5G通信技術的物聯網產業鏈發展

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摘要：本文簡單介紹了5g通信技術，同時圍繞其對物聯網產業鏈發展的影響進行了分析，最后針對5G通信技術支持下物聯網產業的發展及其在物聯網產業中的應用策略展開了探討，希望能夠對5G通信與物聯網產業鏈的融合發展起到一定幫助。

關鍵詞：5G通信技術；物聯網；產業鏈

在大眾物質文化生活水平不斷提高的今天，移動網絡與物聯網已經融入到了現實生活的方方面面，而人們對于網絡通信與物聯網的要求也變得越來越高，因此，要想滿足人們的多樣化生活需求，就必須要大力發展5G通信技術，并將其應用到物聯網產業鏈之中，促使物聯網的服務質量和運行效率得到進一步提升，盡快實現整個物聯網產業鏈的轉型，而在5G通信技術的視角下對物聯網產業鏈發展進行研究，也同樣是非常具有現實意義的。

15G通信技術概述

5G通信技術又稱第五代蜂窩移動通信技術，是在4G（第四代）移動通信技術的基礎上發展起來的的創新型移動通信技術，與前幾代移動通信技術相比，5G通信技術不僅具有著穩定性強、數據傳輸速率高、系統容量大、延遲低的優勢，同時還能夠起到降低能源消耗、節約成本的效果，在性能上有了極大的提升。例如在數據傳輸速率方面，4G移動通信網絡的數據傳輸速率通常在0.1Gbit/s左右，但在5G移動通信網絡環境下，數據傳輸速率最高卻可以達到10Gbit/s，速度提升了近百倍，即便是與英國電信運營商EE提供的全球最快4GLTE-LTE-A網絡相比，5G通信技術的數據傳輸速率也要快12倍左右。而在延遲方面，4G移動通信網絡的響應時間通常在50ms左右，而5G移動通信網絡則可以將這一延遲降低降低到1-2ms，這對于工業制造、醫療、自動駕駛、VR游戲等領域的物聯網發展都有著非常重要的意義。另外，從物聯網的角度來看，由于以5G通信技術為基礎建立起來的通信網絡能夠與其他各類網絡實現有效融合，因此借助多天線網絡無線傳感器，就可以將設備與網絡連接起來，對各種網絡信息高效的交互控制，能夠對物聯網的推廣發展起到很大幫助。

