王 億

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080）

1 5G 移動通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡介

1.1 5G 移動通信技術(shù)

5G 移動通信技術(shù)屬于在4G 技術(shù)基礎(chǔ)上進一步的延伸，其全名為第五代移動通信系統(tǒng)。5G 技術(shù)能夠進一步彌補4G 技術(shù)上的缺陷問題，還有效提高了帶寬方面的性能，優(yōu)化了時延的系統(tǒng)性能，且優(yōu)化效果顯著。5G 技術(shù)在傳輸速度上遠高于4G，其超高頻率及超高頻寬能夠確保網(wǎng)絡(luò)有更強的穩(wěn)定性，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)個性化的需求，有利于推動社會各行各業(yè)的信息傳播，從而加快國家經(jīng)濟建設(shè)。

國內(nèi)三大運營商及通信設(shè)備供應(yīng)商，對5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)都有較深入的研究，并組織了相關(guān)的終端研發(fā)，部署了大規(guī)模試驗網(wǎng)，逐漸推動著5G 網(wǎng)絡(luò)在全國范圍內(nèi)的普及應(yīng)用。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在開發(fā)和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，需要利用有線或無線的傳輸方式，獲取終端信息的渠道是芯片，并能利用網(wǎng)絡(luò)及軟件平臺，從而連接多個不同的位置或空間的對象，還能對這些被連接的對象進行操作、管理等控制行為[1]。物聯(lián)網(wǎng)能夠結(jié)合多個射頻識別技術(shù)，從而管理和控制目標(biāo)對象。

物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)代已被普及到社會的各個角落，如公共交通、城市基礎(chǔ)服務(wù)等方面都有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的存在。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用大大提高了人們生活的便捷性，并能通過與移動通信技術(shù)的結(jié)合，來達到促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速創(chuàng)新發(fā)展的作用。

2 5G 移動通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的意義

5G 技術(shù)具有穩(wěn)定性高、時延低等優(yōu)勢，能為物聯(lián)網(wǎng)提供極其強大堅實的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)[2]。物聯(lián)網(wǎng)通過采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，來連通不同空間的對象，用戶能通過物聯(lián)網(wǎng)來查詢各類信息，并能利用云計算與其他軟件來分析、處理終端設(shè)備。5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，在滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求外，還能拓寬網(wǎng)絡(luò)帶寬，處理終端設(shè)備。5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，在滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求外，還能拓寬網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)通信速度，并能使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性與安全性有很大程度的飛躍，用戶體驗也要遠遠強于4G 技術(shù)。5G 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信的全部要求，有利于推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入推廣，擴大了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展空間?，F(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的需求能夠促進我國通信行業(yè)的發(fā)展，也可以進一步優(yōu)化和推廣5G 技術(shù)。當(dāng)下，5G 與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，在無線醫(yī)療、聯(lián)網(wǎng)無人機方面有廣泛的應(yīng)用。

3 5G 移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 遠程駕駛

5G 技術(shù)具有大帶寬和可靠性的優(yōu)勢，能夠保證降低延遲時間，在車輛遇到復(fù)雜問題時及時做出應(yīng)對和解決。利用5G 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動駕駛的目標(biāo)，還可以實現(xiàn)車輛的感知和控制功能，并利用強大的計算能力降低自動駕駛對傳感器的依賴，后臺調(diào)度中心就能直接對車輛進行控制，并能監(jiān)控自動駕駛車輛運行情況。遠程駕駛在當(dāng)下可應(yīng)用于貴賓服務(wù)、出租車服務(wù)等場景，也能為情況特殊的駕駛員提供便利。

3.2 無線機器人云端控制

利用無線機器人或者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而更好地實現(xiàn)云端遠程控制。也可以使用AR 技術(shù)與機器人，來操控生產(chǎn)流程的工作流程，從而提高工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性能，并能實現(xiàn)工廠生產(chǎn)質(zhì)量的提升。利用機器人能夠同步實現(xiàn)實時協(xié)作，但是對網(wǎng)絡(luò)會有比較高的要求，最高不能超過1ms，而5G 技術(shù)能滿足低延遲的要求，從而實現(xiàn)自動化流程的協(xié)調(diào)和同步。生產(chǎn)操作人員能利用AR 來進行遠程操控，大大提高了工作的速度與精確性。

