5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧園區(qū)中的典型應(yīng)用

江智慧

（中時訊通信建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510030）

在大數(shù)據(jù)時代發(fā)展背景下，應(yīng)用5G技術(shù)可實現(xiàn)萬物互聯(lián)的目標，這也是信息技術(shù)未來發(fā)展的大趨勢，可為工業(yè)行業(yè)工廠化發(fā)展提供更高的服務(wù)水平，融合二者技術(shù)優(yōu)勢，切實促進科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，對國家綜合實力的提升有著深遠的現(xiàn)實意義。有助于實現(xiàn)多行業(yè)共贏局面，推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧園區(qū)以及智慧城市的發(fā)展，保障各行業(yè)發(fā)展的質(zhì)量。當今信息技術(shù)水平發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的設(shè)備無法有效滿足新時代園區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的服務(wù)需求，對園區(qū)管理水平的要求也在不斷提升，因此必須推廣智慧園區(qū)的建設(shè)，保障我國工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.1 技術(shù)特點

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新升級優(yōu)化。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)在各行業(yè)的發(fā)展中都有著重要的作用，移動通信網(wǎng)絡(luò)向著萬物互聯(lián)的方向迅速發(fā)展。相較而言，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的各項功能都有了顯著的增強，對無線資源的利用率也相對更高，不僅可以進行海量數(shù)據(jù)的傳輸工作，還能夠提升通信資源配置的科學(xué)性，為用戶提供優(yōu)良的使用體驗。

1.2 技術(shù)影響

國際電信聯(lián)盟明確定義，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在增強移動寬帶、超高可靠超低時延通信以及大連接物聯(lián)網(wǎng)等方面有著突出的優(yōu)勢。其中，增強移動寬帶主要是指在原有移動寬帶發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，對客戶使用體驗有了新的提升，能夠有效地應(yīng)用于超高清視頻、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等實用場景中，加強了人們的通信體驗；超高可靠超低時延通信則主要是關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如智慧城市、智能家居等對網(wǎng)絡(luò)連接密度要求較高的場景，不但增強了應(yīng)用水平，同時還提升了行業(yè)發(fā)展的多元化以及顯著的差異化；大連接物聯(lián)網(wǎng)主要是針對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，如工業(yè)自動化控制、無人機控制、智能駕駛控制等，對時延性相對敏感的業(yè)務(wù)有著良好的應(yīng)用效果，并且其較高的可靠性充分滿足了不同行業(yè)的應(yīng)用要求。

在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持切實滿足了物聯(lián)網(wǎng)時代不斷提升的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在多項功能的結(jié)合下，將會進一步實現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新以及應(yīng)用。

2 智慧園區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀80年代，智慧園區(qū)就已經(jīng)在國外部分地區(qū)開始發(fā)展。其原理如下：在信息技術(shù)的支持下，智能化、集成化地完成園區(qū)管理、應(yīng)急處理、互動宣傳等工作，加強園區(qū)內(nèi)部資源利用效率，實現(xiàn)園區(qū)服務(wù)水平的提升，為園區(qū)內(nèi)管理人員以及企業(yè)運營人員提供有效溝通渠道，大幅促進園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展水平，提升當?shù)仄髽I(yè)的發(fā)展水平。在智慧園區(qū)的發(fā)展中，國外已經(jīng)發(fā)展至四級階段，而國內(nèi)智慧園區(qū)的建設(shè)尚停留在三級水平。自2014年以來，國內(nèi)多部門對智慧園區(qū)的建設(shè)越發(fā)關(guān)注，相繼出臺了各項鼓勵政策。目前，智慧平臺具備了網(wǎng)絡(luò)覆蓋的全面化、平臺管理的集約化以及運行發(fā)展的社會化等功能，整體園區(qū)的智慧化以及生態(tài)化水平有所提升。

智慧園區(qū)建設(shè)是新時代工業(yè)行業(yè)發(fā)展的必然方向，也是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)計算等高新行業(yè)發(fā)展的重點，這些技術(shù)與各行業(yè)之間都進行了深入的融合。若智慧園區(qū)的管理水平無法有機匹配企業(yè)發(fā)展進程，將導(dǎo)致其服務(wù)水平受限，因此，必須要對智慧園區(qū)進行智能化管理，集成化進行信息的采集與管理，推動智慧園區(qū)的發(fā)展進程。當前，國內(nèi)智慧園區(qū)發(fā)展水平較低，存在信息孤島以及信息處理不協(xié)調(diào)等問題，智慧園區(qū)的管理服務(wù)無法與內(nèi)部企業(yè)的發(fā)展及時匹配，因此，必須重視智慧園區(qū)的自動化、智慧化以及信息化建設(shè)水平，建成真正的智慧園區(qū)[1]。

