物聯(lián)網(wǎng)形勢下5G通信技術(shù)運用

周琨　馬磊　劉知青　劉靜

【摘要】? ? 目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相對較快，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，5G移動通信進程加快。5G通信系統(tǒng)是2020年后人類信息社會需求的無線移動通信系統(tǒng)，它是一個多業(yè)務(wù)技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)。通過技術(shù)的演進和創(chuàng)新，它可以滿足未來廣泛的數(shù)據(jù)和互聯(lián)服務(wù)。不斷發(fā)展的需求增強了用戶體驗。本文總結(jié)了5G移動通信下的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，分析了物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵，研究了5G移動通信與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合。

【關(guān)鍵詞】? ? 物聯(lián)網(wǎng)? ? 5G通信技術(shù)? ? 運用

引言：

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，5G通信技術(shù)也取得了非常顯著的發(fā)展，為了將5G通信技術(shù)的應(yīng)用效果進一步地提升上來，必須要還得在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進行完善以及優(yōu)化，對物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)適當(dāng)?shù)刈龀稣{(diào)整，從而推動社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。通過有效地運用5G通信技術(shù)，可以給物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更好的保障。因此，在物聯(lián)網(wǎng)背景下，必須要對5G通信技術(shù)的運用進行重視。

一、5G通信技術(shù)的概況

1.1 5G的概念

所謂的5G，就是人們常說的第五代移動通信技術(shù)，在2020年的時候正式面世。在國際電信聯(lián)盟中將5G稱之為IMT-2020，這個意思就是5G標準化工作在2020年可以實現(xiàn)。通過和4G進行比較可以發(fā)現(xiàn)，5G技術(shù)的變化主要是以能力指標的變化，也就是Gbps用戶體驗速率，通過5G通信技術(shù)，可以在28吉赫的超高頻段，將數(shù)據(jù)的傳輸速度提升到每秒1Gbp以上，傳輸?shù)乃俣仁盅杆佟Ｅc此同時，5G通信技術(shù)在傳輸?shù)木嚯x上也有了非常大的改進，可以在兩千米的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，有效地打破了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目臻g約束。就現(xiàn)階段而言，5G技術(shù)已經(jīng)成為了世界上最先進的一種通信技術(shù)，各國對5G通信技術(shù)都非常關(guān)注。通過應(yīng)用5G通信技術(shù)，可以在很大的程度上提升數(shù)據(jù)的傳輸速度，并且消除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目臻g限制[1]。

在研發(fā)5G通信技術(shù)的過程中，可以分成三個主要的階段。第一，關(guān)鍵技術(shù)的試驗。第二，技術(shù)方案的驗證。第三，系統(tǒng)驗證。

1.2 5G通信技術(shù)拓展物聯(lián)網(wǎng)的影響范圍

隨著5G通信技術(shù)的快速發(fā)展，也使得物聯(lián)網(wǎng)的影響范圍得到了有效的拓展，通過應(yīng)用5G通信技術(shù)，可以早很大的程度上改變?nèi)藗兊纳罘绞剑⑶夷軌虼龠M各個行業(yè)的發(fā)展，主要可以體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.2.1對汽車領(lǐng)域的影響

5G通信技術(shù)的發(fā)展速度十分迅速，通過將5G通信技術(shù)引入到汽車行業(yè)中，能夠促進汽車市場的現(xiàn)代化變革。在應(yīng)用5G通信技術(shù)的時候，可以充分地借助物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，打破傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)形式的娛樂以及輔助功能，讓汽車驅(qū)動系統(tǒng)能夠得到進一步的升級，自動駕駛系統(tǒng)、智能語音提醒系統(tǒng)以及車輛周期維護等系統(tǒng)應(yīng)運而生，這些系統(tǒng)的研發(fā)以及應(yīng)用，可以有效地促進汽車行業(yè)的發(fā)展，并且更好地確保汽車的行駛安全。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在車輛的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，可以借助無線連接實現(xiàn)多個車輛之間的聯(lián)系，并且還能實現(xiàn)車輛控制系統(tǒng)以及云端系統(tǒng)間的信息交互，通過數(shù)據(jù)的自動分析以及預(yù)判功能，能夠有效地減少人為的干預(yù)。此外，在ToD的遠程駕駛系統(tǒng)當(dāng)中，假如車輛的E2E延時控制范圍在10毫秒左右的時候，就會自動開啟遠程緊急制動系統(tǒng)，這樣就能把剎車距離控制在25公分之內(nèi)，確保車輛的駕駛更加安全。