3.3 無線醫(yī)療

5G 技術(shù)應(yīng)用于無線醫(yī)療，能夠為遠程醫(yī)療器械操作提供10ms 以內(nèi)的延遲，且信號質(zhì)量高、不中斷、覆蓋面廣的5G 技術(shù)還能確保遠程手術(shù)全程不斷線，大大提高了遠程手術(shù)的精準(zhǔn)性。5G 物聯(lián)網(wǎng)下，醫(yī)生還能通過高分辨率的圖片及視頻來正確判斷病情，避免誤診。

3.4 聯(lián)網(wǎng)無人機

5G 技術(shù)應(yīng)用于無人機上，能彌補操控范圍小這個缺點，實現(xiàn)無人機的遠距離飛行。5G 技術(shù)下的聯(lián)網(wǎng)無人機，能掛載相機并能利用相機完成視頻的拍攝與處理。無人機終端的VR 設(shè)備能利用5G 移動網(wǎng)絡(luò)來實時體驗無人機相機反饋的高清直播畫面，遠程操控人員能夠獲取無人機第一視角，并能對無人機進行遠程控制。5G 技術(shù)低空覆蓋也要遠優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，提升了無人機飛行過程中的安全性。

3.5 饋線自動化

饋線系統(tǒng)屬于電力系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的管理內(nèi)容，現(xiàn)如今很多電力企業(yè)都在應(yīng)用分布式饋線自動化管理機制，并利用能源網(wǎng)絡(luò)進行管理和運行。電力網(wǎng)絡(luò)有比較強的可靠性，運維成本也會比較低。電力企業(yè)利用饋線自動化技術(shù)，能夠脫離傳統(tǒng)的集中式管理模式，實現(xiàn)快速響應(yīng)中斷、拓撲計算等功能，5G 通信技術(shù)分布式饋線系統(tǒng)設(shè)置方案已經(jīng)成為很多企業(yè)的發(fā)展方案。

3.6 智能電網(wǎng)

電力行業(yè)對于無線通信具有潛在需求，未來5G 技術(shù)在智能電網(wǎng)中將直接推動智能分布式配電自動化毫秒級精準(zhǔn)負荷控制低壓用電信息采集分布式電源管理等領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。隨著社會對電力供應(yīng)要求的提高，越來越多的區(qū)域要求實現(xiàn)電力不間斷持續(xù)供電，由于沒有通信線路的支撐，因此發(fā)展智能分布式配電自動化成為必然的選擇。

4 5G 移動網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中的實際應(yīng)用技術(shù)

4.1 SDN/NFV 技術(shù)

SDN/NFV 技術(shù)能夠有效地為5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)提供安全保護措施，它指用軟件定義網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，在5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建新的通信架構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信虛擬化與軟件化，對于數(shù)據(jù)分離十分有效，同時也能夠促進5G 移動通信技術(shù)快速發(fā)展[3]。SDN/NFV技術(shù)是5G 移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠根據(jù)原有的通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一個5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層，另外還能整合控制層和應(yīng)用層，從而達到移動網(wǎng)絡(luò)通信程序的自動調(diào)用功能，也能夠代替工作人員的手動配置，簡化了5G 移動網(wǎng)絡(luò)的管理流程和功能，從而優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。通過轉(zhuǎn)發(fā)SDN/NFV 技術(shù)，能夠讓5G 通信網(wǎng)絡(luò)處于受控制的狀態(tài)，并且結(jié)合SDN 和NFV 技術(shù)，建立一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從而更好地滿足多種移動業(yè)務(wù)對通信網(wǎng)絡(luò)的不同要求。

4.2 全頻段通信技術(shù)

