物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與5G通信技術(shù)的應(yīng)用

馬旺元　石春

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things，IoT）技術(shù)需要運(yùn)用一系列的現(xiàn)代化信息設(shè)備與技術(shù)實(shí)現(xiàn)物與物的聯(lián)系，如信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器以及激光掃描儀等。通過(guò)這一系列的專業(yè)裝置和信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控連接和互動(dòng)。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要先進(jìn)的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的搜集、傳輸、存儲(chǔ)和分析，保證能夠采集到多樣化的信息，如聲音、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)以及位置等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)物體或者過(guò)程的智能化管控[1]。因此，要引入數(shù)據(jù)更快、安全性更好、智能發(fā)展?jié)摿Ω蟮?G通信技術(shù)。鑒于此，本文首先對(duì)物聯(lián)網(wǎng)及5G 技術(shù)進(jìn)行闡釋，然后分析5G 技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的意義，最后提出5G 技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中的具體策略，以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展水平邁向新高度。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);智能化

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5;TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）11-0017-03

The Development of IoT and 5G Communication Technologies

MA Wangyuan1 SHI Chun2，3

（1.School of Information Science and Technology， Hainan Normal University，Haikou Hainan 571158;2. School of Electronics and Information， Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou Guangdong 510665;3. Guangxi Key Laboratory of Multimedia Communications and Network Technology，Nanning Guangxi 530004）

Abstract： IoT technology requires the use of a range of modern information devices and technologies to connect things， such as information sensors， radio frequency identification technology， Global Positioning System， infrared sensors， and laser scanners. Through this series of professional devices and information technology to achieve real-time monitoring of the relevant data connection and interaction. As a result， the IoT requires advanced communications technology to collect， transmit， store and analyze massive amounts of data， ensuring that it can collect a wide variety of information， such as sound， light， heat， electricity， mechanics， chemistry， biology， and location， therefore， the intelligent management and control of related objects or processes can be realized. Therefore， it is necessary to introduce 5G communication technology with faster data， better security and greater potential for intelligent development. In view of this， this paper first explained the Internet of things and 5G technology， then analyzed the significance of 5G technology applied in the Internet of things， and finally put forward the specific strategies of 5G technology applied in the Internet of things， in order to promote the collaborative development of the Internet of things and 5G communication technology， and promote the development level of Internet of things technology in China to a new height.

Keywords： Internet of Things（IoT）;5G communication technology;used to investigate

物聯(lián)網(wǎng)在IT行業(yè)又叫“泛互聯(lián)”，主要指物體與物體之間的相連，即萬(wàn)事萬(wàn)物都能實(shí)現(xiàn)的相連，也就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這其中主要包含兩層含義：一是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎(chǔ)仍然基于“互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)在某個(gè)領(lǐng)域的延伸和擴(kuò)展;二是物聯(lián)網(wǎng)“用戶端”的延伸和擴(kuò)展已經(jīng)深入物品與物品之間進(jìn)行的信息交換和互通，在這個(gè)過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)通過(guò)約定的相關(guān)協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效連接，從而實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、追蹤、監(jiān)控和管理[2]。

1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與5G通信技術(shù)的基本概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是依托于信息化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能發(fā)展而來(lái)的一種全新技術(shù)，主要是指通過(guò)各種具有識(shí)別功能的技術(shù)與相關(guān)傳感器，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間的有效連接，同時(shí)對(duì)相關(guān)事物的發(fā)展進(jìn)行有效監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和傳輸，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息化技術(shù)對(duì)海量數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)律進(jìn)行整合和存儲(chǔ)，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提取相關(guān)數(shù)據(jù)和進(jìn)行深度分析，得到人們所需要的關(guān)鍵信息。物聯(lián)網(wǎng)使本身不相關(guān)的事物之間產(chǎn)生了有效的聯(lián)系，為人們的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和日常生活帶來(lái)了極大便利。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最顯著的特征是利用“傳感技術(shù)”使物與人、物與物之間產(chǎn)生信息化的互動(dòng)交流。當(dāng)前，這種技術(shù)被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如物流、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及交通等，能夠?qū)ο嚓P(guān)資源進(jìn)行高效整合和深度利用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了強(qiáng)大的助推作用[3]。物聯(lián)網(wǎng)以“互聯(lián)網(wǎng)”和“傳統(tǒng)電信網(wǎng)”為主要信息載體，能夠使本來(lái)沒(méi)有聯(lián)系的普通物理對(duì)象之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從而形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，見(jiàn)圖1。

1.2 5G通信技術(shù)的基本概述

5G主要是指第5代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一代的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，也是繼2G、3G、4G之后產(chǎn)生的一種全新的通信技術(shù)。相比前期的技術(shù)而言，5G的性能更好，數(shù)據(jù)傳輸更快，更節(jié)省能源，成本控制也更有效，能夠進(jìn)一步提高相關(guān)系統(tǒng)的容量和大規(guī)模的設(shè)備連接[4]。5G的發(fā)展主要基于移動(dòng)數(shù)據(jù)迅速增長(zhǎng)的迫切需求。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來(lái)越多的設(shè)備與物體已經(jīng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生聯(lián)系，而新的服務(wù)和應(yīng)用不斷出現(xiàn)，移動(dòng)寬帶的用戶數(shù)量激增，以數(shù)據(jù)暴漲的形式給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2 5G 通信技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的意義

