試論大數(shù)據(jù)技術(shù)與5G通信技術(shù)融合的應(yīng)用研究

朱 巖

（中國(guó)電信股份有限公司山西分公司，山西 太原 030001）

1 大數(shù)據(jù)云平臺(tái)技術(shù)分析

數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物記錄的符號(hào)，其中涵蓋了對(duì)客觀事物的具體信息描述。過去由于人們對(duì)數(shù)據(jù)加工、分析、處理的能力有限，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的價(jià)值無法得以發(fā)揮。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，其對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘能力得以快速提升，數(shù)據(jù)的價(jià)值得以逐步體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)概念的提出則主要針對(duì)在海量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備下每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對(duì)于不同的使用群體，選擇出其中關(guān)心的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、決策，為后續(xù)行為的開展提供指導(dǎo)性的意見，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下四方面。

（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的采集，單個(gè)的個(gè)體無法稱為大數(shù)據(jù)。例如，以通信機(jī)房為例。當(dāng)通信機(jī)房正常運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)電源參數(shù)、UPS、溫濕度等功能進(jìn)行監(jiān)控，依托傳感器與控制單元實(shí)現(xiàn)基層數(shù)據(jù)的采集工作。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。采集得到的數(shù)據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起到了承上啟下的關(guān)鍵作用。當(dāng)采集數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)有效存儲(chǔ)時(shí)，采集的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。丟失數(shù)據(jù)會(huì)造成數(shù)據(jù)信息的殘缺，會(huì)影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性。而云平臺(tái)的建立則實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)，例如機(jī)房采集得到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通信技術(shù)可實(shí)時(shí)發(fā)送到云平臺(tái)上進(jìn)行存儲(chǔ)，以供相應(yīng)人員進(jìn)行分析研究。

（3）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移與收集，但是仍然無法產(chǎn)生價(jià)值。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)需要從繁雜的數(shù)據(jù)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、預(yù)處理、轉(zhuǎn)化、挖掘，篩選出研究人員關(guān)心的數(shù)據(jù)。比如，針對(duì)2018年-2020年某省移動(dòng)通信機(jī)房進(jìn)行故障分析。首先，針對(duì)可能機(jī)房發(fā)生的故障建立樹圖，將各種故障現(xiàn)象一一進(jìn)行列舉。例如，溫度過高會(huì)造成設(shè)備過熱導(dǎo)致故障停機(jī)，當(dāng)電壓波動(dòng)較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)房設(shè)備欠壓或過壓狀態(tài)進(jìn)而造成故障停機(jī)。在海量的機(jī)房運(yùn)維數(shù)據(jù)時(shí)，利用數(shù)據(jù)特征提取等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘。

（4）數(shù)據(jù)分析技術(shù)。數(shù)據(jù)分析技術(shù)則是體現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的最關(guān)鍵階段。數(shù)據(jù)只有經(jīng)過分析之后，才能為后續(xù)的決策提供有力支撐。例如，當(dāng)機(jī)房故障信息被挖掘而出之后，相關(guān)人員針對(duì)故障信息展開數(shù)據(jù)分析，探尋其中故障規(guī)律，并將規(guī)律性的認(rèn)知形成決策文件，為今后通信機(jī)房維保工作提供全面、準(zhǔn)確措施。

2 5G通信技術(shù)分析

5G通信技術(shù)的出現(xiàn)是通信領(lǐng)域的一次重大變革，其影響深遠(yuǎn)，意義重大。從1G-4G，中國(guó)主要是相關(guān)通信技術(shù)的使用者，付出了高昂的專利費(fèi)用。而5G通信技術(shù)主要由中國(guó)的華為公司主導(dǎo)開發(fā)，標(biāo)志著中國(guó)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。針對(duì)5G通信技術(shù)，其具有如下特征：

（1）5G通信高傳輸速率。4G時(shí)代通信傳輸速率為Mb/s級(jí)，對(duì)于日常用戶網(wǎng)絡(luò)需求可基本滿足。但是隨著圖像技術(shù)的飛速發(fā)展，4K、8K等超清視頻技術(shù)的投入使用。4G通信技術(shù)顯然無法滿足需求。5G通信的傳輸速率為Gb/s級(jí)，針對(duì)超清視頻等Gb級(jí)的文件，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)秒下載，極大提升用戶體驗(yàn)感。