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，4G 移動通信網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用過程中的工作頻段是3GHz 左右。而大多數(shù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)的運行速度都很快，不過還有時會無法滿足移動通信的其他需求。因此，在構(gòu)建5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)的過程中，需要利用許多高頻段或全頻段的技術(shù)，從而能夠彌補當(dāng)前的問題，解決移動通信網(wǎng)絡(luò)頻譜資源匱乏現(xiàn)狀。按照這樣的方式，也可以提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的整個系統(tǒng)容量，保證傳輸?shù)恼w效率。

4.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在移動通信宏基站外布置大量高增益天線，從而增加了移動通信的空間，拓展了5G移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量，讓5G 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加靈活。在基站外布置密集網(wǎng)絡(luò)天線的這種方法，還能夠保證不同的通信網(wǎng)絡(luò)間實現(xiàn)協(xié)作的關(guān)系，讓相鄰兩個節(jié)點間有更加準(zhǔn)確的通信，改善相鄰節(jié)點的信噪比增益，提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。采用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠增強移動通信網(wǎng)絡(luò)空間與時間動態(tài)變化，并且讓5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)有更高質(zhì)量的信號，保證了移動通信網(wǎng)絡(luò)有顯著的優(yōu)勢。

5 5G 移動通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

5.1 提升物聯(lián)網(wǎng)通信速率

當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)量比較大的時候，可能會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)堵塞網(wǎng)絡(luò)延時的問題，從而導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)信息無法第一時間傳送到應(yīng)用層，就會形成比較單一的應(yīng)用場景。在5G 時代背景下，能夠利用5G 技術(shù)的優(yōu)勢，保證有更高的速率和更大的容量。從而滿足物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩喾N需求，提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的傳輸能力，讓物聯(lián)網(wǎng)能夠更加全面地發(fā)展。

5.2 提高物聯(lián)網(wǎng)通信安全

5G 網(wǎng)絡(luò)必須要有比較完善的安全防護架構(gòu)，還需要配備安全機制。5G 網(wǎng)絡(luò)必須加入3GPP 接入切片虛擬網(wǎng)元無線空口安全，并且充分利用網(wǎng)絡(luò)域安全等安全技術(shù)，保障物聯(lián)網(wǎng)的安全運行。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)能夠拓展一定的安全性能，同時也可以保證建筑防盜實現(xiàn)科學(xué)的安全監(jiān)管。

5.3 擺脫傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的限制

隨著5G 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益完善，人們的上網(wǎng)速度也在不斷地提高，因此也增加了一定的傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)覆蓋的需求，同時也進一步縮短了人們使用手機查找數(shù)據(jù)的時間，提高了手機等電子產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)運行速度和運行質(zhì)量，從而給5G 技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)之間的多元化應(yīng)用帶來了更好的基礎(chǔ)保障。

6 如何在5G 移動通信技術(shù)基礎(chǔ)上深入討論物聯(lián)網(wǎng)

6.1 詳細劃分-密集網(wǎng)絡(luò)

5G 技術(shù)有比較龐大的傳輸數(shù)據(jù)流量，需要連接多條無線接入技術(shù)才可以實現(xiàn)，沒有較大的覆蓋面積。為了詳細地劃分區(qū)域，就需要進一步優(yōu)化當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)。所以，立足于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上，想要實現(xiàn)細致分區(qū)就要采用更加有效的密集網(wǎng)絡(luò)。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是需要在基站附近放置一些天線設(shè)備，從而更好地拓展室外網(wǎng)絡(luò)空間，進一步提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也可以讓系統(tǒng)更加靈活，并且能夠更廣泛的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，自由連接好每個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，讓臨近節(jié)點間的信息更加準(zhǔn)確，能夠穩(wěn)定地調(diào)整信噪比，加強傳輸信息的質(zhì)量。進一步降低延時性，加強信息傳輸?shù)木珳?zhǔn)度和網(wǎng)絡(luò)的性能。

