5G技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

■ 浙江省郵電工程建設(shè)有限公司：劉炳圣

在社會不斷發(fā)展的進(jìn)程中，電網(wǎng)的規(guī)模在不斷增加。這就需要在進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程中，確保電力設(shè)備以及電力終端和用戶信息的有效傳遞，并運(yùn)用5G技術(shù)對用戶以及設(shè)備、用戶和用戶之間的信息進(jìn)行有效的傳遞，進(jìn)而提升5G技術(shù)的有效運(yùn)用，促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的智能化以及自動化。在電力企業(yè)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于國家來講是十分有利的行為，能夠?qū)?G技術(shù)進(jìn)行有效的檢驗(yàn)，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的運(yùn)用，進(jìn)而將5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行融合，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢的有效發(fā)揮，進(jìn)而促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展。

1.5G通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)概述

對于5G通信技術(shù)，其實(shí)在4G技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用以后研發(fā)的新型的通信技術(shù)。5G技術(shù)和4G技術(shù)進(jìn)行比較，其傳輸速率提升了百倍，能夠達(dá)到10GB/s。在國際上，對于5G通信技術(shù)而言，其分為了三種類型，主要包含增強(qiáng)型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、可靠低延遲的通信技術(shù)以及大規(guī)模的機(jī)械通信技術(shù)。對于5G通信技術(shù)而言，其對數(shù)據(jù)的傳輸距離進(jìn)行了有效的突破，在進(jìn)行長距離信息傳輸?shù)倪^程中，其產(chǎn)生的波束能夠具有自適應(yīng)的特點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用能夠減少通信技術(shù)的延遲效果，并且在降低網(wǎng)絡(luò)延遲的同時做好時間的控制。

對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器及其與機(jī)器之間的連接。在網(wǎng)絡(luò)不斷普及以及通信技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，在對資源進(jìn)行有效整合的同時還提升了生活中物與物的聯(lián)系。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展集成中，需要做好設(shè)備的控制，將控制的設(shè)備和被控制的設(shè)備進(jìn)行芯片的安裝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對信號的發(fā)送以及接受，進(jìn)而提升設(shè)備的連接。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用需要的特定的環(huán)境下進(jìn)行，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不能脫離網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)用。在進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的有效運(yùn)用中，需要運(yùn)用先進(jìn)的算法，提升對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的學(xué)習(xí)能力，最大程度的限制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但是目前而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有很多的局限性，導(dǎo)致其不能大規(guī)模的進(jìn)行運(yùn)用。這就需要在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用中，有效的運(yùn)用5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模布局。

2.5G移動通信在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的作用

2.1 信息傳輸速率更快，寬帶容量更大

在無線通信技術(shù)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，從2G、3G、4G的相繼出現(xiàn)再到5G技術(shù)，都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)以及應(yīng)用上的進(jìn)步。5G技術(shù)的運(yùn)用能夠促使信息的傳輸速率更快，提升寬帶的容量。在傳輸速率方面，也出現(xiàn)了更快以及寬帶容量更大的情況。和4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，5G網(wǎng)絡(luò)基站的峰值要求也不斷提升，不能低于20Gb/s，其技術(shù)的優(yōu)化能夠提升圖片以及視頻的清晰程度，提供更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進(jìn)而提升上網(wǎng)體驗(yàn)，提升通信技術(shù)的需求，對于5G技術(shù)而言，還需要不斷進(jìn)行提升，使其能更好的在信息時代滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的要求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升。

2.2 全網(wǎng)覆蓋，低延時傳送

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中，人們的生活水平得到了快速的提升，對信息的需求也不斷增加。要想提升電力物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用效果，就需要提升無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，提升網(wǎng)絡(luò)移動傳輸?shù)倪m應(yīng)性，并對網(wǎng)絡(luò)連接效果進(jìn)行控制。5G通信技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了比如高原、山區(qū)等自然環(huán)境惡劣地理位置的網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度。此外，低延時性也是5G通信技術(shù)的重要優(yōu)勢，對于5G技術(shù)而言，對延時的要求最低是1毫秒甚至更低。由于具有低延時的特點(diǎn)，在很大程度上，用戶在使用過程中，并不會感受要延時的影響，這樣能夠確保在電力工程的運(yùn)用上更好的提升其智能型，進(jìn)而促使電力企業(yè)的良好發(fā)展。

