基于物聯(lián)網(wǎng)的5G通信工程技術(shù)應(yīng)用

摘要：在物聯(lián)網(wǎng)時代背景下，現(xiàn)以“物聯(lián)網(wǎng)”為載體，提出一套切實可行的5G通信工程技術(shù)應(yīng)用方案。首先，分別介紹了5G通信工程技術(shù)內(nèi)涵和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵。其次，從智能化技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、毫米波技術(shù)、高頻段傳輸通信技術(shù)等方面入手，研究了5G通信工程技術(shù)類型。最后，從智能通信應(yīng)用、無線通信和光纖通信應(yīng)用等方面入手，研究了5G通信工程技術(shù)的具體應(yīng)用。結(jié)果表明：本文所提出的5G通信工程技術(shù)應(yīng)用方案具有較高的可靠性和可行性，不僅達(dá)到了萬物互聯(lián)的目的，還保證了信息遠(yuǎn)程輸送效率和效果，完全符合實際應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；5G通信工程；技術(shù)；應(yīng)用

在通信行業(yè)的不斷發(fā)展下，5G通信工程技術(shù)憑借著自身穩(wěn)定性強、可覆蓋面積大、數(shù)據(jù)傳輸速度快、安全性高、能源使用效率高等特點，被廣泛地應(yīng)用于智能通信、無線通信、光纖通信等領(lǐng)域中，其應(yīng)用效果顯著，極大地提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控結(jié)果的精確性和真實性，有效地改變了人們的生活方式和工作方式。所以，在物聯(lián)網(wǎng)背景下，如何科學(xué)地應(yīng)用5G通信工程技術(shù)是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

一、5G通信工程技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

（一）5G通信工程技術(shù)內(nèi)涵

5G通信工程技術(shù)主要是在參照和利用第四代移動通信的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，該技術(shù)憑借著自身的網(wǎng)速高、能耗低、靈活性高等特點，被廣泛地應(yīng)用于移動寬帶等通信領(lǐng)域中，不僅可以為用戶提供良好的通信、溝通服務(wù)體驗，還能極大地提高移動網(wǎng)絡(luò)性能，為人們之間通信提供了極大的便利，從而起到萬物互聯(lián)的作用。另外，通過將5G通信工程技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用到無人機駕駛領(lǐng)域中，可以有效地提高無人機通信性能。

（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了可以用于對互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的拓展外，還能將各個物品與互聯(lián)網(wǎng)進行有效的連接，從而達(dá)到物物相連的目的，同時，還要利用射頻識別、紅外感應(yīng)器等多種先進信息傳感設(shè)備，對所需要的信息數(shù)據(jù)進行交換處理，并智能化識別、監(jiān)控和管理物品，此外，還要以功能為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)劃分為以下幾個組成部分：①感知層。感知層在實際設(shè)計中，通過利用傳感網(wǎng)絡(luò)、攝像頭等硬件設(shè)施，完成對所需要的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)化采集和整理。②網(wǎng)絡(luò)層。通過利用網(wǎng)絡(luò)層，將感知層與應(yīng)用層進行有效的連接，并借助計算機平臺，完成對信息數(shù)據(jù)的安全化傳輸、存儲和管理。③應(yīng)用層。通過利用應(yīng)用層，可以結(jié)合用戶實際使用需求，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成對優(yōu)質(zhì)信息服務(wù)模塊的設(shè)計[4]。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)如圖1所示，一種智能化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