（2）低延遲。低延遲是5G通信技術(shù)的又一特征。5G技術(shù)的延遲率可達(dá)到10ms之內(nèi)。延遲率大幅降低，用戶可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制、無人駕駛、AR技術(shù)等新型技術(shù)，為人類提供更高的便捷性。

（3）高容量。5G通信技術(shù)相較于4G通信技術(shù)其容量提升100倍。對(duì)于普通用戶而言，其在人流密集區(qū)域進(jìn)行語音通話不會(huì)受到干擾，進(jìn)而確保用戶的正常使用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展，萬物互聯(lián)已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)主要為人進(jìn)行服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用，客觀物體也可以進(jìn)入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能，這樣移動(dòng)互聯(lián)端的數(shù)量將呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。現(xiàn)有4G通信網(wǎng)絡(luò)由于用戶容量有限，大量數(shù)據(jù)用戶的激增，勢(shì)必會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象發(fā)生，最終表現(xiàn)為用戶數(shù)據(jù)傳輸速率大幅下降，高延遲，嚴(yán)重情況下發(fā)生基站崩潰現(xiàn)象。

3 大數(shù)據(jù)云平臺(tái)與5G技術(shù)融合的應(yīng)用分析

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高價(jià)值溢出，而5G技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等尖端科研技術(shù)都具有強(qiáng)有力促進(jìn)作用。大數(shù)據(jù)云平臺(tái)與5G技術(shù)的深度融合將會(huì)開創(chuàng)一片全新的應(yīng)用領(lǐng)域，其應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在以下方面。

（1）5G技術(shù)助力大數(shù)據(jù)走向?qū)崿F(xiàn)更大發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)早在幾年前就已經(jīng)提出，但其應(yīng)用領(lǐng)域主要為人進(jìn)行服務(wù)，應(yīng)用領(lǐng)域主要局限于網(wǎng)絡(luò)購物、廣告投放等領(lǐng)域。5G技術(shù)的橫空出世，在進(jìn)行技術(shù)研究時(shí)，充分考慮到了各種物的移動(dòng)互聯(lián)，比如智能制造、智能家居、智能交通、自動(dòng)駕駛等技術(shù)的服務(wù)對(duì)象就是廣大的客觀物體。數(shù)據(jù)的維度也將更加豐富。以往的數(shù)據(jù)產(chǎn)生主要是人與人的數(shù)據(jù)交互，較為單一。5G通信技術(shù)的發(fā)展，其高速、低延遲、穩(wěn)定的高速通信網(wǎng)絡(luò)可有效激發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。5G技術(shù)的投入，不僅可實(shí)現(xiàn)人與人的數(shù)據(jù)交互，而且可實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的數(shù)據(jù)交互。5G通信網(wǎng)絡(luò)中，產(chǎn)生了豐富的數(shù)據(jù)量，依托云平臺(tái)有效實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的虛擬存儲(chǔ)。隨著華為與山西煤礦企業(yè)的5G深度合作，“工業(yè)大數(shù)據(jù)”平臺(tái)開始服務(wù)于我國(guó)的工業(yè)制造領(lǐng)域，依托有力的數(shù)據(jù)支撐，打通工業(yè)生產(chǎn)中的信息壁壘，推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。依托5G技術(shù)，自動(dòng)駕駛技術(shù)從單機(jī)智能逐步邁向車聯(lián)智能模式。車聯(lián)智能模式對(duì)于提升城市交通效率、車輛管理等環(huán)節(jié)具有十分重要意義。5G技術(shù)的運(yùn)用，使大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠更好地服務(wù)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)。兩者的深度融合，對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型也具有十分重要意義。

（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)助力5G網(wǎng)絡(luò)性能的提升。5G網(wǎng)絡(luò)在使用過程中，數(shù)據(jù)量與4G網(wǎng)絡(luò)相比將會(huì)增加百倍，各種數(shù)據(jù)混雜，數(shù)據(jù)的利用將更加困難。而大數(shù)據(jù)技術(shù)主要就是針對(duì)數(shù)據(jù)的價(jià)值利用展開，其在5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主要體現(xiàn)在以下方面：

