提供了更加智能便捷的數(shù)據(jù)信息服務(wù)，并且隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，涉及的領(lǐng)域越來越多，將在極大程度上方便人們的生產(chǎn)生活，并對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

參考文獻(xiàn)

[1]陳云生.5G移動(dòng)通信技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代[J].信息通信，2018（04）：260-261.

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[3]黃曉華.5G網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合發(fā)展趨勢分析[J].數(shù)字通信世界，2018（11）：130.

[4]王詩元.王詩元.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用分析[J].數(shù)字通信世界，2018，No.160（4）：197+239.