二、5G通信工程技術(shù)類型

5G通信工程技術(shù)類型如圖2所示，從圖2中可以看出，該技術(shù)主要包含以下幾種類型：①智能化技術(shù)。對于物聯(lián)網(wǎng)的云計算平臺而言，通過借助5G通信技術(shù)，可以實現(xiàn)對重要信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化收集和整理，并將多種服務(wù)器進行有效的組合，從而形成規(guī)模龐大的云計算中心，同時，利用交換設(shè)備，確保平臺與設(shè)備之間更好地進行信息數(shù)據(jù)傳遞和轉(zhuǎn)換，進而達(dá)到安全化傳輸和管理信息數(shù)據(jù)的目的。②密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在信息時代背景下，人們逐漸加大了對互聯(lián)網(wǎng)的需求量。目前，大量用戶均加大了對移動流量包的使用量，此時，如果不斷地擴大網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，勢必會降低網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，另外，一旦數(shù)據(jù)傳輸量過大，很容易引發(fā)網(wǎng)絡(luò)下載中斷問題，從而降低網(wǎng)絡(luò)使用性能。而5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以很好地解決以上問題，使得傳輸數(shù)量達(dá)到最大值，確保數(shù)據(jù)傳輸速度得以大幅度提高，保證網(wǎng)絡(luò)信號能夠正常、穩(wěn)定、安全地運行，從而進一步提高數(shù)據(jù)信息傳遞的有效性和科學(xué)性，所以，科學(xué)合理地應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅可以確保數(shù)據(jù)流量增長量不斷提升，還能實現(xiàn)對5G通信工程技術(shù)的有效優(yōu)化和發(fā)展，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無線設(shè)備設(shè)計進行充分結(jié)合，從而滿足人們對海量流量的使用需求。③毫米波技術(shù)。目前，我國比較稀缺的資源是頻譜資源，通過將毫米波技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用到通信領(lǐng)域中，可以促使頻譜資源變得越來越豐富化、多樣化，同時，還能提高5G通信速度。但是，毫米波技術(shù)在實際運用中，存在數(shù)據(jù)傳輸距離不達(dá)標(biāo)、數(shù)據(jù)傳輸穿透能力低等問題，技術(shù)人員要重視對毫米波技術(shù)的全面化研究和分析，不斷地優(yōu)化和改進該技術(shù)在具體應(yīng)用中存在的不足，確保該技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于實際生活中，并取得了良好的應(yīng)用效果。④高頻段傳輸通信技術(shù)。目前，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求除了涉及網(wǎng)絡(luò)容量外，還涉及傳輸速度。目前，對于移動通信系統(tǒng)而言，其頻段相對較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于3吉咖赫茲，這完全滿足日常生活需要和工作需要。但是，該技術(shù)在實際應(yīng)用中，一旦遇到線上活動范圍大、數(shù)據(jù)需求量多問題，會出現(xiàn)頻段資源稀缺、網(wǎng)絡(luò)擁堵嚴(yán)重、用戶使用體驗差等問題。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)5G通信工程技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）智能通信應(yīng)用

5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，有效地實現(xiàn)了萬物互聯(lián)。智能通信主要涉及農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)境保護等內(nèi)容，并在智能家居、休閑娛樂、穿戴設(shè)備等領(lǐng)域中，取得了廣泛的應(yīng)用，這表明5G通信工程技術(shù)可以滿足不同領(lǐng)域下智能化網(wǎng)絡(luò)通信需求，為智能化平臺的構(gòu)建提供重要的技術(shù)支持。5G通信工程技術(shù)在智能通信領(lǐng)域中的設(shè)計和應(yīng)用如圖5所示，從圖5中可以看出，5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用在建設(shè)智能城市方面具有重要作用，使得人們的生活質(zhì)量得以大幅度提高，促使人們的日常生活向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向不斷發(fā)展。為了進一步提高智能城市建設(shè)水平，通過利用5G通信工程技術(shù)，智能化、高效化管理電子顯示牌、城市照明、交通路燈等基礎(chǔ)設(shè)施，使得智慧城市建設(shè)速度得以顯著提升，然后，以5G通信工程技術(shù)為載體，確保萬物互聯(lián)目標(biāo)得以有效實現(xiàn)，此外，在建設(shè)智能化系統(tǒng)期間，要結(jié)合所確定好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平的基礎(chǔ)上，確保信息傳輸?shù)母咝?，從而進一步提高智能化城市發(fā)展水平?？傊?G通信工程技術(shù)的應(yīng)用背景下，為了進一步提高智能通信建設(shè)水平，技術(shù)人員要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)用場景，選用合適網(wǎng)絡(luò)模式，并確定出合適數(shù)量的物聯(lián)設(shè)備，確保5G通信工程技術(shù)更好地應(yīng)用于家庭設(shè)備、私人汽車等領(lǐng)域中。

1.傳輸網(wǎng)絡(luò)

傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在整個物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中具有重要作用。對于物聯(lián)網(wǎng)而言，所承載的信息量相對較高，通過開展傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，可以確保數(shù)據(jù)信息能夠安全、高效的傳輸，特別是在建設(shè)通信工程5G網(wǎng)絡(luò)期間，技術(shù)人員要應(yīng)用5G技術(shù)，系統(tǒng)化處理各項業(yè)務(wù)，從根本上解決傳統(tǒng)4G技術(shù)數(shù)據(jù)信息傳輸效率低等問題。另外，5G技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以最大限度地提高信息傳輸覆蓋面，在滿足物聯(lián)網(wǎng)海量信息傳輸需求的基礎(chǔ)上，遠(yuǎn)程化管控物聯(lián)網(wǎng)。另外，在對傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)流程進行優(yōu)化和完善期間，為了確保傳輸網(wǎng)絡(luò)功能強大性，更好地凸顯出通信工程技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，技術(shù)人員必須具有較高的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力。為此，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)除了要盡可能多地引入通信工程技術(shù)人才外，還要加大對技術(shù)人員專業(yè)技能的培訓(xùn)，從而打造出一支高水平、高能力、高質(zhì)量的人才隊伍，確保傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作能夠正常、穩(wěn)定、有效的開展 。