2.3 低功耗技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有效運(yùn)用中，更多的通信設(shè)備在無線網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的運(yùn)用，這對基站的運(yùn)用產(chǎn)生了一定的影響。對于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)而言，其具有基站耗電量高的特點(diǎn)。5G技術(shù)的有效運(yùn)用改變這種特性，和4G基站進(jìn)行比較而言，其具有低功耗的性能，在能耗方面有所降低。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程中，需要運(yùn)用多樣化的覆蓋手段進(jìn)行網(wǎng)格化的設(shè)計(jì)，并在進(jìn)行設(shè)備選型的過程中，提升設(shè)備選型的精細(xì)化，確保能夠?qū)Ω采w區(qū)域進(jìn)行有效控制，進(jìn)而對整體的投資效果進(jìn)行優(yōu)化。另外，在電力的引入、開關(guān)電源、蓄電池等多個方面運(yùn)用5G通信技術(shù)能夠提升電源配套的節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的低能耗，確保在低功耗運(yùn)行下，多臺通信設(shè)備的運(yùn)行效果，進(jìn)而最大程度的滿足人們的生活生產(chǎn)需求。

3.5G技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 關(guān)于5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，需要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的接入，讓其能夠運(yùn)用承載網(wǎng)以及核心網(wǎng)落等多方面的內(nèi)容進(jìn)行信息的有效傳輸。在進(jìn)行接入網(wǎng)的控制中，需要對集中單元、有源天線及分布單元進(jìn)行有效的控制。在進(jìn)行集中單元的處理中，可以將非實(shí)時的內(nèi)容進(jìn)行有效的分離，在滿足非實(shí)時協(xié)議的同時提升后續(xù)的服務(wù)質(zhì)量。在進(jìn)行有源天線的處理過程中，需要做好基帶的處理，并對單元的情況進(jìn)行有效分割，并做好物理層信息的有效處理。合并原基帶的射頻拉遠(yuǎn)以及無源天線，對后期的服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行有效滿足。分布單元主要是對于原基帶處理情況進(jìn)行控制，服務(wù)好剩余的功能以及原有的物理層協(xié)議，提升其實(shí)時化的效果。在進(jìn)行承載網(wǎng)資源的有效運(yùn)用中，需要在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)容的有效部署，進(jìn)而提升網(wǎng)源數(shù)據(jù)的內(nèi)容的有效運(yùn)用，將其在另一網(wǎng)源上進(jìn)行有效的傳輸。只有做好5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的有效控制，才能做好核心網(wǎng)的有效布置，在移動通信網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息的傳輸，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠行Э刂啤?/p>

3.2 全頻段技術(shù)

我國的4G通信技術(shù)，主要采用頻段為3GHz的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于該頻段資源相對較少，因此很難保證通信技術(shù)的應(yīng)用效果。而5G通信技術(shù)，拓寬了頻段的使用范圍，利用全頻段技術(shù)的提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量，從而有效的解決了頻段資源不足的問題，從而實(shí)現(xiàn)傳輸效率的提升。雖然我國目前的5G技術(shù)對于全頻段技術(shù)的研發(fā)還不夠成熟，但是已經(jīng)有效解決了頻段資源問題，使得5G網(wǎng)絡(luò)資源豐富，通過利用全頻段技術(shù)，可以將天線設(shè)備小型化，并且有效的改善4G技術(shù)的缺陷，有效的提升工作質(zhì)量。

