5G通信技術(shù)推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的研究

【摘要】隨著時代的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，5G通信技術(shù)的到來，物聯(lián)網(wǎng)也逐漸滲透到人們的生活中。物聯(lián)網(wǎng)是經(jīng)濟改革帶來的重要成果。文中對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展特點進行了闡述，對5G通信技術(shù)進行了分析，并對產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展進行了研究。

【關(guān)鍵詞】5G通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);發(fā)展

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，5G時代的到來，人們的生活和工作也發(fā)生相應(yīng)的變化。在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的前景下，社會對移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的需求也越來越大。5G通信技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有很好的促進作用，充分利用5G通信能幫助物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更多的社會效益和經(jīng)濟效益。有效利用5G技術(shù)，能夠擴大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的覆蓋面積，并能為其構(gòu)建更大的發(fā)展環(huán)境。

1. 對5G通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的概述

于實質(zhì)而言，5G通信技術(shù)是在4G的基礎(chǔ)上延伸、進化而來。5G通信技術(shù)，即第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，是最新一代的蜂窩移動通信技術(shù)。其性能目標(biāo)是減少延遲、高數(shù)據(jù)速率、降低成本、節(jié)省能源、提高系統(tǒng)容量與大規(guī)模設(shè)備連接。相較于傳統(tǒng)通信技術(shù)，5G的數(shù)據(jù)傳輸效率更高，為人們構(gòu)建出更為自由、高效的信息紐帶，使人與事物間的聯(lián)系更為緊密。簡而言之，5G通信技術(shù)不僅對人們的生活產(chǎn)生一定的影響，也在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的過程中發(fā)揮了一定的作用和價值。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已趨向于多元化，被應(yīng)用到各行業(yè)中。人機混合通信對流量的增長有促進作用?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡(luò)的信息共享、安全訪問、便捷與高效性非常重要。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新型應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)的不斷出現(xiàn)，它們促使著上百億互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開始呈現(xiàn)很大優(yōu)勢。于這種背景下，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在全國范圍內(nèi)呈現(xiàn)加速發(fā)展的態(tài)勢。這種形式有利于我國政治、經(jīng)濟的發(fā)展。

2. 分析5G通信技術(shù)

2.1 同頻全雙工技術(shù)

就目前發(fā)展形勢而言，同頻全雙工技術(shù)已經(jīng)受到大家的認(rèn)可。技術(shù)部門與人員對此技術(shù)有著較高的關(guān)注。這項技術(shù)是在同頻接收和發(fā)射信號。這能提升通信效率，還能控制資源的消耗情況。相較于傳統(tǒng)的TDD和FDD，此技術(shù)的頻譜效率有著很大提升，其擺脫了傳統(tǒng)技術(shù)下對資源應(yīng)用的限制，這也提升了利用頻譜資源的靈活性。只是該技術(shù)在應(yīng)用過程中也有一定的弊端，其在干擾能力方面有著較高要求。它處于干擾問題較大的環(huán)境中，從而也導(dǎo)致技術(shù)實現(xiàn)也有較高難度。在應(yīng)用此技術(shù)時，還需要對MIMO系統(tǒng)問題進行解決。MIMO是多天線系統(tǒng)，而同頻全雙工技術(shù)在這種環(huán)境下控制干擾問題非常困難。

從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言。同頻全雙工技術(shù)采取了兩類干擾消除法。主要通過數(shù)字域和模擬域兩種進行自干擾消除。數(shù)字域是通過ADC進行終端信號的獲取，于數(shù)字域中全面控制干擾性問題，通過抵消算法來進行干擾要素的優(yōu)化。將各種干擾信號在數(shù)模下進行轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生不同的模擬信號，調(diào)節(jié)信號，將其轉(zhuǎn)化為射頻，消除自干擾信號。模擬域中的自干擾信號，是通過等幅反向信號進行控制。對于較為困難的干擾問題，模擬域信號很難給予消除。

2.2 毫米波頻段技術(shù)