一是提升數(shù)據(jù)決策能力。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，用戶也逐步認(rèn)識(shí)到了數(shù)據(jù)的重要性。針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，采用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過5G網(wǎng)絡(luò)各種數(shù)據(jù)都可以快速傳輸。相關(guān)分析人員可根據(jù)用戶需求，對(duì)某類數(shù)據(jù)集進(jìn)行采集。采集得到的數(shù)據(jù)量綱不一致，其必須經(jīng)過數(shù)據(jù)處理變?yōu)闄C(jī)器語言可以識(shí)別的有效數(shù)據(jù)。在有效數(shù)據(jù)中，系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)特征等技術(shù)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行有效識(shí)別，最后將篩選得出的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出某些有用的價(jià)值信息。數(shù)據(jù)分析之后得出的結(jié)果可以利用后續(xù)5G網(wǎng)絡(luò)采集的后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。不斷改進(jìn)之后，最終體現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值信息。以春季服裝生產(chǎn)為例，由于每年的流行主題色不同，導(dǎo)致服裝生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)無法緊跟潮流，造成某些色系衣服產(chǎn)能不足，某些色系衣服產(chǎn)能過剩產(chǎn)品積壓。依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以針對(duì)不同年齡、不同性別群體的展開數(shù)據(jù)分析，最后得出精確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，將該類信息傳輸至服裝生產(chǎn)企業(yè)，指導(dǎo)服裝企業(yè)的生產(chǎn)工作。

二是提升5G基站通信使用效率。5G通信技術(shù)中，基站的建設(shè)至關(guān)重要。5G商用技術(shù)主要使用厘米波，其信號(hào)穿透能力較弱，因此5G全覆蓋范圍相對(duì)4G而言較弱。考慮到5G基站的建設(shè)成本，與用戶接受情況，必須合理布局5G基站的建設(shè)。城市的主城區(qū)自然是5G應(yīng)用的首選區(qū)域。但是，對(duì)于城市的非核心區(qū)域而言，考慮到用戶的經(jīng)濟(jì)能力與高昂的基站建設(shè)成本，必須控制5G基站建設(shè)的數(shù)量。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷等形式獲取非核心區(qū)域使用5G意愿。通過數(shù)據(jù)分析，最后決策得到是否在該區(qū)域建立5G基站，進(jìn)而在成本最低的情況下，提升5G基站的使用效率。

三是助推人工智能深度發(fā)展。人工智能是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到高階段的產(chǎn)物。人工智能的基礎(chǔ)是深度學(xué)習(xí)，如何體現(xiàn)深度？就必須依托大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行廣泛的數(shù)據(jù)挖掘與分析，其智能的形成需要海量的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行訓(xùn)練?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量無論是數(shù)據(jù)量級(jí)與數(shù)據(jù)維度都不足以支撐人工智能進(jìn)行深度發(fā)展。5G網(wǎng)絡(luò)的投入運(yùn)營(yíng)，有效彌補(bǔ)了這一領(lǐng)域的短板。5G網(wǎng)絡(luò)不僅是通信網(wǎng)絡(luò)，也是物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)信息的快速獲取能力與數(shù)據(jù)范圍的不斷拓展為人工智能的發(fā)展提供了更加豐富的訓(xùn)練樣本。樣本的豐富程度越高，機(jī)器在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)的知識(shí)量就越豐富，其訓(xùn)練結(jié)果就愈發(fā)具有說服力。例如工業(yè)智能故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用，當(dāng)系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)即可通過5G通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收設(shè)備運(yùn)行發(fā)出的數(shù)據(jù)。故障診斷系統(tǒng)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法完成故障診斷系統(tǒng)的搭建。將接收得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘與處理之后，由診斷系統(tǒng)進(jìn)行判斷。當(dāng)存在故障風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，提醒設(shè)備使用方及時(shí)檢修，改變以往維保模式，提升工業(yè)設(shè)備智能水平。

4 結(jié)束語

5G通信技術(shù)作為目前最為先進(jìn)的通信技術(shù)，目前已在多領(lǐng)域投入使用。大數(shù)據(jù)技術(shù)使數(shù)據(jù)產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，服務(wù)于實(shí)體。本文將5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行有效融合，對(duì)于5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)的提升大有裨益。在各自發(fā)展的同時(shí)其對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展將提供有力的技術(shù)支持，更好地服務(wù)于我國(guó)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。