5G在物聯(lián)網(wǎng)及旅游安全信息獲取技術(shù)中的應(yīng)用

◆覃德澤 李立信

（1.賀州學(xué)院機械與電氣工程學(xué)院 廣西 542899；2.賀州學(xué)院教務(wù)處 廣西 542899）

旅游者關(guān)心的首要問題是旅游安全問題。為此，景區(qū)及其管理部門應(yīng)該及時準確地向旅游者提供旅游安全信息，如景區(qū)及其沿途地質(zhì)、氣象、空氣質(zhì)量、水情、道路交通、治安、流行疫情、客流情況等方面的信息[1]。目前，國內(nèi)不少景區(qū)獲取旅游安全信息的方法、手段還比較落后，主要是各種終端監(jiān)測設(shè)備比較陳舊，通信手段不夠先進，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)有待進一步完善與改進。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，基于物聯(lián)網(wǎng)的旅游安全信息獲取技術(shù)在一些景區(qū)得到較好的應(yīng)用，提升了旅游科學(xué)管理水平。但是，由于目前4G支持的網(wǎng)絡(luò)容量有限等因素，制約了物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應(yīng)用。5G通信技術(shù)的高傳輸速率、超低時延和大容量等一系列優(yōu)良特性，將極大地推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，有效地改變旅游安全信息獲取的方法與手段。

1 5G通信技術(shù)

5G是較4G更加先進的第五代移動通信技術(shù)，其先進性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是速率大提升，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率提升10～100 倍，峰值傳輸速率達到10 Gbit/s，如果4G網(wǎng)絡(luò)下載一部超高清畫質(zhì)電影需要2分鐘，5G網(wǎng)絡(luò)則只需1秒即可完成[2]；二是超低時延，4G網(wǎng)絡(luò)時延高達 50ms，5G網(wǎng)絡(luò)可低至1ms，完全達到了實時控制的要求；三是大容量和寬帶，5G網(wǎng)絡(luò)在每平方公里范圍內(nèi)可支持100萬臺設(shè)備的接入[3]，預(yù)計到2020年，由于5G開始步入商業(yè)應(yīng)用，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會達到500億臺[4]。在 5G移動通信技術(shù)方面，華為公司依靠自身的實力與成就，成為該領(lǐng)域的領(lǐng)頭軍。

今明兩年將是我國5G通信技術(shù)快速發(fā)展與應(yīng)用的關(guān)鍵年，今年（2019年）上半年將建設(shè)5G商用基站，下半年開始生產(chǎn)5G手機，使得今年下半年就初步具備商用條件，明年（2020年）即可開始進入民眾及商業(yè)應(yīng)用階段[5][6]。

2 5G催化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

5G的高速度、超低時延、大容量和寬帶等特性，有效地解決了當前物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)或傳輸數(shù)據(jù)量過大時容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞和增加網(wǎng)絡(luò)時延等問題。5G時代，智能終端設(shè)備間通信可通過鄰近的5G基站進行，近距離的智能終端設(shè)備還可使用D2D技術(shù)直接相連，不需要進行新的網(wǎng)絡(luò)布線[7]。因此，隨著 5G手機的使用與普及，必將進入一個方便實現(xiàn)用戶與終端設(shè)備間實時通信與控制的新時代。同時，5G技術(shù)采用了多種數(shù)據(jù)加密方式，具有比4G更高的安全性能，更加符合物聯(lián)網(wǎng)對傳輸用戶私密信息高安全性的要求[8]。5G的發(fā)展與應(yīng)用，必將促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用。

3 傳統(tǒng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的旅游安全信息獲取技術(shù)

旅游安全信息系統(tǒng)包括旅游安全信息的獲取、傳輸、管理與應(yīng)用三大部分。旅游安全信息的獲取可通過安裝各種有關(guān)設(shè)備或儀器（讀寫器、傳感器、攝像頭等）實現(xiàn)，旅游安全信息的傳輸可通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，旅游安全信息的管理與應(yīng)用則需要研發(fā)旅游安全信息系統(tǒng)軟件（包括旅游安全信息管理系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)）實現(xiàn)。

主要的旅游安全信息有景區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害、空氣質(zhì)量、氣象情況、客流情況和景區(qū)沿途的交通流量等信息，這些信息的獲取可分別采用不同的技術(shù)或方法[1]。對于山區(qū)景區(qū)來說，地質(zhì)災(zāi)害主要是泥石流，可通過安裝次聲波傳感器和泥位計監(jiān)測。空氣質(zhì)量可通過安裝溫濕度傳感器和氣體傳感器（室內(nèi)）以及建立空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站（室外）監(jiān)測，氣象情況可通過建立景區(qū)自動氣象監(jiān)測站監(jiān)測，客流情況可通過基站分析、視頻監(jiān)控、景區(qū)閘機統(tǒng)計、景區(qū)WiFi、移動手機應(yīng)用終端統(tǒng)計等技術(shù)或方法監(jiān)測，交通流量可通過道路卡口視頻采集、地感線圈檢測、微波檢測、GPS浮動等技術(shù)或方法監(jiān)測。

