5G物联网核心网关键技术分析及建网实践

5G物联网核心网关键技术分析及建网实践

李沛然1 王茹1 张扬 1 高艳2

1中国移动通信集团黑龙江有限公司 154800 2中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司 154800

摘要：在日常生产中，由于一些企业和部门在管理方式上存在一定不足之处，导致电力资源浪费现象较为严重。为此，我国相关部门也开始对电力行业进行改革，并加大了对电力企业的监管力度。同时，随着信息技术的快速发展和网络技术的不断成熟，我国电力系统也逐渐实现了信息化和智能化建设，实现了物联网技术和5G移动通信技术的融合，并在实际生产中得到了广泛应用。因此文章对电力系统中物联网技术与5G移动通信技术在电力系统中的实际应用进行了分析。

关键词：5G；物联网技术；应用

引言

传统电力通信模式将可能无法满足实际需求，这就需要通过物联网技术推动电力通信网自动化以及智能化。国家对电力通信物联网建设比较重视，在该领域投入了一定的物力、人力以及财力，为物联网技术的应用奠定了基础。基于用户的需求以及市场的发展，物联网技术在电力通信中的应用空间是非常广阔的，贯穿技术规划、通信管理、实际应用等各个环节，可以推动电力通信行业高质量、高效率发展。

1物联网技术与5G移动通信技术概述

1.1物联网技术与5G移动通信技术的概念

（1）物联网技术。物联网技术是近年来新兴的一种通信技术，其主要是利用网络对物体进行实时监测和控制，包括传感技术、信息技术、数据处理技术等多种先进的通信技术。在物联网技术的应用中，网络中的信息传输速度与其通信能力、网络安全性有着密切的关系。由于物联网技术是基于网络而展开应用，因此其网络中传输数据时采用的是无线通信方式，也就是5G移动通信技术。（2）5G移动通信技术。5G移动通信技术是目前最先进的移动通信技术之一，在5G移动通信系统中采用了更为先进的信息传输方式。5G移动通信系统的传输速度比4G网络快很多，能够满足物联网技术对数据信息传输速度的需求。物联网技术和5G移动通信系统在实际应用中能够相互融合，从而在实际应用场景中形成互补作用。

1.2物联网技术与5G移动通信技术的特征

（1）物联网技术。①数据处理能力：物联网终端设备可采集大量的数据，这些数据的处理能力需要达到一定程度，才能满足海量数据处理的要求。②通信能力：物联网终端设备需要具备通信能力，这样才能保证系统的正常运行。③安全防护能力：物联网设备需要具备安全防护能力，避免人为的恶意破坏，确保系统的安全性。④数据传输速度：物联网终端设备需要具备数据传输速度，满足大数据传输的要求。⑤信息管理能力：物联网终端设备需要具备信息管理能力，通过对海量数据的分析、处理和挖掘，提高信息管理效率。（2）5G移动通信技术。①更高的速度和更低的延迟：5G网络使用的频率范围比4G高，每平方千米可以提供数千兆位的速度。传输速度可以达到100M/s，是4G网络的10倍以上。②更高的容量：5G网络具有更多的用户和设备，因此可以满足更大的数据流量需求，同时也支持更多的终端。③更低的功耗：5G网络可以将能量消耗减少一半，因为在5G网络中，使用了新一代天线技术、波束成形等技术，使得信号更加稳定。④低成本：5G网络是无线技术发展的最终趋势，因此成本也会越来越低，将为物联网和智能电网提供更低的价格。

2物联网技术的具体应用

2.1应急通信

在日常运行过程中，电力通信网常常会出现各类情况，一旦遇到突发状况，那么就必须采取应急处理手段，确保电力通信能够在最短的时间内容恢复，因此应急通信对于工作人员等各方面有着比较高的标准与要求。应急处理讲究效率与质量，所以工作人员需要在最短的时间内将电力通信的故障位置以及原因查明，然后采取有关措施快速排除故障。从传统应急通信处理结果来看，其中一些突发状况处理时间比较长，甚至没有达到预期的目标，其根本原因是电力通信网的覆盖面积是比较大的，如果只是依靠人力排查，那么整个工作量就很大，难以及时明确故障位置；同时，针对故障进行处理的过程中，往往需要较长的时间。结合物联网技术，可以结合实际情况在电力通信网各个节点安装传感器等设备，并构建相应的电力通信信息模型，可以实时监测电力通信网所有线路。

2.2电力设备监测

电力通信网是否可以高效、稳定运行，电力设备是关键，因此必须充分确保所有电力设备处于安全运行状态，才能让电力通信网稳定运行。整个电力设备体系中，涉及众多电力设备，任何一个设备出现故障，电力通信网就无法充分收集与分析电力有关的数据，意味着无法对电力资源进行合理分配以及应用。为了能够解决这个问题，则必须要做好电力设备监测，可以采用物联网技术达到实时监测设备的目标。（1）物联网技术可以结合计算机技术、网络技术等，对系统中心控制平台功能进行优化与完善，使其能够进行有效收集以及分析，当电力设备相关数据出现异常波动时，工作人员就会获得反馈信息，可以进一步确定电力设备状态，从而介入调整。（2）在物联网技术的支持下，电力系统内部各种设备之间的联系会更加紧密；同时，可以针对不同电力设备就赋予RFID标签，在标签的标记下，由中心控制检测平台进行全面统计与管理，当设备出现故障，平台可以快速定位设备的具体位置以及具体故障，结合所监测的数据信息对故障原因进行分析，为维修人员提供支持，有利快速解决设备故障，保障电力通信网的稳定性。

2.3数据传输功能设计

电力监控系统的数据传输功能设计包括以下两个关键步骤：①进行线程的初始化，确保各个线程能够正常启动并运行。②在事件调度阶段，应确保数据的及时传输和处理。通过设计有效的线程间通信和协作机制，可以提高电力监控系统的信息传输效率，并确保各个线程之间的通信关系良好，以及能够及时传输数据进行协同处理。这样的设计能够优化系统性能，确保数据传输的准确性和高效性，从而提升电力监控系统的整体效能。

结束语

物联网技术在电力监控系统中具有广阔的应用前景和优势，其实时监测与远程控制、数据采集与分析、智能预测等方面的应用，提升了电力系统的效率和可靠性，并为能源管理和决策提供了准确可靠的数据支持。随着边缘计算、人工智能和区块链等新兴技术的融合，物联网的发展趋势将进一步加强其性能和功能，实现更高级别的数据处理、决策和安全保障。未来，物联网的应用领域还将扩展至环境监测和可持续发展等领域，通过实时数据采集和智能分析，为环境保护和可持续发展提供更有力的支持。

参考文献

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[3]费小伟.5G移动通信技术在电力通信中的应用[J].中国宽带,2023(1):25-27.