物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用探討

□于海燕

無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用改變了人們傳統(tǒng)的生活模式，人們可以足不出戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公、學(xué)習(xí)、購(gòu)物等，為人們的生活帶來(lái)了多方面的便利。隨著5G時(shí)代的到來(lái)無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)對(duì)人們的生活產(chǎn)生更多的影響，同時(shí)信息技術(shù)水平也隨著通信技術(shù)的進(jìn)步而迅猛發(fā)展，在信息技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的背景下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下人們生活中所接觸到的各種設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，各種人與事物都被網(wǎng)絡(luò)連接到一起，萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代也在促使人們的生活更加智能化。5G通信技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加智能化，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也會(huì)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用，因此物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用探析具有十分重要的意義。

一、物聯(lián)網(wǎng)的含義

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是連接物品的網(wǎng)絡(luò)，它是實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器、及其與機(jī)器之間的互相連接通信的一種方式。眾所周知，通信技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的普及，不僅實(shí)現(xiàn)了各種信息資源的整合，還使得人們生活中的萬(wàn)物相連。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中通常需要在控制與被控制設(shè)備中安裝一個(gè)芯片，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)送、接受的功能以此實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行，失去網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。隨著科技水平的不斷提高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也取得了更大的突破，各種先進(jìn)算法的應(yīng)用使得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具備了一定的學(xué)習(xí)能力，然而由于受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用依然具有一定的局限性無(wú)法大規(guī)模進(jìn)行使用，因此通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模布局和使用有十分重要的意義。

二、5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(一)信息傳輸速率更快，寬帶容量更大。從20世紀(jì)80年代的第一代無(wú)線通信技術(shù)開(kāi)始，到2G、3G、4G的相繼出現(xiàn)，無(wú)線通信技不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破和應(yīng)用上的進(jìn)步，如今5G時(shí)代的到來(lái)使得無(wú)線通信技術(shù)在傳輸速度和寬帶容量上實(shí)現(xiàn)了更大的提高，信息的傳輸速率相比之前更快、寬帶容量也更大。相比于4G網(wǎng)絡(luò)5G網(wǎng)絡(luò)基站峰值要求更高峰值不低于20Gb/s，這些技術(shù)能力的提升為人們的上網(wǎng)體驗(yàn)帶來(lái)了更好的效果，對(duì)于高清圖片和視頻都可以在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下輕松運(yùn)行，更好地滿足了現(xiàn)代人們對(duì)于通信技術(shù)的需求，隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展未來(lái)還有更大的提升空間以更好地適應(yīng)信息時(shí)代對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的要求。

(二)全網(wǎng)覆蓋，低延時(shí)傳送。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高人們的生活節(jié)奏也越來(lái)越快信息變得愈加重要，人們對(duì)通信的需求也提出了更高的要求，想要確保信息智能服務(wù)的質(zhì)量，不僅需要保障無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，還需要增加網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)傳輸?shù)倪m應(yīng)性和網(wǎng)絡(luò)連接密度。5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不再受自然環(huán)境與地理位置的限制，例如高原、山區(qū)等都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋；并且，5G通信技術(shù)的另一大特點(diǎn)是低延時(shí)，這也是5G通信技術(shù)的主要方面的提升，5G對(duì)時(shí)延的最低要求是1毫秒甚至更低，這種延時(shí)幾乎讓用戶感受不到它的存在，相比4G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升，低延時(shí)的優(yōu)勢(shì)可以在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)同步控制使得5G技術(shù)在一些智能化較高的行業(yè)，例如無(wú)人駕駛、遠(yuǎn)程手術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。相比傳統(tǒng)時(shí)延較高的通信技術(shù)5G通信技術(shù)可以充分滿足這些行業(yè)對(duì)信息傳送速度的需求具有明顯的優(yōu)勢(shì)和十分廣闊的前景。

(三)低功耗技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展和普及使得越來(lái)越多的通信設(shè)備接入到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，這也對(duì)基站的運(yùn)行帶來(lái)了一定的壓力。在傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)中基站耗電量很高，80%的能耗來(lái)自于基站，5G通信技術(shù)在基站運(yùn)行方面實(shí)現(xiàn)了功耗的降低，傳輸相同的數(shù)據(jù)流量5G基站的功耗相比4G基站功耗降低了很多，5G技術(shù)通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃采用“多樣化覆蓋手段”進(jìn)行區(qū)域化網(wǎng)格設(shè)計(jì)，在設(shè)備選型上根據(jù)覆蓋區(qū)域大小合理進(jìn)行精細(xì)化設(shè)備選型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體投資的降低。另外，5G通信技術(shù)還通過(guò)電力引入、開(kāi)關(guān)電源、蓄電池、空調(diào)、機(jī)房等多方面著手進(jìn)行電源配套方面的節(jié)能減排，從而實(shí)現(xiàn)了基站在低功耗運(yùn)行下有效保證多臺(tái)通信設(shè)備的同時(shí)運(yùn)行極大方便人們的生活和工作。

三、物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下5G通信技術(shù)的應(yīng)用

(一)SDN/NFV技術(shù)的應(yīng)用。SDN即Software Defined Network，是軟件定義網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種方式。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化處理和流量?jī)?yōu)化控制方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，NFVS即Network Function Virtualization是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，可以通過(guò)硬件和虛擬化技術(shù)承載多功能的軟件處理，可以達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本的目的。另外，通過(guò)軟硬件解耦及功能抽象可以使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能資源靈活共享，這兩種技術(shù)是5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)部分。5G通信技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中需要對(duì)諸多技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，在此情況下，可以以SDN/NFV技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)等的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)程序上的調(diào)用，取代手動(dòng)配置，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下5G通信技術(shù)的應(yīng)用，提升物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)水平。