1.2.2對無線機器人領(lǐng)域的影響

無線機器人的云端控制，是在傳統(tǒng)掃地機器人的基礎(chǔ)上有效地融入5G通信技術(shù)，通過構(gòu)想機器人的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，能夠讓用戶使用的智能終端和無線機器人進行連接。此外，無線機器人可以在接收到用戶的遠程傳輸指令之后產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，并且將作業(yè)任務(wù)完成，并且無線機器人還可以結(jié)合移動終端設(shè)備中的數(shù)據(jù)設(shè)置情況，對周邊的環(huán)境進行有效的感受，通過搜集以及分析環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)可以自動地開展作業(yè)行為[2]。

通過分析無線機器人的使用，可以明確mPad移動控制單元在機器人控制當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢，而且無線機器人控制系統(tǒng)在控制保障機制以及數(shù)據(jù)搜集等方面的性能也十分優(yōu)越。由此可見，5G通信技術(shù)對無線機器人領(lǐng)域具有非常大的影響，通過運用5G通信技術(shù)能夠進一步地提升無線機器人的控制優(yōu)勢。

1.2.3對電力系統(tǒng)的影響

在電力系統(tǒng)當(dāng)中饋線系統(tǒng)是其中的一項重要內(nèi)容，在市場經(jīng)濟迅速發(fā)展的背景下，很多能源管理企業(yè)也開始逐漸地引進分布式的饋線自動化管理機制，并且在運行以及管理能源網(wǎng)絡(luò)的過程中進行了廣泛的應(yīng)用。例如，在電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。借助自動化管理機制，可以在進行管理的時候更加智能，一旦發(fā)現(xiàn)問題就可以及時地發(fā)現(xiàn)，并且制定出有效的解決措施。因此，自動化管理機制在電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，能夠讓電力網(wǎng)絡(luò)的可靠性得到有效的提升，而且在運行以及維護電力網(wǎng)絡(luò)的時候也十分方便，可以節(jié)省大量的人力以及物力，需要花費的成本相對較低，在實際應(yīng)用的過程中具有非常大的優(yōu)勢[3]。

通過引進饋線自動化技術(shù)，可以在進行能源管理的時候有效地擺脫傳統(tǒng)的集中式管理模式，還可以實現(xiàn)快速響應(yīng)中斷以及拓撲計算等功能，就目前來看，5G通信技術(shù)分布式饋線系統(tǒng)設(shè)置方案，在很多能源管理企業(yè)當(dāng)中已經(jīng)成為了一種主要的發(fā)展方案。

1.2.4對醫(yī)療領(lǐng)域的影響

5G通信技術(shù)的發(fā)展，也在很大的程度上影響著醫(yī)療領(lǐng)域。現(xiàn)階段智慧醫(yī)療屬于一個比較熱門的詞匯，所謂的智慧醫(yī)療，指的是把通信技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都融入到醫(yī)療衛(wèi)生的服務(wù)過程中，這樣能夠構(gòu)建一個智能化的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)智能醫(yī)療以及智慧醫(yī)療。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，人們開始把5G通信技術(shù)和醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品進行結(jié)合，并且構(gòu)建AI醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)，借助人工智能醫(yī)療系統(tǒng)就可以提供相關(guān)的醫(yī)療咨詢服務(wù)，這樣可以在很大的程度上提升醫(yī)療咨詢的便利性，并且給更多需要的患者提供良好的咨詢服務(wù)。此外，人工智能醫(yī)療系統(tǒng)還可以同接入到地區(qū)醫(yī)院的呼叫中心以及家庭醫(yī)療咨詢中心，假如有病患的身體出現(xiàn)異常情況，那么通過其佩戴的智能設(shè)備就可以搜集到該患者身體的各項數(shù)據(jù)信息，然后將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果傳輸?shù)疆?dāng)?shù)氐尼t(yī)療呼叫中心等位置，就可以對患者實現(xiàn)跟蹤式的醫(yī)療服務(wù)。

二、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下5G通信技術(shù)的有效運用

2.1 SDN/NFV技術(shù)

在5G通信技術(shù)當(dāng)中，可擴展技術(shù)是其中最關(guān)鍵的一項應(yīng)用技術(shù)，借助云計算服務(wù)以及三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)的深入，可以在很大的程度上提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，并且有利于制定以及規(guī)劃5G通信技術(shù)今后的發(fā)展。就SDN/NFV技術(shù)而言，也就是軟件定義網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，特別是在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，通過虛擬化以及軟件化，可以在控制數(shù)據(jù)分離的時候取得顯著的效果，還可以實現(xiàn)5G通信技術(shù)的進一步發(fā)展[4]。