3.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G通信技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的有效運(yùn)用離不開密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，5G通信技術(shù)的流量和4G通信技術(shù)相比較而言，是通過多種的無線接入技術(shù)進(jìn)行有效的融合，并且在運(yùn)行過程中具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小的特點(diǎn)，并且不能再次進(jìn)行分割，這就需要運(yùn)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升運(yùn)行效果。在進(jìn)行密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用中，需要從以下方面進(jìn)行有效控制。一是在宏基站外部需要設(shè)置大量的天線，并做好室外空間的拓寬工作，進(jìn)而提升系統(tǒng)容量，并提升系統(tǒng)的靈活性。二是在室外布置好密集網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)性，根據(jù)相鄰的節(jié)點(diǎn)提升數(shù)據(jù)傳輸效果，促進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性?？偟膩碚f，在5G通信技術(shù)中，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效的提升網(wǎng)絡(luò)空間以及時間的有效控制，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的有效增加，進(jìn)而提升5G技術(shù)的運(yùn)用效果。

3.4 傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也是在電力物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用中的主要技術(shù)，其主要有藍(lán)牙技術(shù)、RFID技術(shù)、NFC通信技術(shù)三種。一是藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)的有效運(yùn)用能夠提升設(shè)備之間的信息交互，進(jìn)而提升信息的有效連接，促進(jìn)信息傳輸?shù)母咝砸约敖换バ?。二是RFID技術(shù)。對于RFID技術(shù)而言，主要是運(yùn)用射頻基礎(chǔ)，進(jìn)行短距離無線通信傳輸技術(shù)的有效運(yùn)用。其主要是運(yùn)用射頻 信號，采用射頻標(biāo)簽等對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動識別，促進(jìn)其傳輸效果的有效提升，在FID技術(shù)的運(yùn)用中，其最為主要的組成就是射頻標(biāo)簽、讀寫器以及天線。三是NFC通信技術(shù)。NFC通信技術(shù)能夠在進(jìn)行設(shè)備信息傳輸?shù)倪^程中，瞎用無接觸式點(diǎn)對點(diǎn)的形式，這種技術(shù)主要是以射頻信號自動識別作為基礎(chǔ)的，能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的獲取，進(jìn)而提升無線網(wǎng)絡(luò)的有效構(gòu)建。四是ZigBee技術(shù)。對于ZigBee技術(shù)而言，其主要特點(diǎn)是近距離、低功耗低復(fù)雜性、低數(shù)據(jù)速率，ZigBee技術(shù)的有效運(yùn)用在遠(yuǎn)程自動控制上是有很大優(yōu)勢的。將射頻識別技術(shù)和ZigBee技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，能對兩種技術(shù)的優(yōu)勢都進(jìn)行有效的發(fā)揮。目前而言，ZigBee技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的有效運(yùn)用能夠提升其運(yùn)用效果。

3.5 SDN/NFV技術(shù)

對于SDN技術(shù)而言，其是一種軟件定義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，NFV是一種網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，這兩種技術(shù)的有效運(yùn)用是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用的核心。在5G技術(shù)的運(yùn)用中，需要做好技術(shù)的拓展，尤其是在進(jìn)行運(yùn)用中，需要對云計(jì)算以及三網(wǎng)融合的效果進(jìn)行有效，提升技術(shù)運(yùn)用的安全性能。因此，需要有效的運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)揮SDN技術(shù)和NFV技術(shù)的效果，做好系統(tǒng)的有效開發(fā)，實(shí)現(xiàn)管理的有效進(jìn)行，提升系統(tǒng)效果。此外，還需要優(yōu)化傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息，提升信息化程度的推進(jìn)，促進(jìn)系統(tǒng)優(yōu)化的有效進(jìn)行。

3.6 移動云計(jì)算技術(shù)

所謂移動云計(jì)算技術(shù)，就是在移動互聯(lián)網(wǎng)下，利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行一些復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理工作，其是一種全新的信息技術(shù)，具有能耗低，計(jì)算速度快等優(yōu)點(diǎn)。移動云計(jì)算技術(shù)為高端智能終端設(shè)備提供了優(yōu)秀的數(shù)據(jù)處理功能，計(jì)算能力也比一般的終端設(shè)備更強(qiáng)，能夠給用戶提供更好的服務(wù)體驗(yàn)，滿足用戶的不同需求。另外移動云計(jì)算技術(shù)的速度也非常快，提高用戶的整體工作效率，為用戶提高更加高效、高質(zhì)量的服務(wù)。

