物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)的融合

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摘要：現(xiàn)如今，伴隨著我國(guó)智能技術(shù)的快速發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的5g通信技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)普遍的應(yīng)用。要想確保5G通信技術(shù)合理應(yīng)用，必須要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G通信技術(shù)的相融合?；诖?，文章以物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)為研究對(duì)象，首先分析了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后介紹了5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，最后提出了物聯(lián)網(wǎng)和5G通信技術(shù)的彼此融合，希望可以為有需要的人提供參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；5G通信技術(shù)；融合

引言

近幾年，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，移動(dòng)信息技術(shù)也迅速發(fā)展，當(dāng)前人類已經(jīng)逐漸進(jìn)入5G時(shí)代，所以出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是指對(duì)物品與物品之間的連接以及通信進(jìn)行處理，通常運(yùn)用5G通信技術(shù)，其除了可以將物品與物品之間的通信問(wèn)題有效解決，還可以將連接之間的各種障礙徹底消除，同時(shí)也是當(dāng)前社會(huì)很多行業(yè)著重思考的問(wèn)題。因此，對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)融合進(jìn)行研究具有現(xiàn)實(shí)的意義。

15G通信技術(shù)的應(yīng)用分類

1.1全頻段技術(shù)

現(xiàn)階段，5G通信技術(shù)所采用的頻段技術(shù)為全頻段技術(shù)，全頻段技術(shù)很好地解決了4G通信技術(shù)頻段不夠完善這一技術(shù)應(yīng)用性難題。全頻段技術(shù)的有效應(yīng)用可以使5G信號(hào)所覆蓋的區(qū)域的網(wǎng)速得到迅速的提升。目前5G通信技術(shù)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，但是許多的通訊商已經(jīng)設(shè)立體驗(yàn)區(qū)，可供人們?nèi)ンw驗(yàn)5G的生活。與此同時(shí)，全頻段技術(shù)在確保網(wǎng)速以及信號(hào)穩(wěn)定的前提下，信號(hào)天線以及相關(guān)通信設(shè)備的體型也都變得更加小型化。

1.2設(shè)備間的直接通信技術(shù)

在以往的通信系統(tǒng)中，大都是以基站為通信系統(tǒng)的核心，信號(hào)的接收以及傳輸都是在基站進(jìn)行中轉(zhuǎn)擴(kuò)散，使其基站周邊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋得以實(shí)現(xiàn)。而5G通信技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，就考慮將傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的這種缺陷進(jìn)行不斷的完善，通過(guò)直接通信技術(shù)的應(yīng)用，將基站去核心化，在通信系統(tǒng)沒(méi)有基站的情況下也可以將信號(hào)進(jìn)行接收和傳輸。設(shè)備間直通技術(shù)的有效使用，可以有效解決以后網(wǎng)民數(shù)量劇增而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)問(wèn)題。

1.3SDN/NFV技術(shù)

NFV與SDV是指網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)，云存儲(chǔ)服務(wù)、云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)都要在5G網(wǎng)絡(luò)支持下方可發(fā)揮其作用，如此不僅推動(dòng)了5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的要求更高了。SDN/NFV技術(shù)為5G網(wǎng)絡(luò)提供針對(duì)性的安全保護(hù)，其可以利用軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，還可以對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成新型的通信架構(gòu)，可以做到網(wǎng)絡(luò)通訊虛擬化與軟件化，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分離。5G網(wǎng)絡(luò)只有在SDN/NFV技術(shù)的基礎(chǔ)上方可更好地發(fā)展，運(yùn)用SDN/NFV技術(shù)可以在與其他技術(shù)融合的同時(shí)構(gòu)建出5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、控制層等，可以帶動(dòng)移動(dòng)通信系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用功能發(fā)揮作用，代替手動(dòng)配置。運(yùn)用SDN/NFV技術(shù)中的分離與轉(zhuǎn)發(fā)功能，保證5G網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行中的可控性，SDN與NFV技術(shù)的相互輔助，在5G網(wǎng)絡(luò)下構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示，可以滿足不同人員的不同要求。

25G通信技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)信息傳遞離不開(kāi)技術(shù)的支持，要想促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，需要合理運(yùn)用5G技術(shù)，這樣可以減少信息傳輸時(shí)間、提高信息傳輸?shù)陌踩?，也只有這樣才可以推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。因此，為了可以在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中合理應(yīng)用5G技術(shù)，首先需要了解5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，傳輸速率相當(dāng)高、超容量寬帶。在現(xiàn)代科技迅速發(fā)展的背景下，我國(guó)通信技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快，我國(guó)通信技術(shù)已經(jīng)從2G發(fā)展到4G，不管是信息傳輸速率還是寬帶容量，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展，相信在今后的5G時(shí)代，勢(shì)必可以大大地提高通信傳輸效率，而且無(wú)線信息傳輸也可以使人們有更好的體驗(yàn)；第二，網(wǎng)絡(luò)全范圍覆蓋、實(shí)時(shí)傳輸。[1]為了可以滿足每個(gè)行業(yè)的發(fā)展需求，需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全范圍覆蓋，確保通信更加的迅速，更加的便捷。這就對(duì)移動(dòng)傳輸適應(yīng)性和連接密度提出更多的要求，要確保每個(gè)用戶在接受信息服務(wù)時(shí)避免被外界因素干擾。并且就自動(dòng)控制行業(yè)和車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來(lái)講，要求終端信息應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)的傳輸性能，換言之，以上行業(yè)所有信息都要實(shí)時(shí)傳輸，傳輸速度不能高于1秒，只有這樣才可以保證端對(duì)端的傳輸安全性和信息傳輸水平，而通過(guò)運(yùn)用5G通信技術(shù)就可以將以上需求都滿足。在我國(guó)一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，尤其是西北地區(qū)的山區(qū)，5G通信技術(shù)的全范圍覆蓋和信息實(shí)時(shí)傳輸，在很大程度上可以為實(shí)現(xiàn)信息傳輸打下良好的基礎(chǔ)。

