基于物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用

張延光 吳傳富

【摘要】5G技術(shù)，也被稱之為是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”。5G技術(shù)的應(yīng)用，是基于全新一代的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，也是沿襲了之前3G技術(shù)和4G技術(shù)所有優(yōu)點(diǎn)的全新通信應(yīng)用技術(shù)。5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以為當(dāng)今人類社會(huì)的發(fā)展提供全新的改變和更加高速的發(fā)展。5G的發(fā)展對(duì)當(dāng)前全世界的移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了相應(yīng)的支撐與幫助，且對(duì)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境造成了巨大的影響。由此可見(jiàn)，對(duì)5G技術(shù)的研究與應(yīng)用，能夠?yàn)楫?dāng)前社會(huì)“物聯(lián)網(wǎng)”背景下的人類生活、工作、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)的保障和服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);主要特征;發(fā)展優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-0348（2020）015-007-03

Abstract： 5G technology is also called "the fifth generation mobile communication technology". The application of 5G technology is based on the whole new generation of cellular mobile communication technology， and it is also a brand-new communication application technology that inherits all the advantages of previous 3G technology and 4G technology. The development and application of 5G technology can provide new changes and higher-speed development for the development of human society today. The development of 5G has provided corresponding support and help for the development of mobile data networks all over the world， and has had a huge impact on the whole Internet environment. It can be seen that the research and application of 5G technology can provide high-quality guarantee and service for human life， work， entertainment and other fields under the background of "Internet of Things".

Keywords： Internet of Things; 5G communication technology; Main features; Development advantage

在當(dāng)今，4G通信技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全國(guó)普及，4G給人們帶來(lái)了穩(wěn)定的通信溝通條件，提升了人們的交流和工作便利性，促進(jìn)了時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步。隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前5G通信技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在了人們眼前，且在不久的將來(lái)，5G通信技術(shù)必然可以實(shí)現(xiàn)全國(guó)普及，且可以帶動(dòng)世界物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境的高效發(fā)展與高速推進(jìn)。在新時(shí)代、新技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，物聯(lián)網(wǎng)科技為人類的生活提供了高質(zhì)量的服務(wù)，且為社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化。今天，我們的日常消費(fèi)、工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)甚至是就醫(yī)和休閑都離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)的幫助與支撐。在5G通信技術(shù)來(lái)臨的時(shí)代背景下，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又迎來(lái)了一次全面的改革機(jī)會(huì)。研究將針對(duì)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)形式下的5G通信技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用特征和發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析與論述，且會(huì)提出個(gè)人的看法與觀點(diǎn)。

1. 5G的主要特征

第一是5G通信技術(shù)的傳輸速率較高，且寬帶容量巨大。從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始的“一代通信技術(shù)”發(fā)展與建設(shè)，一直到本世紀(jì)初期的2G通信技術(shù)和3G通信技術(shù)的應(yīng)用，甚至是今天普遍使用的4G通信技術(shù)。這一過(guò)程的發(fā)展時(shí)間非常短暫，在三十多年的時(shí)間里，實(shí)現(xiàn)了從量的積累到質(zhì)的飛躍的過(guò)程。從歷史的角度分析，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展往往能給人類帶來(lái)無(wú)法期待的驚喜，而5G通信技術(shù)的問(wèn)世，無(wú)疑是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展送給人類的一個(gè)“大禮”。在5G通信技術(shù)中，信息的傳輸速率和寬帶的總?cè)萘肯啾戎暗玫搅司薮蟮奶嵘c發(fā)展，這就能為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，且可以為人們的生活需求和工作需求帶來(lái)相應(yīng)的幫助，進(jìn)而全面推動(dòng)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的全面發(fā)展和建設(shè)。

第二是5G通信技術(shù)的覆蓋率更加全面，且實(shí)現(xiàn)了“0延時(shí)”效果。在信息時(shí)代，人們的生活和工作都是基于物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，為保證人們的生活不受影響，通信技術(shù)的發(fā)展必然要結(jié)合人們的實(shí)際需求，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的建設(shè)和發(fā)展，同時(shí)要保證用戶能夠在應(yīng)用通信技術(shù)的時(shí)候有一個(gè)良好的操作體驗(yàn)，在此就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)难訒r(shí)效果進(jìn)行重點(diǎn)研究與設(shè)計(jì)。特別是對(duì)于一些智能化程度較高的企業(yè)發(fā)展而言，“0延時(shí)”不僅代表著工作效率的提升，還意味著能夠開(kāi)發(fā)出全新的科學(xué)技術(shù)和操作方法，從而改變整個(gè)行業(yè)的發(fā)展格局，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。如，當(dāng)前中國(guó)華為公司在珠穆朗瑪峰架設(shè)了5G通信技術(shù)試驗(yàn)用通訊基地，為了檢測(cè)5G通信技術(shù)的穩(wěn)定性和質(zhì)量，通過(guò)“珠峰慢直播”的方法對(duì)珠穆朗瑪峰進(jìn)行24小時(shí)不間斷的連續(xù)直播。由此證明，5G通信技術(shù)的覆蓋率可以越過(guò)惡劣自然環(huán)境這一阻礙。