3.7 移動設(shè)備云

移動設(shè)備云計(jì)算技術(shù)的有效運(yùn)用能夠提升大數(shù)據(jù)的運(yùn)用效果，促進(jìn)信息處理的簡便性，并對能源的消耗問題進(jìn)行有效解決。對于云技術(shù)而言，需要運(yùn)用5G移動通信技術(shù)，對其運(yùn)用效果進(jìn)行有效提升。在5G移動網(wǎng)絡(luò)的有效支持下，將云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有效融合，進(jìn)而促進(jìn)移動云設(shè)備的有效產(chǎn)生，進(jìn)行信息的計(jì)算以及存儲。在5G移動通信技術(shù)的運(yùn)用中，需要提升物聯(lián)網(wǎng)移動設(shè)備云的有效構(gòu)建，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的云端化，將云盤等有效的運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)通信中，對不同行業(yè)以及不同用戶的需求進(jìn)行有效滿足。

4.5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的前景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是十分重要的信息承載平臺，其運(yùn)用主要是實(shí)現(xiàn)信息的收集、分析以及感知，并做好對信息的有效反饋。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用中，需要提升傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及傳輸效率，促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)中5G技術(shù)效果的有效發(fā)揮，對于5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合而言，其前景主要有以下方面。

4.1 5G技術(shù)商業(yè)應(yīng)用帶動物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中，5G移動通信技術(shù)是十分重要的基礎(chǔ)。這就需要在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用中，有效的依靠無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的有效傳輸。但是對于4G網(wǎng)絡(luò)而言，其傳輸效率具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，這影響了物聯(lián)網(wǎng)的感知效能。5G無線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍以及傳輸效率進(jìn)行有效的改善，同時能夠提供終端數(shù)據(jù)，進(jìn)而對信息覆蓋面積進(jìn)行有效提升，其有效的運(yùn)用能夠提升傳輸效率的有效提升，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效發(fā)展。

4.2 5G基礎(chǔ)設(shè)施完善推動物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)大

在5G基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效完善的進(jìn)程中，其網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍會不斷增加。例如在5G通信技術(shù)覆蓋區(qū)域增加的進(jìn)程中，其在電力物聯(lián)網(wǎng)中的運(yùn)用范圍不斷的擴(kuò)大，與此同時，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也得到了很大程度的提升，這對于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大具有重要的效果，能夠促進(jìn)其在產(chǎn)業(yè)循環(huán)中進(jìn)行有效的運(yùn)用。

4.3 5G信息安全改進(jìn)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

對于物聯(lián)網(wǎng)的客群而言，在很長的時間內(nèi)沒有進(jìn)行擴(kuò)張，進(jìn)而導(dǎo)致用戶體驗(yàn)較差，同時對于信息安全具有重要的影響。特別是對于電力物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用上，需要確保信息的安全性。目前，在5G技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)程中，需要提升信息的安全性，促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效發(fā)展。在提升信息效率的同時，確保信息的安全，這是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)客戶群體體驗(yàn)的重要方面。信息安全的有效控制能夠提升5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用空間，并促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。此外，對于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)而言，需要提升客群的黏性，促進(jìn)電力企業(yè)的有效發(fā)展。但是目前而言，需要提升對5G通信技術(shù)安全的重視程度，促進(jìn)運(yùn)用效率的提升，加強(qiáng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效融合。

5.結(jié)束語

在無線通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用對其提出了更高的要求。有效的運(yùn)用5G通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件。在進(jìn)行5G通信技術(shù)的運(yùn)用中，在提升通信效果的同時有效的增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性，促進(jìn)信息傳輸?shù)母咝б约鞍踩?。對?G技術(shù)而言，其發(fā)展具有很大的潛力，運(yùn)用全頻段技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、SDN/NFV技術(shù)、移動云計(jì)算技術(shù)等技術(shù)能夠有效的提升5G技術(shù)的有效發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的科學(xué)性。