25G通信技術對物聯網產業鏈發展的影響

2.1硬件產業迅速發展。物聯網產業鏈的發展離不開硬件設備的支持，4G時代下的物聯網產業鏈雖然已經得到了初步完善，國內的物聯廠硬件廠商也比較多，但由于物聯網的應用領域非常之廣，各行業領域對于物聯網硬件設施的需求也比較大，因此各類硬件設備的供應一直都很難滿足市場需求，物聯網的推廣發展也因此受到了不小的限制。然而在5G通信時代下，MillimeterWave技術（毫米波通信技術）作為5G移動通信的關鍵技術得到了迅速推廣，物聯網產業鏈中的硬件產業也隨之得到了很好的發展。與傳統的微波通信系統相比，毫米波通信系統中的元器件尺寸體積大大減小，毫米波通信元器件也更容易實現小型化集成，在這樣的情況下，物聯廠硬件廠商的硬件設備產量能夠實現較大提升，硬件產業也會迅速發展起來，并實現在整個產業鏈中價值占比的提升。2.2通信標準逐漸統一。由于物聯網的發展時間相對較多，因此其產業鏈雖然已經初步形成，但不同領域的移動通信標準卻并未得到統一，這使得物聯網產業鏈呈現出了傳感器/芯片廠商、電信運營、系統集成商等模塊分化的現象，如果不能夠盡快解決這一問題，那么在獨立式競爭模基于5G通信技術的物聯網產業鏈發展文/方璐（中國聯合網絡通信有限公司濟寧市分公司山東省濟寧市272000）式下，物聯網產業鏈的整體發展優勢就會逐漸喪失，并給物聯網產業的長期發展帶來巨大阻礙。而在5G通信時代下，由于5G移動通信技術的研究本身就需要對TDD、FDD等多個移動通信標準進行同和，并展開多項標準化項目的研究，因此能夠為移動通信標準的統一創造良好條件，而隨著5G移動通信技術進一步發展，未來移動通信技術標準有望實現全球的統一化，物聯網產業鏈的模塊分化問題也必然會得到解決。在5G技術推動下，非獨立式框架發展效果更理想。2.3先進技術廣泛應用。5G移動通信網絡的構建需要以多種新興技術作為支撐，而在5G通信技術實現商業化后，其各種新興關鍵技術也會在物聯網領域得到廣泛應用，并為物聯網產業鏈的發展提供重要支撐。以MassiveMIMO技術為例，該技術作為5G移動通信中提高系統容量與頻譜利用率的關鍵技術，雖然在近幾年才剛剛發展起來，但由于其能夠對二維、三維的實現技術模型進行綜合優化，建立大規模的MIMO系統，因此無論是空間分辨率還是對空間維度資源的深度挖掘，與現有MIMO系統相比都有著明顯的優勢。而在物聯網領域，借助MassiveMIMO技術在空間維度資源挖掘方面的優勢，則可以在保持原有基站密度與帶寬的基礎上提升高頻譜效率，避免不同物聯網用戶之間互相干擾、影響，這一作用雖然在現階段并未體現出太高的價值，但隨著物聯網的持續推廣應用，未來其對于物聯網流暢性與使用效率的提升將是十分關鍵的。2.4安全隱私難以保障。在物聯網時代下，5G移動通信技術雖然給物聯網產業鏈的發展帶來了很多幫助，但也同樣造成了一定的負面影響，而近兩年逐漸暴露出來的用戶安全隱私問題則正是其中之一。由于物聯網設備在使用過程中需要記錄物聯網用戶的各種隱私信息，而這些數據信息目前有缺乏必要的保護，因此一旦有不法分子掌握了物聯網系統的漏洞，就能夠直接登錄物聯網設備并獲取設備的管理權限，竊取設備中存儲的個人隱私信息自然也就不在話下。從目前來看，由于全球范圍內的物聯網用戶數量較少，因產生的離散數據點也并不多，因此物聯網用戶的安全隱私問題尚未得到廣泛重視，但在5G移動通信技術發展起來后，未來物聯網的互通性必將進一步提升，而針對物聯網用戶的安全隱私問題也會變得愈加嚴重。據IDC報告顯示，2020年全球物聯網設備數量將會達到200億臺以上，這些設備每天所產生的用戶隱私數據是無法計量的，即便其中的極少一部分數據信息被不法分子所竊取，用戶所面臨的安全風險也同樣會非常之大。2.5成本問題逐漸凸顯。雖然從長期來看，5G通信技術的低成本特點能夠在物聯網領域發揮出較大作用，但在物聯網發展初期，由于電子標簽、讀寫設備等基礎設施設備的價格本身就比較昂貴，而5G通信技術的支持又會使物聯網產業鏈的整體規模迅速擴大，因此物聯網產業鏈發展所面臨的成本問題仍然十分嚴峻。例如在基礎設施建設方面，5G在物聯網領域的應用必然需要以大量的基站為基礎，由于國家5G的頻率在3.5GHz-4.9GHz，因此與1.8GHz頻率相比，基站數量至少會增加一倍，而在這樣的5G網絡覆蓋規模下，物聯網發展對于節點的需求也會多達數百億個，并使前期投入大大增加。

35G通信技術支持下的物聯網產業發展

3.1智能家居。受現代人的高生活品質要求影響，家電家具行業一直都是物聯網技術最為主要的應用領域之一，在4G時代下，由于家具、家電產品的價格通常都比較高，因此消費者雖然對物聯網技術支持下的智能家具、家電擁有著較強的購買意愿與需求，但在消費時仍然會針對商品價格、性能、安全性等展開綜合分析，市場規模實際上并不大。但在5G時代到來后，由于5G移動通信技術能夠大大提升數據傳輸速率、減少延遲、擴大系統容量，因此即便在現有的基站密度下，物聯網也能夠支持多個智能家具、家電的共同使用，其功能多樣性、性能、安全性都有了較大的提升，這能夠極大的刺激消費者購買意愿，并使整個智能家居產業得到迅速發展。3.2建筑行業。建筑行業對于物聯網的應用雖然相對較少，但在近些年建筑施工環境破壞、污染問題日趨嚴重的情況下，很多建筑施工也開始嘗試利用物聯網技術來對各種施工設備進行精確控制，并希望通過這樣的方式來達到綠色節能的目的。從目前來看，由于物聯網技術尚存在著很多不完善之處，因此在建筑施工及拆除過程中，施工設備的控制精度并不理想，對環境污染、破壞的控制效果也不夠理想，但在5G移動通信技術出現并得到應用后，物聯網設備的控制精度會在高數據傳輸速率與低延遲的影響下得到較大提升，而通過施工設備精確控制來實現綠色建筑也會隨之成為現實。3.3醫療領域。在過去的幾年間，物聯網技術已經開始在醫療設備中得到應用，并使得醫生可以遠程控制醫療機械手或便攜設備完成遠程診療，但由于4G移動通信網絡的信號質量不穩定，很容易影響診療的連續性，同時網絡延遲問題還會使遠程醫療器械的反饋及時性大大下降，因此遠程醫療的實際應用仍然會受到很多限制。而5G技術帶來了網絡層的全面提升，這在很大程度上滿足了醫療實時性、高效性以及穩定性的需求。在5G網絡下的遠程醫療，由于移動通信網絡的具備了低延遲、高傳輸速度、高穩定性的特點，因此醫生在遠程診療的過程中，基本無需擔心因信號質量問題而導致診療中斷，同時在遠程醫療機械反饋的圖片、視頻擁有更高清晰度后，醫生也能夠更加及時、準確地的對患者病情進行判斷。由于網絡延遲大大縮短，醫生還可以借助高控制精度的遠程醫療機械來完成手術操作，這對于醫療行業的發展是非常重要的。在5G的條件下，原始醫療數據可以即時存儲、分析和歸檔，這對提升全國乃至全球急救診療水平都有著重要意義。