3物聯(lián)網(wǎng)和5G通信技術(shù)的彼此融合

3.1快速性

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)之所以發(fā)展緩慢，其主要原因是運(yùn)用無(wú)線等網(wǎng)絡(luò)，如果連接數(shù)量偏多或者傳輸數(shù)據(jù)偏大，就容易出現(xiàn)容量處理和數(shù)據(jù)處理能力不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況，造成網(wǎng)絡(luò)延遲，這是管理員終端和應(yīng)用層無(wú)法獲得感知層的數(shù)據(jù)。例如：在車聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，一旦出現(xiàn)高延時(shí)的情況，雷達(dá)以及攝像頭等就無(wú)法立即傳輸，而且在判讀信息過(guò)程中很有可能出現(xiàn)交通事故，進(jìn)而導(dǎo)致車輛不能正常行駛。[2]然而在5G時(shí)代，必須使MIMO技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，有關(guān)的天線陣列可以真正滿足使用設(shè)備的有關(guān)要求。在這樣的陣列下，借助D2D技術(shù)可以有效完成近距離連接。并且在智能終端設(shè)備中應(yīng)用感知數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)直接傳送給用戶設(shè)備，這樣不僅可以對(duì)用戶操作做出進(jìn)一步的優(yōu)化，而且可以立刻判讀信息。

3.2便捷性

以5G網(wǎng)絡(luò)為依托的物聯(lián)網(wǎng)，必須要運(yùn)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以確保對(duì)應(yīng)的更新以及管理工作順利開(kāi)展。將5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用，將帶有5G技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行直接連接時(shí)，根本不需要對(duì)當(dāng)前的布線規(guī)劃進(jìn)行改正，沒(méi)有必要將當(dāng)前的建筑物全部拆除，這樣不僅可以省時(shí)，減少資源消耗，而且方便操作。[3]就當(dāng)前已經(jīng)修建完成的通訊建筑來(lái)講，在其現(xiàn)代化設(shè)計(jì)改造過(guò)程中，以前的布線以及裝潢等都毫無(wú)影響。其實(shí)，5G通信技術(shù)的便捷性，必須要利用毫米波通信來(lái)達(dá)到，只有這樣才可以保證用戶設(shè)備是非常方便的。如小米推出的智能家居系列，就是將物聯(lián)網(wǎng)與5G技術(shù)融合所得到的智能化產(chǎn)物，對(duì)空調(diào)的使用，業(yè)主在戶外便可以通過(guò)手機(jī)查看室內(nèi)的溫度，并可以開(kāi)啟、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度，使室內(nèi)溫度適宜。給人們的生活起居帶來(lái)極大的便捷性。

3.3經(jīng)濟(jì)性

對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)而言，將手機(jī)終端與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行直接連接，其基站可以縮短二者的連接時(shí)間，降低相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，進(jìn)而對(duì)成本進(jìn)行合理的控制。在實(shí)際工作中，必須要淘汰原來(lái)的路由器以及交換機(jī)等等，這樣才可以減少網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備更新所需的成本，充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。整體來(lái)講，在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用5G通信技術(shù)可以產(chǎn)生各種可能，二者之間的融合，可以更好地滿足現(xiàn)代化生活的需求。就設(shè)備數(shù)量來(lái)講，5G可以接入的設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多，可以滿足每個(gè)行業(yè)領(lǐng)域和不同類型人才的各種需求。[4]在5G通信技術(shù)背景下，物聯(lián)網(wǎng)普遍應(yīng)用，而且在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用5G通信技術(shù)，可以進(jìn)一步完善其整個(gè)體系結(jié)構(gòu)，相信在不久的將來(lái)，勢(shì)必可以大大地提高經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。日后，我國(guó)對(duì)于5G通信技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，通過(guò)這樣的應(yīng)用可以推動(dòng)5G通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的相互融合，不斷調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的具體實(shí)施方案。除此之外，對(duì)于一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)和城市，也科學(xué)制定相應(yīng)的實(shí)施方案，達(dá)到廣泛優(yōu)化的目的，這樣就能夠體現(xiàn)出構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)性和合理性，提升人們生活水平，為將來(lái)的運(yùn)營(yíng)提供有力的保障，而且可以全面發(fā)揮出以5G網(wǎng)絡(luò)為依托的物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。

4結(jié)論

總而言之，目前5G通信技術(shù)在我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)普遍應(yīng)用，在運(yùn)用中能夠彌補(bǔ)2G到4G的不足，而且可以推動(dòng)我國(guó)通訊技術(shù)高速發(fā)展，為人們的生活生產(chǎn)提供極大的便利。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下，如何確保信息傳輸安全性和穩(wěn)定性，避免信號(hào)傳輸異常，已經(jīng)成為今后5G通信技術(shù)需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題，盡可能在技術(shù)上獲得更好更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林偉瓊.基于5G通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].通訊世界，2019，26（7）：108-109.

[3]魏琦.淺析全智能化生活與5G通信技術(shù)的融合[J].智能城市，2019，5（5）：36-37.

[4]高宇鑫.基于物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用分析[J].中國(guó)新通信，2018，20（10）：90.

作者：廖世強(qiáng) 單位：中通服建設(shè)有限公司