在5G技術(shù)的發(fā)展中，信息傳遞量高、傳輸速率高是通信技術(shù)需要達到的基本要求。在實現(xiàn)這些要求時首先還需要對頻譜資源進行擴充。低頻譜往下的頻譜是飽和的，能獲得的資源量也較少。相對的，低頻譜于高頻段有較多的頻譜資源，能全面發(fā)揮無線通信技術(shù)的應(yīng)用價值。5G能滿足傳輸速率高、傳遞量高的要求。毫米波頻段技術(shù)應(yīng)用過程中需要先確定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展處于初級階段。以5G技術(shù)的全面發(fā)展作為目標(biāo)對毫米波頻段技術(shù)進行研究，這是技術(shù)發(fā)展的重要方向。在這種背景下，可以將通信系統(tǒng)分為不同的組成部分，其主要包括輔助應(yīng)用、射頻子系統(tǒng)、基帶部分、數(shù)字處理等。在這些組成部分中，毫米波頻段移動通信技術(shù)需要采取額外的保護措施。

在實際操作中，毫米波設(shè)計和操作的難度較大，電路設(shè)計和安裝過程中會出現(xiàn)一些問題，這個階段對信號參數(shù)的設(shè)定有著較高要求。毫米波頻段的波長與多數(shù)頻段的信號變化相比會比較短，對天線進行設(shè)計，需要先控制天線的尺寸。禁止在同一環(huán)境下安放相同的天線，以免影響到天線陣列。

2.3 大范圍MIMO技術(shù)

大范圍MIMI技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在應(yīng)用效果上。大范圍MIMO即是基站高于系統(tǒng)天線數(shù)，這能滿足多種客戶對應(yīng)用的需求。目前，隨科技的發(fā)展，人們也開始重視MIMO技術(shù)，主要是因為該技術(shù)具有顯著的應(yīng)用特點。信息時代的到來導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)用戶的增加，相應(yīng)的天線數(shù)量也在不斷增加，這時移動用戶的通訊則會產(chǎn)生相交問題。而大范圍MIMI技術(shù)則能消除他們之間產(chǎn)生的干擾，這也有效擴充了移動網(wǎng)絡(luò)的容量。這種技術(shù)能夠確保移動網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定發(fā)展。

3. 發(fā)展特點

3.1 廣域覆蓋

就我國發(fā)展情況可以看出，5G技術(shù)在相關(guān)研究領(lǐng)域已經(jīng)得到一定成就，如新型多址、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架等。將5G通信技術(shù)運用到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，可以滿足不同場景的不同需求。5G在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展中呈現(xiàn)的特點是廣域覆蓋。實際應(yīng)用中，5G通信技術(shù)能夠為用戶提供網(wǎng)絡(luò)功能的支持，并確保網(wǎng)絡(luò)支持的移動性和聯(lián)系性。5G通信技術(shù)帶來高速的數(shù)據(jù)傳輸效率，它的廣域覆蓋特性可以確保物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈連接的高效性，能幫助物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮自身的價值和作用。

3.2 高容量

將5G技術(shù)應(yīng)用于熱點區(qū)域，可以確保數(shù)據(jù)的傳輸速率。就目前5G通信技術(shù)的發(fā)展情況可以看出，其較為重視1Gbps用戶的體驗速率。這不僅能滿足到熱點容量的需求，還能對其進行創(chuàng)新和突破。5G具有熱點高容量的特點，能確保高速完成物與物的交換。即使在流量密度大的情況下，信息延遲這類問題也可以很好避免。

4. 分析市場需求

以下通過信息化工業(yè)、綠色建筑、智能家居等三個市場來進行市場需求分析，為5G條件下物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做好鋪墊。

4.1 信息化工業(yè)

工業(yè)經(jīng)濟是經(jīng)濟體制體現(xiàn)的重要形式。于這種背景下，只有降低生產(chǎn)成本工業(yè)市場才能在經(jīng)濟體制中占有一席之地。將生產(chǎn)控制流程自動化能有效降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。實驗在進行生產(chǎn)改造時，可以通過物聯(lián)網(wǎng)進行信息服務(wù)，從而為信息化工業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。信息化工業(yè)還需要得到物聯(lián)網(wǎng)的支持。針對我國工廠的現(xiàn)狀可以看出，工廠信息化與改革自動化是工廠發(fā)展的必然趨勢。未來，工廠行業(yè)還不斷向國外發(fā)展，這樣有利于得到更好的經(jīng)濟效益，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展優(yōu)勢，可以確保經(jīng)濟效益處于持續(xù)上升狀態(tài)。

4.2 綠色建筑

自從加入世貿(mào)組織，我國環(huán)境保護與各國共同進退。近些年，隨著地球環(huán)境不斷惡化，綠色建筑被提出。不過在綠色建筑條件下，我國非常重視自控節(jié)能環(huán)節(jié)的研究，對于自控節(jié)能，還需要得到物聯(lián)網(wǎng)的支持，這有利于實現(xiàn)有效節(jié)能的可能性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對綠色建筑行業(yè)而言非常重要。研究自控措施符合建筑節(jié)能的理念，也是對綠色建筑的評價標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 智能家居

