李璐鵬

摘要：5G通信技術是萬物互聯(lián)時代的關鍵技術，其核心技術的進步與發(fā)展必然將促進物聯(lián)網產業(yè)鏈的發(fā)展。文章首先對5G通信技術與物聯(lián)網的關系進行分析，繼而重點探究5G通信技術發(fā)展對物聯(lián)網產業(yè)鏈的推動作用。

關鍵詞：5G通信技術；物聯(lián)網；產業(yè)鏈發(fā)展

5G通信技術是“十三五”期間國家重點支持的產業(yè)，是我國高新信息技術產業(yè)崛起的核心載體，憑借比4G具有更高的峰值速率、更短的延遲時間、更多的連接主體，可以預見5G通信技術的發(fā)展對物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展。本文立足5G通信技術的發(fā)展，探究其對物聯(lián)網產業(yè)鏈發(fā)展的推動作用，具有較強的實踐意義。

一、5G時代的特性

物聯(lián)網的建立，離不開信息平臺的成功搭建，缺少了優(yōu)秀的信息傳導技術，物聯(lián)網將失去最重要的技術基礎。因此，5G時代的到來，將真正實現(xiàn)物聯(lián)網的大規(guī)模發(fā)展，下文中，筆者將根據物聯(lián)網對信息傳播速度的需求特點，提出5G通信技術在物聯(lián)網發(fā)展中的特性。

1.超高傳輸速率，超容量帶寬

面對未來移動智能終端的普及、移動應用的蓬勃發(fā)展，由此而帶來的激增的移動數據流量，為了滿足用戶的需求，5G必須具有光纖般的傳輸速率，超高容量的帶寬。傳輸速率與帶寬應滿足如下指標：用戶體驗速率0.1～1Gb/s，用戶峰值速率可達10Gb/s。

2.廣泛的網絡覆蓋，零時延的端對端傳送

未來移動通信將滿足各種類型互聯(lián)網業(yè)務的個性化需求，提供無所不在的智能信息服務，無所不在的連接，這要求5G要有更好的覆蓋、更大的連接數密度及更好的移動適應性，以保證用戶在不同的環(huán)境下都能得到一致的服務體驗。同時，物聯(lián)網的控制類業(yè)務中，如車聯(lián)網、自動控制等業(yè)務，對時延要求敏感，要求時延低至毫秒量級，且需要保證高可靠性。

在5G系統(tǒng)中，為實現(xiàn)1ms時延，RTT（往返時間）應該不大于200μs，假設發(fā)射機和接收機能力可以和現(xiàn)有LTE（長期演進）系統(tǒng)的發(fā)射機和接收機類比，則5G系統(tǒng)的空口傳輸時間間隔T不應超過25μs。此外，5G在連接數密度指標及時延指標應滿足：連接設備密度達到每平方公里數百萬個；移動性達到500km/h以上，實現(xiàn)高速環(huán)境下的良好用戶體驗。

二、5G通信技術是物聯(lián)網實現(xiàn)的關鍵技術

無線移動通信的每代革新都能夠有效實現(xiàn)傳輸速率較快、網絡頻譜較寬、通信方式較為靈活、智能化及通信質量更高，目前已經實現(xiàn)了4代。無線移動通信最基本且最主要的就是使用蜂窩網方式，其是通過美國貝爾實驗室提出。第一代移動通信技術使用模擬式通信系統(tǒng)，其能夠使300Hz-3400Hz的語音到高頻載波頻率MHz中轉換，只能夠實現(xiàn)語音，但是無法手機上網。第二代移動通信從模擬調制發(fā)展成為數字調制，其開啟了手機上網時代，并且還促進了諾基亞的發(fā)展。第三代移動通信的主要特點就是多媒體通信，其支持高速數據傳輸，寬帶更寬，能夠有效實現(xiàn)高速數據傳輸及寬帶多媒體服務，從而實現(xiàn)移動互聯(lián)網。第四代移動通信技術的發(fā)展表示人們已經進入到了無線寬帶時代，其結合3G和WLAN，并且還能夠實現(xiàn)高質量視頻圖像的傳輸，滿足用戶對無線服務的需求。第五代移動通信目前已經是現(xiàn)代通信領域的主要研究對象，其傳輸速率為10Gbps，能夠有效解決海量無線通信的需求，有效實現(xiàn)萬物互聯(lián)。

