關(guān)于5G 移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究

于憲樂

（濟南賽維家電服務(wù)有限公司，山東 濟南 250013）

0 引言

隨著科技水平的不斷發(fā)展，移動信息通信技術(shù)也由4G 向5G 邁進。5G 較4G 有著更佳的特性，更為便捷迅速，未來5G 移動通信技術(shù)必然成為生活中的主流應(yīng)用技術(shù)[1]。

1 5G 移動通信技術(shù)相關(guān)概述

1.1 移動通信技術(shù)的發(fā)展概述

如果說，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)打破了原本的信息傳播模式，讓相隔兩地的人可以實現(xiàn)遠距離的信息傳輸，那么隨后飛快發(fā)展的通信技術(shù)，更是讓信息傳播的限制性越來越小，它的延遲性更低，傳輸距離更廣，信息容量更大，甚至可以實現(xiàn)更多的功能。

從以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的蜂窩無線電話系統(tǒng)的1G開始，移動通信技術(shù)便開始實現(xiàn)了飛速的發(fā)展。到2G 時代，人們實現(xiàn)了語音與低速的數(shù)據(jù)傳播，實現(xiàn)了電話、音頻的遠距離傳輸，這時2G 的體驗速率為10kbps，峰值速率為100kbps。隨后來到3G 時代，無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)信息全面結(jié)合，使人們的通信并不局限于一個城鎮(zhèn)、一個國家，甚至可以打電話到大洋彼岸，實現(xiàn)更遠距離的傳輸；除此之外它還可以實現(xiàn)圖像、音樂、電話會議的傳輸[2]，讓可傳播的信息以更多種多樣的方式呈現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)里面。而4G 時代則是我們正身處的移動通信時代，它在3G 的基礎(chǔ)之上，結(jié)合了無線WIFI 的技術(shù)，讓網(wǎng)絡(luò)的使用不再局限于付費流量，而是可以運用無線技術(shù)實現(xiàn)免費上網(wǎng)；這一技術(shù)的應(yīng)用，使4G 在圖像、影像等信息的傳輸上更為迅捷，傳輸速率高達100Mbps。

基于此，“大數(shù)據(jù)時代”“云數(shù)據(jù)時代”也悄然來臨。未來，能夠儲存更為龐大信息數(shù)據(jù)的“云平臺”將成為主流平臺，而4G 技術(shù)對于“云平臺”的搭建，仍然存在著不小的阻力。5G 通信技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，勢在必行[3]。

1.2 5G 移動通信技術(shù)的優(yōu)勢

1.2.1 數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾矢?/p>

5G 移動通信技術(shù)具有高速率的特點，達到1Gbps。5G 采用了天線列陣和波束賦性、波束追蹤等技術(shù)手段，讓同一個節(jié)點可以輻射更大的范圍，傳輸更多的內(nèi)容。這樣的技術(shù)可以使數(shù)據(jù)傳輸時避免出現(xiàn)卡頓、延遲、擁擠、崩潰的問題，讓網(wǎng)絡(luò)運行速度流暢，下載和上傳文件更為快速。

1.2.2 數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘看?/p>

5G 移動通信技術(shù)具有大容量的特點。5G 技術(shù)解決了4G 容量較低的問題，每平方公里內(nèi)所能夠存儲的容量，是4G 技術(shù)的1000 倍。同時，5G 有更好的兼容性，可以供更多的設(shè)備同時使用，而不降低網(wǎng)絡(luò)傳輸效果[4]。

1.2.3 數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r低

5G 移動通信技術(shù)具有低延時的特點。即便是現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)可以讓人們達到即時通信與信息傳輸，但是仍然具有一定傳輸上的延時性。3G 網(wǎng)絡(luò)延時為100mm，4G網(wǎng)絡(luò)則是20 ～30mm。未來，5G 通信技術(shù)將徹底解決延時問題，將延時時間縮短為1mm，最大程度上實現(xiàn)即時通信，讓通話、文件下載與上傳、系統(tǒng)更新等操作，變得更加快捷。

2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概述

2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)簡稱IOT，I 即為互聯(lián)網(wǎng)，意為基于互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的事物?？梢?，物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的，而隨著科技的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與移動通信技術(shù)已然密不可分，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用，也便與通信技術(shù)相輔相成，互相作用。

自3G 時代起，移動通信技術(shù)得到飛速發(fā)展，可以在互聯(lián)網(wǎng)上上傳圖片與影像，于是各種傳感技術(shù)應(yīng)運而生，信息傳感、射頻識別、全球定位、紅外感應(yīng)等，通過搜集圖像、聲音等信息，上傳至網(wǎng)絡(luò)終端，讓遠距離的人們可以觀看到物品的所有特性。而同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)儲存的信息越多、可供分析的數(shù)據(jù)樣本越多，通過分類、歸納、總結(jié)，最終實現(xiàn)物與物、物與人的連接[5]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)特征

2.2.1 整體感知

物聯(lián)網(wǎng)可利用傳感技術(shù)，掃描物體的整體，對物體的信息進行全方面的收集、統(tǒng)計、對比，而后進行信息的整合，面向互聯(lián)網(wǎng)用戶進行傳遞。這便是物聯(lián)網(wǎng)的整體感知屬性。

2.2.2 可靠傳輸

在進行物品信息搜集之后，物聯(lián)網(wǎng)可利用互聯(lián)網(wǎng)的傳播性質(zhì)，將所獲得的信息進行實時的傳送與分享。因其樣本數(shù)據(jù)大、傳輸效率快，故物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸具有可靠性。