3 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在智慧園區(qū)中的優(yōu)勢

3.1 搭建廣泛的網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用顯示出了物品數(shù)量與信息之間的差異性，其通信協(xié)議的差異化需要應(yīng)用不同類型的網(wǎng)絡(luò)形式，因而對網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的要求較高。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以進一步增加信號的范圍，搭建面積相對較大的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格，提升網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)男?。同時，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠自動化進行不同網(wǎng)格之間節(jié)點的自動連接，無需再通過人工形式進行不同節(jié)點的接入，提升了工作效率。

3.2 熱點容量與寬帶速率優(yōu)勢

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于熱點容量以及高寬帶速率有著顯著的優(yōu)勢。其與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行結(jié)合應(yīng)用后，能夠有效解決網(wǎng)絡(luò)掉線以及網(wǎng)絡(luò)延遲等問題，大大增強了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用體驗[2]。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等場景中，智慧園區(qū)建設(shè)能提高對設(shè)備設(shè)施控制的水平，能充分滿足現(xiàn)代化客戶的多樣化需求。

3.3 圖像以及視頻處理技術(shù)相對完善

與過往移動通信技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在對圖像以及視頻進行處理時，可以有效增強數(shù)據(jù)的容量。例如，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中，能夠?qū)⑵洳杉膱D像以及視頻直接傳輸至終端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)控制效率的提升。

4 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧園區(qū)中的應(yīng)用

4.1 智能車輛管理系統(tǒng)

智慧園區(qū)內(nèi)部含有多個工業(yè)企業(yè)，工作人員的車輛管理問題對園區(qū)的發(fā)展有著一定的影響。智能車輛管理系統(tǒng)的應(yīng)用對這一問題的解決有著一定的幫助。5G技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，可以智能化地對進出園區(qū)的車輛進行管理，結(jié)合后臺信息確認車輛是否具有進出權(quán)限，并指引車輛前進的方向，防止智慧園區(qū)堵車。其次，基于5G技術(shù)高容量的優(yōu)勢，可保障停車場管理的全面化，對車輛進行精細的管理。例如，可利用AR技術(shù)進行車輛前進路線的規(guī)劃，在定位系統(tǒng)的輔助下，對客戶的需求進行規(guī)劃，以便訪客能夠更快地到達車位；在實際場景中，在路線標志的輔助下，通過信息技術(shù)對園區(qū)完全覆蓋，提高對車輛進行管理的精細化水平[3]。

4.2 無人機監(jiān)控系統(tǒng)

如今，無人機技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，將其與5G技術(shù)結(jié)合后應(yīng)用于智慧園區(qū)的建設(shè)過程中，可以提高對園區(qū)的監(jiān)控水平。智慧園區(qū)通常都會占據(jù)較大的面積，若使用傳統(tǒng)攝像頭的形式完成監(jiān)控任務(wù)，不但成本巨大，而且還無法真正實現(xiàn)對園區(qū)的全面化監(jiān)控。應(yīng)用無人機技術(shù)，能夠真正實現(xiàn)園區(qū)監(jiān)控的全面性，及時發(fā)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)部的突發(fā)情況，使工作人員快速達到事發(fā)地并提供服務(wù)。將5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在無人機后臺系統(tǒng)中，可常態(tài)化、長效化地對智慧園區(qū)進行監(jiān)控，檢測關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)據(jù)并及時傳輸至后臺處理系統(tǒng)。而且可將無人機設(shè)備錄下的圖像或視頻信息傳輸至控制中心進行分析處理，處理后的信息對智慧園區(qū)運行的安全性起到較高的保障作用，能有效減少安保人員的工作量。

4.3 智能物流管理系統(tǒng)

國內(nèi)對于雙循環(huán)發(fā)展格局的建立非常重視，要求重視對智慧園區(qū)內(nèi)物流管理的建設(shè)。高水平的物流運輸能夠為供應(yīng)鏈的正常運轉(zhuǎn)提供充分的保障，在5G技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展下，物流管理實現(xiàn)了智能化、自動化操作。傳統(tǒng)的物流管理作業(yè)需要大量工作人員手動完成發(fā)貨、傳輸、配送等工作，工作效率以及質(zhì)量的發(fā)展不高。但是在智能物流管理系統(tǒng)下，可通過智能化的識別與定位技術(shù)，自動且動態(tài)化地完成對物流檢測。另外，在配送終端，運用人工智能技術(shù)可實現(xiàn)物品自動分揀操作，直接將識別到的信息傳輸至后臺控制終端，在提升物流管理工作效率的同時，實現(xiàn)智慧園區(qū)物流管理建設(shè)目標。