三、5G通信技術發(fā)展對物聯(lián)網產業(yè)鏈的推動探析

1.5G移動通信標準逐漸成形推動物聯(lián)網軟件應用的創(chuàng)新

5G通信技術體系在一開始的構建設計上就是要滿足各種不同的應用場景下，信息服務的海量連接、超低延時、超快速率的需求，也就是說一旦5G能出現(xiàn)統(tǒng)一的移動通信標準，就能逐步結束當前物聯(lián)網技術各自為政的局面，為智慧城市等提供無縫連接的統(tǒng)一框架。美國Verizon引領5G研究并完成5G規(guī)范制定，在2017年完成了商用部署。特別要指出來的是，目前在非獨立式的架構（Non-StandAlone）與獨立式的架構競爭中，非獨立式架構已取得較好的發(fā)展效果。從3GPP帶領5G技術大步發(fā)展的情況來看，協(xié)定中的較低層級（尤其是Layer1與Layer2）將成為5G新無線電（5GNR）技術的基礎區(qū)塊?？偠灾?，5G移動通信標準逐漸成形結束了當前物聯(lián)網技術方向的分歧，繼而推動物聯(lián)網軟件應用的創(chuàng)新發(fā)展。

2.MillimeterWave技術取得突破推動物聯(lián)網硬件廠商的發(fā)展

2016年FCC、Verizon等廠商宣布在MillimeterWave技術方面取得突破，2017年MillimeterWave技術室外商業(yè)應用已進行現(xiàn)場測試，在移動電信廠商針對5G通信技術制定專屬規(guī)格基礎構架的潮流下，為享受到技術進步的發(fā)展紅利，物聯(lián)網硬件廠商無疑要更新并不斷開發(fā)新技術，如客戶端設備（CPE）與智慧裝置公司通過技術更新可以獲得大批訂單。當然，目前硬件在物聯(lián)網產業(yè)鏈中的占比較低，如傳感器/芯片廠商加上通信模塊提供商的總價值僅約占整體產業(yè)價值的16%左右，但是推動硬件設備的普及將大幅拓寬物聯(lián)網的應用市場空間。

3.致密組網、NOMA、MassiveMIMO等技術的發(fā)展拓展物聯(lián)網的應用領域

2016-2018年是5G通信技術由測試逐步向商業(yè)應用方向轉變的關鍵性時期，許多5G通信技術都得到比較快發(fā)展，從而拓寬了物聯(lián)網的應用范圍，其中最具代表性的是以下幾種技術的革新：第一，致密組網技術的快速發(fā)展，網絡切片已獲得驗證，SDN/NFV技術能提升5G的信息控制與轉發(fā)功能，實現(xiàn)網絡數據的智能感知與實時分配，這不僅能進一步提升局域內信息數據的傳輸速度，滿足物聯(lián)網通信的數據傳輸要求，而且還能使各終端的網絡信息傳輸不受干擾；第二，NOMA技術雖然國內華為、中興等廠商堅持Mmtc的上行多址方案，但是3GPP在這方面的研究取得突破，從而降低信息傳輸時的外部干擾；第三，MassiveMIMO技術的革新逐步解決了信道估計不準、導頻污染的問題，并且隨著硬件廠商與電信運營商在成本控制方面的努力，多天線技術的普及經濟性越來越高，這些都拓展了物聯(lián)網的應用空間與領域，使得物聯(lián)網產業(yè)形成發(fā)展的良性循環(huán)。

4.5G通信技術推動工業(yè)市場信息化

工業(yè)經濟作為我國的經濟經濟體制之一，在市場經濟為主導地位的今天，工業(yè)市場需要不斷地降低自身的生產成本才能在未來的經濟體制中存活下來。在工廠行業(yè)中，自動化控制生產流程已經成為了工業(yè)市場提高效率，降低人工成本的有效方式之一，而在自動化控制的改造過程中，物聯(lián)網將提供優(yōu)秀的信息服務，為實現(xiàn)工廠信息化打下結實的技術基礎。此外，工廠行業(yè)的信息化進程中也需要物聯(lián)網的技術支持才可能實現(xiàn)。根據當下我國工業(yè)產能嚴重過剩的情況來看，工廠信息化、自動化的改革是勢在必行的，而未來的工廠行業(yè)的市場，將隨著“一帶一路”的項目而不斷地向國外發(fā)展，獲得更好的市場經濟效益，因此物聯(lián)網在其中發(fā)揮的作用，將保證自己可觀的經濟效益。

總而言之，在未來的通信產業(yè)中，5G就是移動互聯(lián)的代名詞，即建立在高速度、廣泛在、低功耗、低時延、萬物互聯(lián)的移動網絡通信，物聯(lián)網就是智能感應的即時性能力，把這些能力通過通信技術整合最終形成全新的能力——萬物互聯(lián)，這是智能互聯(lián)網發(fā)展的必然方向，因而隨著5G通信技術的進一步發(fā)展，物聯(lián)網產業(yè)鏈的協(xié)作將更加規(guī)范、標準及科學。

參考文獻：

[1]喬健.美國推動物聯(lián)網發(fā)展的相關政策研究[J].全球科技經濟瞭望.2017（06）

[2]陳芮嫻.物聯(lián)網產業(yè)價值鏈發(fā)展研究[J].電腦迷.2016（09）

[3]MikeMulica.國家級物聯(lián)網網絡發(fā)展時機已經來臨？[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用.2017（05）