2.通信管理平臺

通過應(yīng)用通信管理平臺，可以智能化管理各種通信信息，從而進一步地提高通信系統(tǒng)運行性能。通過利用通信管理平臺，可以智能化監(jiān)測通信設(shè)備運行性能，為后期設(shè)備維護工作的有效開展打下堅實的基礎(chǔ)，使得整個系統(tǒng)設(shè)備的運行性能得以大幅度提高。此外，通信管理平臺的設(shè)計和應(yīng)用，可以智能化、全面化監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)各種通信工程技術(shù)，提高系統(tǒng)的整體運行性能，為物聯(lián)網(wǎng)運行打造良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如：商家所使用的通信管理平臺主要用到了通信工程技術(shù)，可以全面化、自動化監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)移動通信信息，使得支付信息傳輸變得更加安全化、高效化和可靠化；為了提高車聯(lián)網(wǎng)出行的穩(wěn)定性和可靠性，通過應(yīng)用5G通信工程技術(shù)，可以將汽車系統(tǒng)更好連接于交管部門網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 ，便于相關(guān)人員利用通信管理平臺，實時監(jiān)測和了解各輛汽車實際行走軌跡，然后，結(jié)合汽車的安全行駛，為用戶提供最佳行駛路線。

3.移動終端

移動終端主要用于對物聯(lián)網(wǎng)信息資源的有效接收，為后期物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作的有效開展提供重要的設(shè)備支持。用戶要想查詢和獲取自己感興趣的物聯(lián)網(wǎng)信息，必須要借助移動終端設(shè)備。通過將物聯(lián)網(wǎng)與移動設(shè)備研發(fā)進行充分結(jié)合，不僅有利于用戶全面地了解和追蹤信息資訊未來變化趨勢，還能根據(jù)信息節(jié)點管理需求，對目標(biāo)信息發(fā)展動態(tài)進行智能化、實時化監(jiān)測?，F(xiàn)階段，在科技水平的不斷提高下，為了更好地順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展步伐，技術(shù)人員要樹立與時俱進的思想，構(gòu)建系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu)體系，不斷地提高專業(yè)操作技能，從而更好地滿足新時代的發(fā)展需求。同時，技術(shù)人員要選用最佳的學(xué)習(xí)方法，利用移動終端設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢 ，幫助用戶在第一時間內(nèi)快速地提高自身的新技能，確保用戶能夠在足不出戶的情況下，也能享受到物聯(lián)網(wǎng)時代所提供的最佳學(xué)習(xí)服務(wù)體驗。

（二）無線通信和光纖通信應(yīng)用

無線通信、光纖通信的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以有效地提高信息傳輸?shù)母咝院桶踩?，通過利用寬帶，可以實現(xiàn)對重要信息數(shù)據(jù)的高效化傳輸和管理，極大地提高重要信息數(shù)據(jù)的利用率?，F(xiàn)階段，這兩種通信走入千家萬戶的生活中。

整個物聯(lián)網(wǎng)體系主要是由以下幾個部分組成：①感知層。該感知層作為物聯(lián)網(wǎng)信息常用的采集層，主要運用了以下兩種技術(shù)，一種是無線通信技術(shù)，另一種是光纖通信技術(shù)，通過綜合運用以上兩種通信技術(shù)，可以充分發(fā)揮和利用光纖傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢，不斷地提高信息探測性能。由于光在實際傳播期間，一旦環(huán)境溫度出現(xiàn)變化，很容易影響光的傳播速度，從而引發(fā)光相位現(xiàn)象，最終導(dǎo)致光波長出現(xiàn)明顯改變，致使無線通信和光纖通信的傳播性能不斷下降，為了避免這一不良現(xiàn)象的發(fā)生，技術(shù)人員要有針對性地處理光纖傳感技術(shù)，不斷地提高兩種通信傳統(tǒng)效果。②網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層屬于典型的過渡層，該層的設(shè)計和應(yīng)用可以保證物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和存儲的安全性和可靠性。通過應(yīng)用無線通信、光纖通信兩種通信技術(shù)，可以最大限度地提高整個物聯(lián)網(wǎng)感知信息性能。③應(yīng)用層。應(yīng)用層屬于典型的執(zhí)行層，為用戶提供相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)指令，通過將無線通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)用層中，可以在第一時間內(nèi)快速地處理物聯(lián)網(wǎng)感知信息，并將最終處理結(jié)果傳輸和反饋給指定的用戶，使得物聯(lián)網(wǎng)表現(xiàn)出較高的處理和分析感知信息的能力。

四、結(jié)束語

綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)時代背景下，社會經(jīng)濟取得了迅猛發(fā)展，5G通信工程技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在智能通信、無線通信、光纖通信等領(lǐng)域中發(fā)揮出重要作用，通過將該技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行充分融合，不僅可以擴大物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展范圍，還能進一步提高物聯(lián)網(wǎng)智能化管理水平，從而實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸方式的有效優(yōu)化和完善，有效地滿足人們高質(zhì)量的通信需求，進而最大限度地提高用戶的使用體驗。由此可見，5G通信工程技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景，值得被進一步 推廣和應(yīng)用。

作者單位：張笑涵 華北理工大學(xué)

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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