2.2.3 智能處理

除了傳輸信息和數(shù)據(jù)之外，物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合通信技術(shù)還能夠通過物品信息的獲知，將其信息傳達至終端，而后進行指令命令，進行遠程的操作和自動化作業(yè)，實現(xiàn)物品的智能化處理[6]。

3 5G 移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 5G 移動通信在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的優(yōu)勢

3.1.1 組建大范圍網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)

5G 高速率和容量大的特點，使其在實際物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用當中，可以擴大原本的信號范圍，擴大原本的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，為實際信息傳輸?shù)囊苿有院瓦B續(xù)性提供了更好的服務(wù)，用戶體驗速率達到100Mbit/s。同時由5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，更加具有傳輸?shù)目煽啃?，并具有自動融合、同化的能力，可以自動接納附近節(jié)點，減少人工操作。

3.1.2 熱點容量高，寬帶速率高

5G 通信方式為多基站通信，使得局部熱點高，網(wǎng)絡(luò)流量密度升高，這為用戶數(shù)據(jù)傳輸，提供了快速傳輸服務(wù)。在5G 技術(shù)下，用戶能夠隨時接入網(wǎng)絡(luò)，且減少掉線、延遲的情況，給物聯(lián)網(wǎng)的運用帶來了良好的體驗[7]。

3.1.3 優(yōu)質(zhì)的圖像處理特點

5G 技術(shù)本身就能夠滿足高清視頻、虛擬現(xiàn)實的大量數(shù)據(jù)傳輸需求，其頻譜效率要比LTE 提升10 倍以上?；诖耍c5G 相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)將在圖像處理方面，展現(xiàn)更加優(yōu)異。

3.1.4 延時低，傳輸速率快

5G 技術(shù)延時水平僅在1ms 左右，智慧產(chǎn)品如工廠電子壁、車聯(lián)網(wǎng)等，都需要延時低，傳輸速率快，與5G 結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)可達到此效果，進行即時下達命令、完成指令，更好地滿足企業(yè)與用戶的需求。

3.1.5 節(jié)能環(huán)保降低成本

5G 本身具有容量大、范圍廣等特性，與5G 相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，性能更優(yōu)，設(shè)備量需求更少，迭代更新的速度減慢，這使得物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項目在一定程度上能夠減少物料成本，具有低耗能、節(jié)能環(huán)保的特點，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更為有效地助力[8]。

3.2 5G 移動通信的數(shù)據(jù)傳輸在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

3.2.1 智慧生活

智慧生活即在人們?nèi)粘Ｉ钪校谌胪ㄐ偶夹g(shù)的應(yīng)用，如我們熟知已然成熟的“共享單車”“滴滴出行”等產(chǎn)品，它們以物聯(lián)網(wǎng)平臺，進行即時的下單與服務(wù)，大大提高了人們的生活效率。

同時智慧生活在智能工廠、智能應(yīng)用等地方，也有著十分廣闊的平臺。如通近來興起的遠程駕駛技術(shù)，即通過車聯(lián)網(wǎng)達成遠程駕駛、智能駕駛，大大提高了駕車的安全性和效率，而5G 的應(yīng)用使其更加安全。線上遠程智能平臺的發(fā)展，如無線醫(yī)療，通過線上網(wǎng)絡(luò)問答或app 自查等形式，進行遠程醫(yī)療服務(wù)，幫助更多用戶自我排查問題，了解防護知識。而工廠內(nèi)則更多應(yīng)用機器臂和終端控制，實現(xiàn)工廠自動化，大大解放了勞動力，同時對于信息傳達的延時與精準度也有著更大的要求，5G 則為這些技術(shù)的進步與發(fā)展提供了更為廣闊的平臺圖[9]。

3.2.2 智能家居

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得物品與物品之間有著更為便捷的連接，隨之而來的智能家居也有了長足的進步與發(fā)展。此類智能家電通過采集信息、數(shù)據(jù)上傳、鏈接終端、命令下達等操作，幫助用戶更好地實現(xiàn)智能家居生活，使生活更加便捷。

如近年興起的智能電燈、智能窗簾等物品，可在使用者回家那刻自動開燈、拉窗簾，免去在黑暗中尋找開關(guān)等操作。而同時智能家居在安全設(shè)備上也具有較好的應(yīng)用，如已經(jīng)大量普及的煙霧感應(yīng)系統(tǒng)，當有不明煙霧升起時，即會觸發(fā)報警系統(tǒng)，大大降低了火災(zāi)隱患；更有一些公司生產(chǎn)了智能感應(yīng)門，置于陽臺等區(qū)域，在主人睡熟時自然落鎖，遇到外力破壞，自動報警，大大保障了人們的安全[10]。

3.2.3 5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在物流中的應(yīng)用

隨著電商與物流行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們已然不滿足于單純的人力物流。傳統(tǒng)人力物流運輸速率慢、物品流失率仍然存在，且物品毀壞程度、人力因素等存在著不小的問題，無人物流的呼聲越來越高。而隨著科技水平的不斷發(fā)展，5G 技術(shù)的越發(fā)成熟，京東也作出未來無人物流的鋪設(shè)和發(fā)展，可見，無人物流是未來物流行業(yè)的發(fā)展趨勢，而5G 在其中發(fā)揮著不可忽視的作用。

4 結(jié)論

隨著科技的不斷發(fā)展，5G 移動通信技術(shù)所帶來的強大的數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)傳播的功能，必然在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域當中得以充分的開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與5G 通信技術(shù)之間，互相促進，一方面5G 為物聯(lián)網(wǎng)帶來了革新的動力與技術(shù)支持，而物聯(lián)網(wǎng)也為5G 的發(fā)展與完善提供了具體領(lǐng)地，具有一定的推動作用。