(二)全頻段技術(shù)。在之前的4G通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作主要頻段為3GHz，頻段資源相對(duì)較少難以保證通信技術(shù)的應(yīng)用效果，在5G通信技術(shù)中拓寬了頻段使用范圍，可以通過(guò)全頻段技術(shù)有效解決頻段資源不足的問(wèn)題增加了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量，以此在傳輸速率上得到有效提升。目前，我國(guó)5G技術(shù)研發(fā)中全頻段技術(shù)還不夠成熟但是頻段資源非常豐富，全頻段技術(shù)的應(yīng)用可以使天線設(shè)備向小型化方向發(fā)展，有效提升天線效益改善當(dāng)前的工作現(xiàn)狀提升工作質(zhì)量。

(三)密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下5G通信技術(shù)提供的流量將是4G通信技術(shù)的千倍之多，5G通信技術(shù)通過(guò)多種無(wú)線接入技術(shù)的融合，由于實(shí)際運(yùn)行中網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較小，幾乎不能實(shí)現(xiàn)更小一步的分割，因此需要采用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。首先，在宏基站外部進(jìn)行大量天線的設(shè)置，以充分拓寬室外空間，達(dá)到增加系統(tǒng)容量和提高系統(tǒng)靈活性的目的；其次，在室外進(jìn)行密集網(wǎng)絡(luò)的布置，以此促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作，提高相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院蜏?zhǔn)確性?？傊芗W(wǎng)絡(luò)技術(shù)在5G通信技術(shù)中的應(yīng)用可以有效增加網(wǎng)絡(luò)空間與時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，使得網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積得以增大，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。

四、5G通信技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的影響

(一)5G通信技術(shù)高速率優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得物聯(lián)網(wǎng)需要處理的數(shù)據(jù)信息越來(lái)越多，傳統(tǒng)的通信技術(shù)難以滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)于速率的要求，通信速率不夠容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞和網(wǎng)絡(luò)延遲，造成信息無(wú)法更新一定程度上制約了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。而5G通信技術(shù)在通信速率上具有速率更高、延時(shí)更低的優(yōu)勢(shì)，可以有效解決物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遇到的難題，因此，將5G技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中充分運(yùn)用可以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，隨著信息科技的不斷發(fā)展人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，5G通信技術(shù)能夠更好地完成信息傳輸?shù)墓ぷ鳎诒姸囝I(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用。所以，5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，5G技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要基石。

(二)5G通信技術(shù)的安全性促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將人們的生活、工作、學(xué)習(xí)等各方面相連，涉及到人們的各方面信息，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全更加重視，所以，網(wǎng)絡(luò)安全是物聯(lián)網(wǎng)順利運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。5G通信技術(shù)在4G通信技術(shù)的安全優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上擴(kuò)充了無(wú)線空口安全等安全機(jī)制，進(jìn)一步保障了通信技術(shù)的安全性；同時(shí)，5G通信技術(shù)可以建立起建筑防盜、高速監(jiān)控等多方面的安全防護(hù)機(jī)制；另外，5G通信技術(shù)中高精尖天線傳輸技術(shù)的應(yīng)用減少了終端模塊的體積，增加了其覆蓋率，多方面為物聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

(二)5G通信技術(shù)便捷優(yōu)勢(shì)優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。5G通信技術(shù)具有更加便捷的優(yōu)勢(shì)，隨著5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，越來(lái)越多的智能電子設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用也會(huì)隨之而來(lái)，這為物聯(lián)網(wǎng)提供了良好的發(fā)展平臺(tái)，一定程度上可以優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展格局，給物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供良好的契機(jī)。5G通信技術(shù)的普及會(huì)讓通信設(shè)備更加便攜化，可以實(shí)現(xiàn)隨身攜帶，以此滿足人們隨時(shí)隨地進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)行，極大方便了人們的工作和生活。

(四)5G通信技術(shù)實(shí)用性功能在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。5G通信技術(shù)相比之前加入了更多實(shí)用性的功能，極大方便了人們的日常生活和工作，5G通信技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中將會(huì)一一呈現(xiàn)，例如，利用5G通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航系統(tǒng)的精準(zhǔn)導(dǎo)航，定位更加準(zhǔn)確路口信息更為詳細(xì)，充分解決傳統(tǒng)通信技術(shù)中精度不夠在一些特殊地區(qū)導(dǎo)航失靈的現(xiàn)象，充分保障車主駕駛安全方便人們便捷出行。

總之，5G通信技術(shù)未來(lái)具有巨大的發(fā)展空間，5G通信技術(shù)的應(yīng)用能夠在很多領(lǐng)域顛覆人們的認(rèn)知，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G通信技術(shù)的融合有助于促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下對(duì)無(wú)線通信技術(shù)也提出了更高的要求，5G通信技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。5G通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中呈現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì)，不僅可以打破傳統(tǒng)工作的局限性，增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的通信技術(shù)應(yīng)用效果，同時(shí)還有效提升了網(wǎng)絡(luò)的安全性與有效性，使數(shù)據(jù)信息傳輸更加高效、安全。5G技術(shù)尚處于起步階段在未來(lái)有巨大的發(fā)展?jié)摿?，?G通信技術(shù)合理應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)通信技術(shù)的提高有很大的幫助，只有牢牢抓住5G通信技術(shù)發(fā)展契機(jī)才能推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在新的市場(chǎng)環(huán)境下健康穩(wěn)定發(fā)展。