將各種監(jiān)測設(shè)備采集到的旅游安全信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線專用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理與應(yīng)用中心，再由該中心的旅游安全信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件分析與處理，并通過網(wǎng)站、短信或其他媒體等方式及時向公眾發(fā)布，提示游客注意事項，做好預(yù)防措施。

4 5G對旅游安全信息獲取技術(shù)的應(yīng)用與改進

隨著5G時代的到來，傳統(tǒng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的旅游安全信息獲取技術(shù)將發(fā)生深刻改變。其一是將深刻影響構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的方式和規(guī)模，其二是將改變旅游安全信息獲取技術(shù)的方法或手段。

4.1 基于5G的交通信息獲取技術(shù)

游客對交通信息獲取方面，目前主要是通過交通或景區(qū)管理部門將監(jiān)測到的有關(guān)信息，如道路車流情況、堵塞程度、路面狀況（雪災(zāi)、結(jié)冰、水災(zāi)、滑坡）等告知公眾，對游客來說是被動獲知。5G時代，由于極低延時和高可靠等特性，車聯(lián)網(wǎng)得到極大發(fā)展和應(yīng)用，在交通情況預(yù)知方面將變得更加靈活、及時。這時車聯(lián)網(wǎng)中的每一輛車都成為一個智能終端，通過車載電腦就能主動、實時接收路況、車流的實景信息，并能根據(jù)這些信息及時調(diào)整、規(guī)劃最佳的行車路線，實現(xiàn)智慧出行[9]。

4.2 基于5G的客流信息獲取技術(shù)

游客對客流信息獲取方面，目前主要是通過景區(qū)管理部門將監(jiān)測到的有關(guān)信息，如進入景區(qū)和景區(qū)內(nèi)主要游覽點的實時人數(shù)及客流趨勢等告知游客，對游客來說是被動獲知。5G時代，5G網(wǎng)絡(luò)由數(shù)量龐大的宏站和低功率小站構(gòu)成，尤其是低功率小站數(shù)量大幅度增加，密度將達到目前的10倍以上。因此，5G網(wǎng)絡(luò)是一種超密集網(wǎng)絡(luò)，具有強大的覆蓋能力，加上比4G更低的功耗和時延，可大量地、隨時隨地將各種智能終端設(shè)備連入景區(qū)物聯(lián)網(wǎng)，例如，可在景區(qū)內(nèi)凡是容易造成擁擠和危險區(qū)域都安裝人流監(jiān)控設(shè)備，游客只要把隨身攜帶的5G手機連入景區(qū)物聯(lián)網(wǎng)，就能實時了解各游覽線路客流情況，及時合理調(diào)整游覽路線，避免因游客爆擠造成踩踏等安全事故的發(fā)生。

4.3 基于5G的地質(zhì)災(zāi)害信息獲取技術(shù)

游客對地質(zhì)災(zāi)害信息獲取方面，目前主要是通過景區(qū)管理部門將監(jiān)測到的有關(guān)信息，如泥石流可能發(fā)生的風險級別告知游客，對游客來說是被動獲知。5G時代，可在景區(qū)各個有可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地方都布設(shè)智能監(jiān)控設(shè)備，連入景區(qū)物聯(lián)網(wǎng)，形成高密度的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。這樣，進入景區(qū)的游客可通過隨身攜帶的連入景區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的5G手機，主動地、實時地了解景區(qū)內(nèi)各處的地質(zhì)災(zāi)害情況，及時做好防范措施。

4.4 基于5G 的其他旅游安全信息獲取技術(shù)

交通、客流、地質(zhì)以外的旅游安全信息，如空氣質(zhì)量和氣象情況等，在5G時代，這些信息的獲取技術(shù)、效率相比4G時代必然有較大的改進與提高。一方面，各種監(jiān)測設(shè)備更趨智能化，更便于聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控；另一方面，這些終端智能監(jiān)控設(shè)備不但能將監(jiān)測到的信息通過5G移動無線網(wǎng)實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理與應(yīng)用中心，而且還能同時傳送到連入景區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的游客5G手機，使游客能實時了解景區(qū)的空氣質(zhì)量、氣象情況等信息。

5 總結(jié)

5G的諸多優(yōu)良特性，將大大地增加終端監(jiān)測設(shè)備連入物聯(lián)網(wǎng)的靈活性與便利性，將大大地改變旅游安全信息獲取技術(shù)的方法或手段，使游客對旅游安全信息的獲取由傳統(tǒng)的被動方式變?yōu)橹鲃臃绞?，基本實現(xiàn)了信息獲取的實時性，極大地提高了信息獲取的效率與準確性，而且提高了旅游安全管理的信息化與智能化水平。