45G通信技術推動物聯網產業鏈發展的有效策略

4.1調整地方產業鏈部署。5G移動通信技術的發展雖然會為物聯網產業鏈的發展提供重要技術支持，但要想讓5G通信技術與物聯網產業鏈實現有效融合，仍需要對地方產業鏈的部署進行合理調整。一方面，由于5G移動通信技術尚未完全實現商業化，因此在對物聯網產業鏈進行部署時，還需充分考慮各地區的產業優勢與劣勢，并充分利用各地區的優勢進行產業模塊布局，以保證物聯網產業鏈的穩定性，為5G移動通信技術的應用創造良好基礎條件。另一方面，由于物聯網的消費群體出現了較大的變化，因此物聯網的產業鏈布局還需針對消費者需求進行展開深入的數據調查分析，并根據大數據分析結果確定合理的產業鏈布局策略。4.2優化物聯網發展規劃。在5G移動通信技術的支持下，物聯網領域逐漸形成了很多新的商業模式，而5G的泛在化特點在使物聯網接入設備不斷增多的同時，也會讓物聯網商業模式呈現出多元化特點。因此，未來物聯網產業的發展必須要充分考慮到5G通信、人工智能、大數據等技術的加速迭代與演進，并據此在多元化商業模式的基礎上對物聯網產業鏈發展展開全新規劃，以適應各種全新商業模式。例如在智能家居領域，智能洗衣機就可以依托5G移動通信網絡，對洗衣機中的衣服進行智能識別，并根據其特點自動選擇洗衣模式，甚至還可以將衣服新舊狀態等信息反饋給制衣企業等，指導他們改進技術和設計，而在這種全新的商業模式下，物聯網的發展規劃自然也需要不斷做出相應的調整。4.3加大信息安全防護力度。針對物聯網用戶的安全隱私問題，未來物聯網產業必須要對信息安全防護予以高度重視，一方面加快對物聯網安全技術的研究，由物聯網設備廠商、相關科研機構合作，從物聯網的操作系統、通信協議、硬件設備等多方面入手，研發網絡信息安全隱患的檢測技術與安全防護技術，團結整個產業鏈的力量來打造良好的物聯網安全生態。而在另一方面，則需要將基于物聯網全生命周期的用戶隱私安全防御體系建立起來，為物聯網設備研發、芯片生產、軟件設計等多個環節制定安全技術標準，是信息安全防護能夠成為物聯網發展的核心任務，從根源上全面規避了用戶的安全隱私信息泄露問題。4.4加強前期建設成本控制。由于5G時代下物聯網產業發展的前期投入較高，因此未來的物聯網發展中，整個產業都必須要樹立正確的成本控制意識，從節點建設、技術研發等多方面入手來合理把控整個產業鏈的成本，降低物聯網設備的價格，以免因為成本過高而使整個產業鏈陷入發展困境。另外，對于RFID標簽等方面的高成本投入，整個物聯網產業還需對成本進行合理分攤，否則一旦將成本集中在某一個環節，那么在利潤較低的情況下，就可能會出現產業鏈斷裂問題。

5結束語

總而言之，5G通信技術在硬件產業、通信標準統一、先進技術應用等方面為物聯網產業鏈發展帶來了巨大幫助，在醫療、建筑、智能家具等領域也有著非常良好的應用前景，但要想將讓整個產業鏈實現長期穩定發展，也同樣需要關注地方產業鏈部署、前期成本控制、信息安全防護等問題。

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作者:方璐 單位:中國聯合網絡通信有限公司濟寧市分公司