6.2 低延遲-無線傳輸

無線傳輸技術(shù)包括全雙工、MIMD、濾波器組多載波等技術(shù)手段。信號傳輸和發(fā)射功率上的差異會引發(fā)碼間的串?dāng)_，從而發(fā)生消除其他設(shè)備干擾和消除模擬端干擾等問題。5G 網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)每秒10G 以上的傳輸速率，非常的穩(wěn)定，能夠保證低延遲的傳輸速度，從而更好地降低高頻效率導(dǎo)致的能源損耗。利用物聯(lián)網(wǎng)能夠更好地實現(xiàn)監(jiān)控。工作人員通過網(wǎng)絡(luò)渠道可以相互配合建設(shè)，有效地優(yōu)化了城建效果。升級城市智能化的過程中，還可以全面強化綠色電力系統(tǒng)建設(shè)，并且保證城市能夠綠色發(fā)展。

6.3 自動配置-SDN/NFV

SDN/NFV 在5G 技術(shù)中非常重要，利用云計算技術(shù)和三網(wǎng)融合技術(shù)，能夠鞏固5G 技術(shù)的安全性能，從而促進5G 技術(shù)發(fā)展和規(guī)劃。SDN/NFV 處于5G 技術(shù)環(huán)境中，對數(shù)據(jù)分離的控制和監(jiān)測上有非常顯著的效果。能夠結(jié)合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的差異建立更加有針對性的通信基礎(chǔ)和通信控制層面，把原有的手動配置替換為自動配置，還可以減少對5G 技術(shù)的管理成本。借助SDN/NFV 搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以保證網(wǎng)絡(luò)更好地滿足不同情況下的工作需要。

6.4 科學(xué)規(guī)劃-智能服務(wù)

5G 技術(shù)有一定數(shù)量的云計算中心，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有非常強大的計算能力，需要利用網(wǎng)絡(luò)交換機和其他的網(wǎng)絡(luò)進行連接，才可以實現(xiàn)多方位的數(shù)據(jù)信息連接，并且可以及時有效地處理大容量的數(shù)據(jù)信息，可以根據(jù)不同類型的信息做出有效的區(qū)分和規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)中心包括多種服務(wù)類型，利用相互結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)差異性的功能服務(wù)，從而加快連接速度。為了更好地處理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能問題，就必須要提高智能技術(shù)的成熟程度，給智能識別功能奠定一定的開發(fā)基礎(chǔ)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠為人們提供更加便捷的生活服務(wù)。智能監(jiān)控和智能門鎖等設(shè)備可以保障人們的財產(chǎn)和人身安全，解決安全性差和信息化程度低等缺點，從而讓5G 技術(shù)走進人們的生活。在5G 通信技術(shù)中，智能技術(shù)也屬于核心技術(shù)項目。

7 結(jié)語

綜上所述，未來物聯(lián)網(wǎng)需要適配更加先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，5G 技術(shù)能夠和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。5G 技術(shù)已經(jīng)在其他領(lǐng)域中有了進一步的發(fā)展和應(yīng)用，未來不久也會實現(xiàn)全面普及。5G 技術(shù)目前的運行情況迅速，也比較復(fù)雜，可能會改變?nèi)藗兊娜粘９ぷ骱蜕?。在發(fā)展和變化過程中可能會發(fā)現(xiàn)一些新的問題，需要深入進行研究和處理。5G 移動網(wǎng)絡(luò)和4G 網(wǎng)絡(luò)相比，不僅有速度上的優(yōu)勢，還更加具有穩(wěn)定性。5G 移動通信技術(shù)以其低延遲、大帶寬、高可靠性，為物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理提供了更靈活的處理方式，并能實現(xiàn)用戶對個性化的需求，有利于推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)與5G技術(shù)相輔相成，物聯(lián)網(wǎng)對移動通信技術(shù)的深入研發(fā)有很大的推動作用，5G 技術(shù)則拓寬了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展空間，共同改變了現(xiàn)代人們的生活環(huán)境與生活方式。在推動物聯(lián)網(wǎng)整體發(fā)展的基礎(chǔ)上，能夠有效推動兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展。