2.1 有效提升物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度

縱觀物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，綜合分析其現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到的較大阻礙是通信速度的影響。4G網(wǎng)絡(luò)下，互聯(lián)網(wǎng)的通信速度已經(jīng)難以滿足各個(gè)行業(yè)以及個(gè)人應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的龐大需求，尤其是數(shù)據(jù)傳輸量過(guò)大后，容易出現(xiàn)較多不穩(wěn)定因素，如數(shù)據(jù)延遲、網(wǎng)絡(luò)擁堵等，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)快速的傳輸和存儲(chǔ)，很大程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)的體驗(yàn)感。應(yīng)用5G通信技術(shù)后，通信速度得到快速提升，不僅能滿足龐大的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸要求，而且能夠保證互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行更深入的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)更大程度的智能化，促進(jìn)更多智能物聯(lián)化設(shè)備的使用。

2.2 安全防護(hù)機(jī)制強(qiáng)大，提高物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全保障

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了物體與物體之間的有效連接，使人們的日常生活產(chǎn)生了更多樣的有效結(jié)合，但也對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果通信技術(shù)本身的安全性保障度不佳，將難以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求[5]。目前，5G技術(shù)的安全防護(hù)機(jī)制在4G網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)的基礎(chǔ)上獲得了極大提升，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展提供安全保障。因此，應(yīng)用5G通信技術(shù)后，互聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)安全系統(tǒng)相當(dāng)于進(jìn)行了全面升級(jí)，能夠在建筑防護(hù)和高速監(jiān)控等實(shí)際應(yīng)用方面提供幫助。

2.3 智能化發(fā)展程度高，提高物聯(lián)網(wǎng)使用的便捷性

5G通信技術(shù)不僅為物聯(lián)網(wǎng)的速度要求和安全性要求提供了相對(duì)全面的保障，而且在便捷的使用上也已突破原本的格局，能夠?qū)鹘y(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智能化升級(jí)。它不僅不會(huì)破壞目前的結(jié)構(gòu)，還能形成更加便捷和簡(jiǎn)單的執(zhí)行方式，助力實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備數(shù)量和種類(lèi)的快速增長(zhǎng)，從而推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)整體的應(yīng)用與發(fā)展[6]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信設(shè)備的體積越來(lái)越小，為使用便捷化提供了條件。比如，目前物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備必須要與電腦實(shí)現(xiàn)連接，因此工作人員必須在辦公室通過(guò)相關(guān)電腦才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)的管理。5G技術(shù)出現(xiàn)后，通過(guò)5G手機(jī)就能夠處理物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的信息，如查看、分析和處理數(shù)據(jù)等，為各項(xiàng)工作提供了便利，見(jiàn)圖2。

3 5G 技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中的具體策略

3.1 統(tǒng)一5G技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)，提高物聯(lián)網(wǎng)的使用效率

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)連接萬(wàn)事萬(wàn)物的巨大網(wǎng)絡(luò)，可能涉及不同行業(yè)、不同地域甚至不同國(guó)家。要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)之間數(shù)據(jù)的相互交流，促進(jìn)區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)往來(lái)，必須有效統(tǒng)一5G通信技術(shù)的使用標(biāo)準(zhǔn)，包括使用標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，避免因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一而影響物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用[7]。例如，在國(guó)際貿(mào)易活動(dòng)中，5G通信技術(shù)得到了有效統(tǒng)一，能夠進(jìn)一步提高相關(guān)信息的傳輸和處理速度，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率，促進(jìn)貿(mào)易活動(dòng)的高效開(kāi)展，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.2 不斷開(kāi)發(fā)并完善5G通信技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

5G通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，能夠在運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)安全和智能發(fā)展方面為物聯(lián)網(wǎng)助力。隨著5G通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其將與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生更多層面、更多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交集。物聯(lián)網(wǎng)要更好地發(fā)展，必須要充分發(fā)揮5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行多樣化開(kāi)發(fā)，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以滿足不同條件下的技術(shù)應(yīng)用。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及各行各業(yè)，因此5G通信技術(shù)需拓寬使用領(lǐng)域。5G通信技術(shù)不僅要應(yīng)用于智能設(shè)備的制造和通信領(lǐng)域，也應(yīng)該涉足一些傳統(tǒng)領(lǐng)域。

4 結(jié)論

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)都是具有時(shí)代特色的新事物，具有極強(qiáng)的生命力。將兩種新興產(chǎn)物進(jìn)行有效融合，能夠進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)傳輸速度、安全行以及智能化程度上給予保障。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與5G通信技術(shù)相輔相成，相互促進(jìn)。通過(guò)積極應(yīng)用5G通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的整體格局將以更快速、更安全、更便捷的形態(tài)服務(wù)于各行各業(yè)，從而促進(jìn)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展。

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