探討5G通訊技術下的物聯(lián)網時代

劉陽

摘要：現(xiàn)階段，我國電子信息技術發(fā)展迅速，為了滿足移動數(shù)據(jù)大量增加的需求，我國于2019年11月1日正式上線5G商用套餐，這為物聯(lián)網的發(fā)展提供重要推動力。5G移動通信技術與物聯(lián)網的融合是未來網絡發(fā)展的重要基礎，高增益、低能耗的5G網絡能夠支撐物聯(lián)網的發(fā)展，而物聯(lián)網又為5G網絡提供終端需求，兩者相輔相成，共同促進社會經濟的高速發(fā)展。因此，該文章以5G通訊技術的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展前景以及其他相關內容為切入點，結合當前物聯(lián)網快速發(fā)展的需求，重點分析、探討了5G移動通信技術與物聯(lián)網充分融合的重要性與必要性。

關鍵詞：5G通訊技術;物聯(lián)網;發(fā)展

目前，我國已經全面發(fā)展成為信息化、網絡化的社會，伴隨著我國社會經濟的高速發(fā)展，5G（第五代移動通信技術）運營而生且成功商業(yè)化。作為基于4G通信技術發(fā)展而來的5G通信技術，其在傳輸速率以及網絡性能等方面都進行了優(yōu)化處理，在實際運用過程中，5G網絡的高頻段傳輸速率可高達10Gbit/s，相當于4G網絡100倍，而且其網絡延遲時間縮短至1毫秒以內，提高了網絡的實時性;另外，5G網絡具有網絡容量大、連續(xù)廣域覆蓋廣、移動性高等特點，極大程度上滿足了物聯(lián)網通信的需求。現(xiàn)階段，我國5G通訊技術尚未成熟，其發(fā)展與完善對物聯(lián)網有著重大的現(xiàn)實意義。

一、5G 通訊技術的重要性

（一）網絡環(huán)境改善

5G移動通訊技術較4G移動通訊技術而言，其在數(shù)據(jù)傳輸速度以及傳輸質量等方面均有較大改善，且其控制信號也逐漸發(fā)展為多元形式，這為物聯(lián)網與大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術的融合提供了重要條件，從而使得我國網絡環(huán)境有所改善，與此同時也進一步提升了我國的網絡信息技術水平。

（二）物聯(lián)網覆蓋區(qū)域擴大

5G 移動通訊技術在實際運行的過程中，其蜂窩數(shù)據(jù)模得到了全面的加強，除此之外，其終端設備直接的通信模式也呈現(xiàn)多種形式，進而促使網絡頻段以及覆蓋范圍顯著擴大。

二、5G網絡的特征

（一）擴展性

5G網絡是基于2G、3G與4G網絡的基礎發(fā)展而來，為了更好地服務人民，為其帶來便利，其網絡信號覆蓋面積以及相關設備均得到擴展，從而提高5G移動通信網絡的效。

（二）節(jié)能性

5G移動通信網絡與其他通信網絡相比具有較大的兼容性，有利于減少5G通信網絡的能源消耗，符合“節(jié)能減排”的發(fā)展理念以及我國社會經濟發(fā)展的趨勢。

（三）利用率高

5G通信技術作為一種交互式的現(xiàn)代通信網絡，能夠有效提高各個領域對于網絡的利用率，與此同時，還能豐富各個企業(yè)的業(yè)務種類、提高其業(yè)務水平、改變其經濟方式，從而在一定程度上促進物聯(lián)網的發(fā)展。

（四）可靠性

5G移動通訊技術的可靠性是判斷5G網絡建設是否成功的關鍵，在實際運用過程中， 5G移動通信網絡大大縮短了網絡延遲，從而極大程度上滿足了用戶的使用需求。

三、5G通訊技術的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

現(xiàn)階段，5G網絡已經覆蓋我國多個一線城市，并計劃于6-7年實現(xiàn)全國覆蓋。目前，在4G通訊技術的基礎上進行發(fā)展的5G通訊技術已經具有良好的市場效應以及優(yōu)秀的發(fā)展前景，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）出行

目前，5G 移動通訊技術和交通物聯(lián)網之間有著緊密的聯(lián)系，車載 GPS動態(tài)定位系統(tǒng)就是較為直接的表現(xiàn)形式。該系統(tǒng)有助于交通管理部門利用車載GPS并通過云計算技術來達到合理指揮道路交通的目的情況進行;另外，駕駛人員也可以通過物聯(lián)網來及時了解道路情況，從而在面臨交通堵塞等情況時，能夠選擇其余路線，避免加劇交通擁堵現(xiàn)象。

