浅谈5G移动通信技术在物联网领域的应用

浅谈5G移动通信技术在物联网领域的应用

王斌

广东海格怡创科技有限公司

摘要：现如今，是一个信息技术大发展的时代，在这种社会背景下，无论是5G移动通讯技术，还是物联网技术都得到了快速的发展和应用。这也标志着我国网络信息技术水平到达了一个崭新的巅峰，能够为大众日常生产生活提供更优质、快捷的服务。所以，对5G移动通信支撑下的物联网技术的应用与发展进行深入的探究，很有必要。

关键词：5G移动通信技术；物联网技术；应用分析

随着社会经济与信息技术的不断发展，移动通信技术得到了社会各行业的高度关注，获得了广泛的应用与实践。在不断发展过程中，移动通信技术已发展成为了互联网的实践应用，也是互联网的一大重要发展方向。近年来，得益于4G网络和局域网等技术的持续演进，物联网行业得到了一定的发展，基于移动通信技术的物联网已实现了一定程度的智能化和便捷化。而5G网络通信带宽更宽、通信速率更快，基于5G网络的物联网工作效率将得到相应提升，物联网行业也将迎来极大发展。

1、5G网络概述

业界一般认为，移动通信每十年更新一代，在2G时代是语音服务与低速数据业务，3G时代是语音服务和移动多媒体业务，4G时代主要给人类提供是宽带业务。2012年全球主要国家和地区启动5G研究工作，2015年ITU（国际通信联盟）正式发布5G未来发展趋势，框架结构，关键技术等。5G网络，第五代移动通信技术，在5G技术快速发展的今天，世界各国之所以对5G都高度关注，是因为5G技术的高速率，大容量，低延时，电池寿命长等4G无法替代的优点。

1.1、5G具有高速率的特点

4G的速率是100Mbps，而5G将达到1Gbps，5G的速率将远超4G速率，是4G速率的数倍，根本原因是5G将采用高频毫米波进行数据传输，不存在频段拥挤的问题。对于高频毫米波的穿透性差的缺点，5G采用天线阵列和波束赋性，波束追踪技术等技术相结合的手段解决了这一难题。

1.2、5G具有大容量的特点

在每平方公里的土地上，5G的容量将达到4G容量的1000倍，5G连接设备数量也将超过一百万个，远超4G连接设备数量。除此之外，5G最大的改进是能够支持不同设备进行连接，除了手机和平板电脑，还有各种佩戴式装备，以及家庭设备等。

1.3、5G具有低延时的特点

至于网络时延，3G是100毫秒，4G是20—30毫秒，华为高管杨超斌曾经说过，要让5G的时延缩短到1毫秒。5G网络达到1毫秒的网络延时，必须对网络架构做出相应的调整，如果仍然是过去的终端到基站到核心网，所有业务下来，达不到1毫秒的要求，而未来的5G网络将是以云计算为基础的网络架构。

2、物联网概述

所谓物联网，从技术层面上看，是将微型传感器芯片、网络通信芯片加入到物体中，利用网络展开信息交换与通信，进而对智能化的物体进行准确识别、定位、监管、追踪和控制，使物与人、物与物之间的沟通得以实现。当前，物联网的应用领域非常广泛，由于它具有较强的适应性，在社会发展过程中的各方面都有涉及，比如：城市安全、智能交通、公共卫生、工业生产、智慧城市以及智慧家庭等。在物联网的应用中，可以借助3个结构层次将其实现。（1）感知层，将其直接与物体、设备相连接，作为物联网中一项最基础的部分，该层次的功能主要是对数据信息进行采集与感知。（2）网络层，是实现数据信息传输的重要通道，也是确保物联网传输技术得到稳定应用的主要支撑技术，需要在结构完善、合理的网络层下，保证数据信息的有效传输。（3）应用层，该层次是结合物联网的不同需求进行调整的关键部分，借助平台与服务来处理信息数据，进而保证不同的功能得以实现。物联网以其自身特有的功能与优势，可为人们的生活和工作提供智能化、便捷化服务，它是继计算机、互联网、移动通信网后，又将迎来大发展的一种新兴信息产业。由于城市化进程的不断演进，物联网的应用领域、应用范围、应用场景还将进一步拓展，同时，随着5G时代的到来，其发展也将对物联网的发展带来革命性的变化。