2. 5G的應(yīng)用與發(fā)展優(yōu)勢(shì)

2.1 速率優(yōu)勢(shì)

隨著當(dāng)前信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展，以及當(dāng)前社會(huì)的信息數(shù)量不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)有的通信技術(shù)不能有效的保障未來(lái)數(shù)據(jù)信息的傳輸和發(fā)展。這對(duì)于整個(gè)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步有著嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)停滯不前。面對(duì)這一問(wèn)題，5G通信技術(shù)的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行了有效的化解。

例如：在5G通信技術(shù)的應(yīng)用中，能夠大大提升信息傳輸?shù)乃俾剩铱梢源龠M(jìn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性，同時(shí)安全性也得到了進(jìn)一步的提升。在這一背景下，信息傳輸速率越高，5G通信技術(shù)的延時(shí)效果就會(huì)越小，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)的更新速度以及數(shù)據(jù)信息的同步處理速度也會(huì)隨之加快。相比較當(dāng)今廣泛應(yīng)用的4G通信技術(shù)而言，5G通信技術(shù)具有速度快、效率高、零延時(shí)、容量大、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)足以支撐未來(lái)的信息技術(shù)發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。而且，5G通信技術(shù)是在4G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，相對(duì)于4G通信技術(shù)的工作效率更高，進(jìn)而可以更好的服務(wù)于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展與建設(shè)提供幫助和支撐，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的整體發(fā)展，穩(wěn)定物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)基石。

2.2 安全優(yōu)勢(shì)

在5G通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅能夠帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展效率，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展質(zhì)量，還能為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供高效的安全保障與支撐。這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展有著重要的影響和作用，且對(duì)于人們的安全用網(wǎng)、安全通信也有著較大的積極作用。物聯(lián)網(wǎng)與人們的生活緊密相連，且關(guān)系到人們的生活隱私和工作機(jī)密，因此為其提供一個(gè)安全的用網(wǎng)環(huán)境和通信環(huán)境顯得非常必要。在此，需要從安全方面入手，通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)安全工作的開(kāi)展，做好5G通信技術(shù)高效發(fā)展的前期鋪墊。

首先，需要從5G通信技術(shù)本身的安全控制效能上對(duì)其展開(kāi)分析。當(dāng)前的5G通信技術(shù)不僅繼承了4G通信技術(shù)的安全保障性能，還在4G通信技術(shù)的安全性能上做出了深度優(yōu)化與完善，在這一背景下，5G通信技術(shù)的安全保障性能相對(duì)之前更加優(yōu)越。其次，需要從5G通信技術(shù)的安全防護(hù)機(jī)制上進(jìn)行分析與研究。在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)防盜、防竊聽(tīng)系統(tǒng)中，5G通信技術(shù)應(yīng)用了高速率的監(jiān)控辦法對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境做出了嚴(yán)密的監(jiān)管與控制?；谶@一發(fā)展態(tài)勢(shì)，未來(lái)的5G通信技術(shù)發(fā)展在安全性方面可以得到有效的保證，且在數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中也會(huì)更加穩(wěn)定，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高精尖技術(shù)以及絕對(duì)機(jī)密文件的正常傳輸。另外，5G通信技術(shù)安全性的提升，也是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)安全性和可靠性的提升。

2.3 便捷優(yōu)勢(shì)

5G通信技術(shù)的發(fā)展與建設(shè)，給人們的生活和工作提供了相應(yīng)的服務(wù)，且在安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更加便捷的應(yīng)用在此，需要從以下幾個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行分析與研究，進(jìn)而可以體現(xiàn)出5G通信技術(shù)的便捷優(yōu)勢(shì)。

例如：第一是5G通信技術(shù)在未來(lái)得到普及之后，能夠?qū)Σ煌闹悄茉O(shè)備進(jìn)行有效的控制，且能夠促進(jìn)智能設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦袑?duì)智能設(shè)備的應(yīng)用效率與應(yīng)用質(zhì)量。在當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的平臺(tái)上，智能設(shè)備應(yīng)用便捷性的提升可以為社會(huì)的整體建設(shè)帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。第二是5G通信技術(shù)的應(yīng)用為當(dāng)今的移動(dòng)電話通信設(shè)備提供了較好的服務(wù)。第三是在當(dāng)今5G通信技術(shù)的發(fā)展背景下，智能設(shè)備以及通信設(shè)備的攜帶型和應(yīng)用性更好，且設(shè)計(jì)外觀更加迷你。這就大大的提升了人們的生產(chǎn)生活方便性，且促進(jìn)了對(duì)相關(guān)設(shè)備的操作體驗(yàn)。第四是相比較4G通信技術(shù)的應(yīng)用，5G通信技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)更多的行業(yè)提供了幫助與支撐。如，手機(jī)通訊方面、安全出行方面、信息處理方面、物聯(lián)網(wǎng)的安全架構(gòu)方面、車輛駕駛方面、國(guó)防軍事方面、教育教學(xué)方面等。凡此種種，均體現(xiàn)著5G通信技術(shù)的便捷性優(yōu)勢(shì)，且反映著5G通信技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的潛力。