（二）監(jiān)控

如今，公共安全監(jiān)控系統(tǒng)已經成為人民生活中不可缺少的一部分，是為人們日常生活提供便利的存在。隨著5G 移動通訊技術的發(fā)展與應用，公共安全物聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率與質量得到大幅度提升，一定程度上促進了和諧、小康社會的積極發(fā)展。

（三）醫(yī)療

現(xiàn)階段，病人或者家屬能夠通過個人終端來進行預約掛號或者了解用藥、就診信息等行為，這是通訊技術結合醫(yī)院信息管理系統(tǒng)所導致，而5G通訊技術提高了該系統(tǒng)的實時性與準確性，提高了醫(yī)院的綜合醫(yī)療服務水平。除此之外，在5G通訊技術的支持下，遠程醫(yī)療也得到了長足的發(fā)展。

（四）物流

近年來，物流行業(yè)快速發(fā)展，而5G 移動通訊技術與物流物聯(lián)網平臺的高度融合，能夠最大程度上減少物流成本并使得物流效率最大化。以基礎物流為例，用戶線上購買某一商品之后，物流平臺為其提供商品的運輸信息，與此同時，物流工作人員也能通過這一平臺的信息來對商品的運輸線路進行合理的規(guī)劃，即在快遞、用戶、商品三者一直建立相互聯(lián)系的橋梁。

四、物聯(lián)網概述

（一）物聯(lián)網簡介

物聯(lián)網即傳感網，是無線網絡技術與信息產業(yè)高度結合之下的產物，其作為一種信息承載體，主要通過無線網絡與物體的連接來進行信息交換或者通信，進而在無時間、地點的限制下，實現(xiàn)人、機、物的互聯(lián)互通，現(xiàn)已在諸多領域中廣泛運用。

物聯(lián)網的組成主要分為應用層、感知層和網絡層，應用層即為人們提供監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、智能電網等服務;感知層則是負責采集、分析、識別以及處理外界信息，進而實現(xiàn)對物體的控制，目前對于外界物體信息的識別主要依靠傳感器或者二維碼來進行;而網絡層，即是指物聯(lián)網所采用的技術體系——RFID，其有著較強的適應性[1]。物聯(lián)網涉及社會各個領域，其相關技術的應用為社會生產生活帶來巨大便利，而5G通訊技術與物聯(lián)網的結合，為物聯(lián)網技術的革新與發(fā)展提供基礎條件。

（二）物聯(lián)網發(fā)展概況

目前，國家十分重視物聯(lián)網的發(fā)展，為此出臺了相關政策以推動物聯(lián)網的進步與創(chuàng)新，其發(fā)展趨勢不可估量，然而，其也存在著較為顯著的發(fā)展問題。

1難以實現(xiàn)物聯(lián)網規(guī)范化

目前，物聯(lián)網在各個領域中均發(fā)揮著重要作用，然而各領域各行業(yè)之間存在基礎差異，再加上物聯(lián)網尚未有一個統(tǒng)一的標準，從而導致物聯(lián)網規(guī)范化難以實現(xiàn)。另外，由于我國存在的技術規(guī)范是以傳感網技術為主要基礎，所以離真正實現(xiàn)規(guī)范化還存在較大差距[2]?，F(xiàn)階段，不少國際化組織為此成立了專門的工作小組來促使其標準化的形成，我國同樣如此，以促進物聯(lián)網的快速發(fā)展。

2物聯(lián)網存在信息安全隱患

由于物聯(lián)網與大數(shù)據(jù)息息相關，因此物聯(lián)網的使用存在信息安全隱患。當物聯(lián)網在采集、分析、傳遞等環(huán)節(jié)出現(xiàn)不合理操作時，則會出現(xiàn)安全隱患，嚴重則導致信息泄露，進而威脅個人隱私、企業(yè)生產甚至國家機密安全?，F(xiàn)階段，作為物聯(lián)網核心的RFID技術雖廣受歡迎，但其信息安全隱患問題仍未得到解決，極容易受到惡意攻擊發(fā)生信息泄露，因此，為促進物聯(lián)網的革新與發(fā)展，在保障其性能的前提下提高其安全保障至關重要。

五、5G網絡在物聯(lián)網中的主要運用技術

（一）SDN/NFV技術

SDN/NFV技術能夠轉變網絡架構和體系，對其業(yè)務的耦合度也具有重塑作用，因此，較好的滿足了5G網絡的運營需求，為我國推出5G網絡商用套餐奠定了重要基礎。在實際的應用過程中，SDN/NFV技術真正做到了結合5G移動通訊網絡的實際情況，有效保障了其運行安全，另外，SDN/NFV技術的運用，使得虛擬化操作得以實現(xiàn)，有利于5G移動通訊網絡通信架構的形成，進而有效發(fā)揮網絡通信的虛擬化和軟件化特征[3]。除此之外，在物聯(lián)網對數(shù)據(jù)進行有效分析時，該技術為其提供分離操作，有效控制了5G通訊技術，從而最大程度上保障5G移動通訊技術在物聯(lián)網實踐中的安全、穩(wěn)定發(fā)展。