3、基于5G技术的物联网应用

3.1、智能电网

电力行业对于无线通信具有潜在需求，未来5G技术在智能电网中将直接推动智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制、低压用电信息采集、分布式电源管理等领域的发展和应用。随着社会对电力供应要求的提高，越来越多区域要求实现电力不间断持续供电，这就必须使电网故障隔离时间控制在毫秒级，因此发展智能分布式配电自动化成为必然的选择。由于没有通信线路的支撑，当前配电网在切除负荷时只能切除整条配电线路，对重要用户造成重大影响。5G通信覆盖条件下则可以通过精准控制优先切除可中断非重要负荷，减小对重要区域的影响。在用户端用电信息采集方面，家庭可通过获取所有用电终端的负荷信息来实现供需平衡，牵引合理错峰用电。

3.2、智能家居

智能家居作为物联网技术的三大应用领域之一，已经被全面纳入到国家产业发展格局之中，同时伴随着我国5G时代的来临，移动终端参与智能家居建设将成为未来物联网技术的重要组成部分。从目前的应用来看，虽然许多物联网企业推出了大量智能家居解决方案，但智能家电的联网率仍处于很低的水平，这主要是由于当前的智能家居设备的互联依赖于WIFI，但WIFI的连接并不可靠，并且要求配置网关。据统计，智能家电在刚投入使用时其联网率可以达到40%，但一年后就迅速下降到10%左右。在5G通信技术的支撑下，智能家居设备无需配置路由和网关，可以实现持续在线。用户只需要一台智能手机，就可以遥控家里的任意智能联网家电设备。

3.3、智慧工厂

当前，传统的工厂正在朝着智能工厂的方向转型，物联网技术在连接人、机器和设备中起到了极为关键的作用，这种工业互联的需求是很复杂的，5G技术必须为不同的工业场景提供灵活的无线连接方案，这将给5G技术的发展带来了巨大的机遇。当前许多大型工厂已经实现了以闭环控制为核心技术的自动化功能，但闭环控制要求低于毫秒级的通信时延，这在4G时代仍然很难得到保证。而5G通信技术可以提供低于0.5ms的时延，支持连接数量大幅提高，使得闭环控制应用由无线网络连接成为现实。

3.4、智慧物流

在该应用环节中，5G移动通信技术的应用优势主要体现在物流物联网平台的应用上。当用户在线购买到所需的商品后，物流物联网平台就会在用户手机客户端与商品之间建立其一座无线互联桥梁，以便用户能够随时掌握商品的运输情况，而快递人员也能够通过该平台来合理规划商品运输线路，从而在减少物流成本的基础上，最大化提高物流效率，提升用户对商品的满意度。

3.5、智能医疗应用

在该应用环节中，5G移动通信技术的应用优势主要体现在医院信息管理系统上。病人及家属直接通过手机终端设备就能对医院的用药信息、就诊服务信息等进行全面的了解，这样不仅能够提高医院的综合医疗服务水平，而且对患者的身心健康以及生命安全等也起到了重要的保护作用。

4、结语

综上所述，在当下信息技术与高科技技术融合充斥的年代里，5G移动通信技术与物联网技术的有机结合，是必然的发展趋势。因此，相关研究人员一定要对两者的融合给予高度的重视，不仅要树立一定的创新意识，而且还要紧跟市场需求，研发出更优质的智能互联网产品，这样才能提高人们的生活质量，推进我国社会经济的进一步发展。

参考文献

［1］李婷，黄飞．浅析5G移动通信技术下的物联网时代［J］．信息通信，2018，10:14－15.

［2］马超．5G移动通信技术下的物联网时代［J］．通讯世界，2018，09:24－25．