SDN/NFV技術(shù)屬于5G通信技術(shù)中的重要基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)可以有效地構(gòu)建通信的基礎(chǔ)、控制以及應(yīng)用層，并且能夠?qū)崿F(xiàn)程序上的調(diào)用，從而有效地取代了手動配置，在進行5G通信技術(shù)管理的時候具有非常重要的作用。為了進一步地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，5G通信網(wǎng)絡(luò)必須要實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)分離這項功能，這樣才可以有效地控制5G通信網(wǎng)絡(luò)的運行。通過結(jié)合SDN/NFV技術(shù)，能夠建立一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從而滿足不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的實際需求。

因此，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，通過有效地應(yīng)用5G通信技術(shù)，可以更好地實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)運行的管理，讓人們在優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中體驗到更佳的網(wǎng)絡(luò)使用體驗。

2.2密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通過比較5G通信技術(shù)提供的流量以及4G網(wǎng)絡(luò)，前者是后者的千倍之多。5G通信技術(shù)把多種無線接入技術(shù)進行了有機的聯(lián)系，整體的覆蓋范圍比較小，如果想要進行更小的分割可以說是非常不現(xiàn)實的?？紤]到這種情況，必須要充分地應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。針對密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，主要包含了兩個方面的內(nèi)容。

第一，在宏基站的外部設(shè)置非常多的天線，通過這種方式可以有效地擴寬室外的空間，而且也可以有效地增加系統(tǒng)的容量，最為關(guān)鍵的是，能夠在很大的程度上提高系統(tǒng)的靈活性[5]。

第二，在室外設(shè)置很多密集的網(wǎng)絡(luò)，這樣可以讓不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的合作變得更加協(xié)調(diào)以及深入，從而有效地提升相鄰節(jié)點的準確性，并且還可以改進信噪比的增益。

由此可見，在5G通信技術(shù)中，通過充分地使用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以有效地增加網(wǎng)絡(luò)空間，并且不斷地增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積，讓網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢更加充分地發(fā)揮出來。因此，在物聯(lián)網(wǎng)形勢下，必須要充分地應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這樣有利于促進5G通信技術(shù)的進一步發(fā)展，并且給人們提供更好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及更加廣闊的網(wǎng)絡(luò)空間。

2.3 D2D技術(shù)

D2D也就是所謂的Device-to-Device，也被稱之為終端直通。D2D技術(shù)指的是在兩個對等的用戶節(jié)點間直接通信的一種方式。在由D2D通信用戶所組成的分散式網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，每個用戶節(jié)點都可以發(fā)送以及接收信號，并具備自動轉(zhuǎn)發(fā)消息的功能。網(wǎng)絡(luò)的參與者共同使用一部分的硬體資源，包含了信息處理、存儲還有網(wǎng)絡(luò)的連接能力等。通過這些共用資源可以向網(wǎng)絡(luò)提供更多的服務(wù)以及資源，而且其他用戶也可以直接進行訪問，并不需要經(jīng)過中間實體[6]。在D2D通信網(wǎng)路當(dāng)中，用戶節(jié)點既扮演著伺服器，也扮演著客戶端的角色，所有的用戶都可以意識到其他用戶的存在，并且自發(fā)地構(gòu)成一個虛擬或者是實際的群體。

D2D技術(shù)是面向5G通信技術(shù)的一種關(guān)鍵技術(shù)，借助移動通信技術(shù)的超高速率以及超大數(shù)據(jù)的處理能力等，可以更好地發(fā)揮出D2D技術(shù)的核心優(yōu)勢，從而實現(xiàn)5G通信技術(shù)的進一步發(fā)展。

三、結(jié)束語

目前5G通信技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，通過應(yīng)用5G通信技術(shù)，能夠有效地解決前四代通信技術(shù)使用過程中的相關(guān)缺陷，而且也使得通訊技術(shù)的改革更加深入，5G通信技術(shù)的應(yīng)用，對人們的生活以及工作都產(chǎn)生了非常大的影響。

在物聯(lián)網(wǎng)形勢下，為了確保信息傳輸更加安全，以免在進行傳輸?shù)臅r候出現(xiàn)混亂的情況，必須要進一步地研究5G通信技術(shù)，這樣才能更好地實現(xiàn)技術(shù)上的突破，讓5G通信技術(shù)更好地推動社會的發(fā)展以及進步。

參? 考? 文? 獻

[1]楊明.物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代信息科技， 2019，3（09）：57-59.

[2]李會政.物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)應(yīng)用體會[J].電子世界， 2020（20）：4-5.

[3]濮贊成.基于物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2018，36（08）：18-19.

[4]高宇鑫.基于物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國新通信， 2018，20（10）：90.

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[6]陳先元.物聯(lián)網(wǎng)形勢下的5G通信技術(shù)應(yīng)用[J].中國新通信， 2021，23（01）：8-9.