（二）全頻段通信技術

目前，5G移動通訊技術還未普及，大多數(shù)地區(qū)仍以采用4G移動通信網絡為主，然而4G移動通信網絡以及其他移動通信網絡的工作頻率保持在3GHz左右，難以滿足當前背景下人們對于移動通信基本需求，而5G移動通信網絡采用了全頻段通信技術，有效解決了以往移動通信中存在頻譜資源不足的問題，與此同時，移動通信網絡的系統(tǒng)容量以及網絡傳輸效率也得到了顯著提高。全頻段通信技術的采用，使得用戶設備密度、規(guī)模等多方面的要求有所降低，有利于移動終端的發(fā)展朝向微型化、多元化以及綜合化。隨著現(xiàn)代電子技術的快速發(fā)展，全頻段通信技術的缺陷在不斷被彌補的同時，也賦予增益高、網絡帶寬大等優(yōu)勢，使得其在5G移動通訊技術中擁有更為廣闊的應用前景。在現(xiàn)階段的運用過程中，5G移動通信網絡的工作頻率主要控制在28GHz-100GHz，然其頻段會在未來網絡的發(fā)展過程中不斷被擴大。

（三）密集網絡技術

5G移動通訊技術的網絡流量較之4G移動通訊技術而言，高達千倍有余且其網速能達到了1Gbp/秒，除此之外，5G移動通訊技術采取無線接入技術以及密集網絡技術，使得其網絡信號覆蓋率較為優(yōu)秀。在5G移動通信網絡中運用密集網絡技術主要分為兩個方面：一是擴展移動通信的室外空間，即將大量高增益天線布置在移動通信宏基站之外，從而有效增加了5G移動通信網絡的系統(tǒng)容量以及提高了網絡的信息處理效率和靈活性;二是促進各通信網絡之間的協(xié)作，即將密集網絡天線布置于在宏基站外，促使各相鄰網絡節(jié)點通信的有效性、實時性、準確性以及靈活性，進而提升網絡通信質量[4]。二者均是通過增強5G移動通信網絡的時間、空間的動態(tài)變化，從而提高了其網絡信號覆蓋率。

六、5G通訊技術下與物聯(lián)網的融合

物聯(lián)網的發(fā)展，需要依靠需要更為有效、可靠、安全的網絡系統(tǒng)來支撐，這也是5G通訊技術發(fā)展、5G網絡建設關鍵目標之一。以往物聯(lián)網與網絡的融合，其數(shù)量、種類以及容量等方面都受到限制，主要是由于以下三方面的因素導致：一是信息技術等相關技術還未覆蓋到社會的多個層面;二是物聯(lián)網存在的信息安全隱患問題尚未解決;三是缺乏較為完善、規(guī)范的網絡體系、標準。

將物聯(lián)網與移動通信進行融合是社會發(fā)展的必然，且存在極大的優(yōu)勢。目前5G通訊技術極大程度上滿足了物聯(lián)網對于網絡覆蓋、安全防護等多方面的要求，并將物聯(lián)網原有的“有線式互聯(lián)”模式轉變?yōu)椤盁o線式互聯(lián)”模式，從而使得物聯(lián)網具備了延時低、覆蓋廣等優(yōu)點，提高了物聯(lián)網的靈活性、移動性與實效性。 此外，在5G通訊技術支持下的物聯(lián)網避免了因單獨建設區(qū)域網絡而產生資金，從而節(jié)約了建設成本。

總結：

綜上所述，5G移動通訊技術的發(fā)展，能夠有效推動物聯(lián)網的革新進程，除此之外，其還能為提供多樣化、高度靈活的數(shù)據(jù)處理方式，進而滿足社會發(fā)展的需要。在實際運用過程中，積極促進物聯(lián)網與5G通訊技術的融合，有利于推動二者共同發(fā)展。

參考文獻：

[1]張勉，張銣鈁.淺析5G通訊技術下的物聯(lián)網時代[J].中外企業(yè)家，2020（10）：143-144.

[2] 陳云生. 5G移動通信技術下的物聯(lián)網時代[J]. 信息通信， 2018， No.184（04）：265-266.

[3] 胡梢華. 淺談5G移動通信技術下的物聯(lián)網時代[J]. 通訊世界， 2019， 26（01）：63-64.

[4] 李卿. 5G移動通信技術下的物聯(lián)網時代[J]. 通訊世界， 2019（4）.