4.4 提升通信安全水平

移動通信技術(shù)在加強物聯(lián)網(wǎng)跨越空間能力的同時，還會提升物聯(lián)網(wǎng)運行效率，加強信息網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力。這要求5G技術(shù)在保障數(shù)據(jù)傳輸水平的同時，還能提升傳輸數(shù)據(jù)的安全性?，F(xiàn)代社會中，智慧園區(qū)項目的建設(shè)主要由政府部門組織，通過政企結(jié)合提升城市的智慧水平。企業(yè)核心產(chǎn)品的研發(fā)都會應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)，但是在其中經(jīng)常會發(fā)生信息泄露的現(xiàn)象。鑒于此，相關(guān)部門需要進一步加強對信息安全技術(shù)的研究力度。

當前，將5G技術(shù)結(jié)合正在發(fā)展過程中，持續(xù)提升5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率與效率將極大的促進各行業(yè)的發(fā)展水平，有效滿足了物聯(lián)網(wǎng)時代信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享。通過應(yīng)用5G技術(shù)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，搭建以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化系統(tǒng)，使其具備監(jiān)控和操作兩項主要功能，可對實時傳輸中的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，充分保障通信安全[4]。

4.5 智能機器人

在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景下，可以快速傳輸對機器人的控制指令，通過云端大腦等智能技術(shù)提高機器人的智能視覺、語言處理以及其他人工智能功能。在內(nèi)聯(lián)網(wǎng)MCS架構(gòu)下，提高智能機器人的智能終端安全水平。機器人的RCU控制器為機器人與云端大腦的控制提供了途徑。借助人臉識別功能，智能機器人能夠在智慧園區(qū)內(nèi)為客戶服務(wù)，其中包括接待以及對現(xiàn)場的講解。人臉識別、人體檢測以及核驗等技術(shù)的應(yīng)用，為園區(qū)智慧識別功能提供了充分的保障。

4.6 智慧路燈

可通過燈桿、5G基站、MEC邊緣網(wǎng)關(guān)、攝像頭以及環(huán)境傳感器等基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)智慧路燈，通過應(yīng)用路燈內(nèi)部的環(huán)境光感應(yīng)、集中控制器以及智能通信模塊，可將所有智慧路燈的信息傳輸至智慧園區(qū)后臺，實時控制路燈的開關(guān)以及亮度等。這樣不僅便于人們對園區(qū)內(nèi)部路燈進行管理，還能有效控制能源消耗，符合現(xiàn)代社會低碳發(fā)展的節(jié)能要求[5]。

5 智慧園區(qū)發(fā)展趨勢

5.1 通信極速化

5G時代，移動通信技術(shù)水平不斷增強，智慧園區(qū)迎來了新的發(fā)展機遇。智慧園區(qū)在高新技術(shù)的支持下，能夠有效提高通信速率，而極速的通信率以及低延遲的優(yōu)勢，又會引發(fā)新的發(fā)展。

5.2 平臺集成化

在集成控制技術(shù)的發(fā)展下，智慧園區(qū)的整體控制系統(tǒng)有了顯著的發(fā)展，大大提升了智慧園區(qū)管理的集成化水平。整體控制系統(tǒng)能夠有機連接不同部門的管理系統(tǒng)，統(tǒng)一設(shè)置入口、認證信息，共享平臺數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌進行整體園區(qū)的管理工作，集中管理所有系統(tǒng)，有效增強智慧園區(qū)的管理水平。

5.3 無線網(wǎng)絡(luò)化

在無線傳感技術(shù)支持下，傳感器向著無線網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，能夠在不同的傳感器之間、傳感器與移動平臺之間、傳感器與整體控制系統(tǒng)之間對所有的數(shù)據(jù)資源進行共享。

5.4 網(wǎng)絡(luò)覆蓋全面化

隨著現(xiàn)代化多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的飛速建設(shè)，智慧園區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平必然會更加完善，融合有線、無線或其他方式，實現(xiàn)速率更高的寬度的接入，為園區(qū)提供實時的、全面化覆蓋的網(wǎng)絡(luò)資源。

5.5 綠色環(huán)?；?/h3>

在現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展理念的大力普及下，智慧園區(qū)將進一步提升對內(nèi)部資源以及能源的利用效率，科學(xué)合理地提供資源以及服務(wù)，有效滿足當前社會節(jié)能減排的低碳環(huán)保要求，為園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供便捷的條件，合理提升智慧園區(qū)內(nèi)部企業(yè)的使用體驗。

6 結(jié)束語

智慧園區(qū)項目的建設(shè)是現(xiàn)代化信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向，因此需要充分保障規(guī)劃內(nèi)容的合理化，政府部門也需要加強對相關(guān)建設(shè)工作的宣傳推廣，結(jié)合地區(qū)實際情況，進行智慧園區(qū)的信息化建設(shè)工作，為智慧園區(qū)發(fā)展水平的進一步提升提供有效的推動力。相關(guān)技術(shù)人員可要提升對智慧園區(qū)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化發(fā)展的研究水平，切實建成真正的智慧園區(qū)。