2.4 應(yīng)用分析

2.4.1 智能化技術(shù)與5G的結(jié)合

基于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出了異彩紛爭(zhēng)的發(fā)展模式，且豐富了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)體系發(fā)展和建設(shè)的元素與創(chuàng)新性思維。在這一背景下，5G通信技術(shù)的加入使其如虎添翼，讓互聯(lián)網(wǎng)真正的成為了一種高效的、科學(xué)的、穩(wěn)定的、連續(xù)的社會(huì)服務(wù)工具。其不僅能夠在數(shù)據(jù)運(yùn)算方面為人類提供有效的幫助和服務(wù)，而且還能在人類的日常生活和工作中為其提供優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。如，當(dāng)前的智能家居、智能汽車、智能手機(jī)等，在融入了5G通信技術(shù)之后，其應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。而且，5G通信技術(shù)對(duì)不同的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效的規(guī)整，且可以對(duì)不同的數(shù)據(jù)形態(tài)展開(kāi)自主分析，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行不同頻段的歸類和處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性與穩(wěn)定性有效提升和發(fā)展。

2.4.2 高頻段傳輸技術(shù)與5G的結(jié)合

就當(dāng)前情況而言，全世界普遍使用的通信技術(shù)多為4G通信技術(shù)，在正常的工作和生活環(huán)境中，4G通信技術(shù)可以滿足人們大多數(shù)的要求，但是，一旦在非常規(guī)情況下，4G通信技術(shù)的應(yīng)用就顯得有失偏頗。在此，務(wù)必要研發(fā)出一種全新的、更高效的通信技術(shù)來(lái)代替4G通信技術(shù)。在這一背景下，5G通信技術(shù)運(yùn)營(yíng)而生。在5G通信技術(shù)的應(yīng)用中，對(duì)于一些高頻段傳輸數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的傳遞，而且精準(zhǔn)度和延遲度幾乎可以忽略不計(jì)。如，在大型的網(wǎng)絡(luò)直播活動(dòng)中可以應(yīng)用這一技術(shù)、在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建中可以應(yīng)用這一技術(shù)、在現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域以及現(xiàn)代化軍事領(lǐng)域中都可以應(yīng)用到這一技術(shù)。通過(guò)對(duì)5G通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效防止網(wǎng)量激增的問(wèn)題，且可以避免信號(hào)傳輸擁堵的問(wèn)題，同時(shí)可以保妥計(jì)算機(jī)卡頓的問(wèn)題?；诖耍谔嵘脩舨僮黧w驗(yàn)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶需求的滿足。

2.4.3 毫米波技術(shù)與5G的結(jié)合

在科技發(fā)展的過(guò)程中，頻譜資源出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺的情況，使用毫米波頻譜資源成為5G通信技術(shù)發(fā)展中的重要選擇。與其它波長(zhǎng)相比較，毫米波的波長(zhǎng)非常短，在實(shí)際應(yīng)用中，可以進(jìn)一步提高天線的應(yīng)用效率。然而，毫米波的頻譜寬度較寬，穩(wěn)定性和可靠性較強(qiáng)，能夠保障高速傳輸?shù)馁|(zhì)量，有效的提升了抗干擾性能。在這一背景下，對(duì)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與建設(shè)有著重要的支撐作用和保障效能。另外，毫米波的方向性能也非常出眾，利用毫米波傳輸信息，被外界竊聽(tīng)的幾率微乎其微，而且由于毫米波的波長(zhǎng)較短，在有限的空間內(nèi)便可以設(shè)置多支天線來(lái)提升整體性能。

3. 總結(jié)

由于數(shù)據(jù)傳輸更快，5G網(wǎng)絡(luò)將不僅僅為手機(jī)提供服務(wù)，而且還將成為一般性的家庭和辦公網(wǎng)絡(luò)提供商，與有線網(wǎng)絡(luò)提供商競(jìng)爭(zhēng)。隨著當(dāng)前我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們對(duì)于高質(zhì)量生活的水平的需求不斷增大，通信技術(shù)作為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯摹盎锇椤保谶@一背景下實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的建設(shè)和進(jìn)步。首先，5G通信技術(shù)能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展注入新的活力;其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在5G通信技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下能夠?yàn)閷?lái)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境帶來(lái)巨大的財(cái)富。由此可見(jiàn)，今天能夠牢牢的把握5G通信技術(shù)，明天就能夠站在世界物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的頂端。

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