房地產(chǎn)是經(jīng)濟體制的核心內(nèi)容。房地產(chǎn)的重要內(nèi)容包含居住環(huán)境，其具有較大的提升空間。我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀還不是很好，家居市場中多數(shù)智能設(shè)備的價格偏高，不能滿足任意層次用戶的價格需求，這樣導(dǎo)致我國多數(shù)人民對智能家居只能觀望，這也使得智能家居市場較為稀少。

5. 5G通信技術(shù)推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展

5.1 軟件應(yīng)用推動發(fā)展

隨著5G通信技術(shù)的到來，通信標(biāo)準(zhǔn)也逐步形成。建設(shè)技術(shù)體系，主要是為了確保5G更好的應(yīng)用到不同的場景中，能夠滿足場景對信息的需求。于不同場景中，5G能提供有效的信息服務(wù)，并能滿足人們的需求。5G的出現(xiàn)可以對通信標(biāo)準(zhǔn)進行完善，而且這種發(fā)展模式會影響到物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)中多種不同技術(shù)在5G的影響下，也能按照統(tǒng)一的框架與標(biāo)準(zhǔn)來進行完善和統(tǒng)一。5G條件下，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈能更好的得到創(chuàng)新和完善。5G通信技術(shù)推動著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中軟件的創(chuàng)新。所以，5G的優(yōu)勢需要得到充分的利用，以確保物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的有效進行。

5.2 實際應(yīng)用推動發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的制約因素主要是網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。將有線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中，可以穩(wěn)定傳輸途徑，只是應(yīng)用范圍有限。而無線網(wǎng)絡(luò)雖然應(yīng)用范圍較廣，但傳輸安全性和穩(wěn)定性很難保障。為了將5G通信技術(shù)有效應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)鏈中，還需要對傳輸系統(tǒng)進行創(chuàng)新和完善，方能與5G相匹配，以確保5G更好應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)鏈中。5G建設(shè)完成后，基本上能實現(xiàn)信號全面覆蓋。有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍受到制約，這種問題在5G的條件下將會得到最大避免。通過5G的有效利用，能夠有效保障通信速率。5G環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸速率能達到10Gb/s，滿足了子系統(tǒng)對速率的需求。從這可以得出，5G能夠確保物聯(lián)網(wǎng)能更好的應(yīng)用到生活中。

5.3 推動物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型

為了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，還需要合理利用5G技術(shù)，并融合不同通信手段，從而幫助產(chǎn)業(yè)鏈進行轉(zhuǎn)型。通過5G技術(shù)可以有效推動物聯(lián)網(wǎng)往商業(yè)化發(fā)展，實現(xiàn)商業(yè)化與物聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合。從我國通信的發(fā)展情況可以看出，傳統(tǒng)的通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)調(diào)整與完善的情況下，可以提高用戶通信感受度，為用戶的體現(xiàn)提供了保障。將新型通信手段與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，可以創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊纳钅Ｊ剑槿藗兊膶W(xué)習(xí)、工作、生活帶來便利。在5G通信技術(shù)的背景下，新型交互方式開始構(gòu)建，使用戶的通信感更為強烈。用戶在技術(shù)應(yīng)用中會體會到身臨其境感，這實現(xiàn)了物與人間的交互，還實現(xiàn)了全面信息互通。現(xiàn)代社會對流量的需求也越來越多，接入內(nèi)部通信的設(shè)備也在不斷增加。虛擬與現(xiàn)實互聯(lián)互通。5G推動著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈往商業(yè)化發(fā)展。

6. 總結(jié)

隨著科技的發(fā)展，信息時代的到來。經(jīng)過多年的改革，5G通信技術(shù)出現(xiàn)在人們的生活中。5G通信技術(shù)解決了原有技術(shù)傳輸速率不高、傳遞量不高的特點，將更好的信息技術(shù)帶入到社會。5G被應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展中，其推動了產(chǎn)業(yè)鏈軟件的創(chuàng)新、系統(tǒng)的完善，推動著物聯(lián)網(wǎng)走向商業(yè)化。

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作者簡介：張紅河（1975-），男（漢族），上海人，本科，高級工程師，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。