摘要:在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下,現(xiàn)以“物聯(lián)網(wǎng)”為載體,提出一套切實(shí)可行的5G通信工程技術(shù)應(yīng)用方案。首先,分別介紹了5G通信工程技術(shù)內(nèi)涵和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵。其次,從智能化技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、毫米波技術(shù)、高頻段傳輸通信技術(shù)等方面入手,研究了5G通信工程技術(shù)類型。最后,從智能通信應(yīng)用、無(wú)線通信和光纖通信應(yīng)用等方面入手,研究了5G通信工程技術(shù)的具體應(yīng)用。結(jié)果表明:本文所提出的5G通信工程技術(shù)應(yīng)用方案具有較高的可靠性和可行性,不僅達(dá)到了萬(wàn)物互聯(lián)的目的,還保證了信息遠(yuǎn)程輸送效率和效果,完全符合實(shí)際應(yīng)用需求。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);5G通信工程;技術(shù);應(yīng)用
在通信行業(yè)的不斷發(fā)展下,5G通信工程技術(shù)憑借著自身穩(wěn)定性強(qiáng)、可覆蓋面積大、數(shù)據(jù)傳輸速度快、安全性高、能源使用效率高等特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于智能通信、無(wú)線通信、光纖通信等領(lǐng)域中,其應(yīng)用效果顯著,極大地提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控結(jié)果的精確性和真實(shí)性,有效地改變了人們的生活方式和工作方式。所以,在物聯(lián)網(wǎng)背景下,如何科學(xué)地應(yīng)用5G通信工程技術(shù)是技術(shù)人員必須思考和解決的問(wèn)題。
一、5G通信工程技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
(一)5G通信工程技術(shù)內(nèi)涵
5G通信工程技術(shù)主要是在參照和利用第四代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的,該技術(shù)憑借著自身的網(wǎng)速高、能耗低、靈活性高等特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)寬帶等通信領(lǐng)域中,不僅可以為用戶提供良好的通信、溝通服務(wù)體驗(yàn),還能極大地提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)性能,為人們之間通信提供了極大的便利,從而起到萬(wàn)物互聯(lián)的作用。另外,通過(guò)將5G通信工程技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用到無(wú)人機(jī)駕駛領(lǐng)域中,可以有效地提高無(wú)人機(jī)通信性能。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了可以用于對(duì)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的拓展外,還能將各個(gè)物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的連接,從而達(dá)到物物相連的目的,同時(shí),還要利用射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器等多種先進(jìn)信息傳感設(shè)備,對(duì)所需要的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行交換處理,并智能化識(shí)別、監(jiān)控和管理物品,此外,還要以功能為劃分標(biāo)準(zhǔn),將物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)劃分為以下幾個(gè)組成部分:①感知層。感知層在實(shí)際設(shè)計(jì)中,通過(guò)利用傳感網(wǎng)絡(luò)、攝像頭等硬件設(shè)施,完成對(duì)所需要的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)化采集和整理。②網(wǎng)絡(luò)層。通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)層,將感知層與應(yīng)用層進(jìn)行有效的連接,并借助計(jì)算機(jī)平臺(tái),完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的安全化傳輸、存儲(chǔ)和管理。③應(yīng)用層。通過(guò)利用應(yīng)用層,可以結(jié)合用戶實(shí)際使用需求,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),完成對(duì)優(yōu)質(zhì)信息服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)[4]。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)如圖1所示,一種智能化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
二、5G通信工程技術(shù)類型
5G通信工程技術(shù)類型如圖2所示,從圖2中可以看出,該技術(shù)主要包含以下幾種類型:①智能化技術(shù)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的云計(jì)算平臺(tái)而言,通過(guò)借助5G通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重要信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化收集和整理,并將多種服務(wù)器進(jìn)行有效的組合,從而形成規(guī)模龐大的云計(jì)算中心,同時(shí),利用交換設(shè)備,確保平臺(tái)與設(shè)備之間更好地進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳遞和轉(zhuǎn)換,進(jìn)而達(dá)到安全化傳輸和管理信息數(shù)據(jù)的目的。②密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在信息時(shí)代背景下,人們逐漸加大了對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的需求量。目前,大量用戶均加大了對(duì)移動(dòng)流量包的使用量,此時(shí),如果不斷地?cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,勢(shì)必會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,另外,一旦數(shù)據(jù)傳輸量過(guò)大,很容易引發(fā)網(wǎng)絡(luò)下載中斷問(wèn)題,從而降低網(wǎng)絡(luò)使用性能。而5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,可以很好地解決以上問(wèn)題,使得傳輸數(shù)量達(dá)到最大值,確保數(shù)據(jù)傳輸速度得以大幅度提高,保證網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠正常、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行,從而進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)信息傳遞的有效性和科學(xué)性,所以,科學(xué)合理地應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù),不僅可以確保數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)量不斷提升,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)5G通信工程技術(shù)的有效優(yōu)化和發(fā)展,確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無(wú)線設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行充分結(jié)合,從而滿足人們對(duì)海量流量的使用需求。③毫米波技術(shù)。目前,我國(guó)比較稀缺的資源是頻譜資源,通過(guò)將毫米波技術(shù)科學(xué)地應(yīng)用到通信領(lǐng)域中,可以促使頻譜資源變得越來(lái)越豐富化、多樣化,同時(shí),還能提高5G通信速度。但是,毫米波技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中,存在數(shù)據(jù)傳輸距離不達(dá)標(biāo)、數(shù)據(jù)傳輸穿透能力低等問(wèn)題,技術(shù)人員要重視對(duì)毫米波技術(shù)的全面化研究和分析,不斷地優(yōu)化和改進(jìn)該技術(shù)在具體應(yīng)用中存在的不足,確保該技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于實(shí)際生活中,并取得了良好的應(yīng)用效果。④高頻段傳輸通信技術(shù)。目前,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求除了涉及網(wǎng)絡(luò)容量外,還涉及傳輸速度。目前,對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言,其頻段相對(duì)較小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于3吉咖赫茲,這完全滿足日常生活需要和工作需要。但是,該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,一旦遇到線上活動(dòng)范圍大、數(shù)據(jù)需求量多問(wèn)題,會(huì)出現(xiàn)頻段資源稀缺、網(wǎng)絡(luò)擁堵嚴(yán)重、用戶使用體驗(yàn)差等問(wèn)題。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)5G通信工程技術(shù)的具體應(yīng)用
(一)智能通信應(yīng)用
5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,有效地實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物互聯(lián)。智能通信主要涉及農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容,并在智能家居、休閑娛樂(lè)、穿戴設(shè)備等領(lǐng)域中,取得了廣泛的應(yīng)用,這表明5G通信工程技術(shù)可以滿足不同領(lǐng)域下智能化網(wǎng)絡(luò)通信需求,為智能化平臺(tái)的構(gòu)建提供重要的技術(shù)支持。5G通信工程技術(shù)在智能通信領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用如圖5所示,從圖5中可以看出,5G通信工程技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用在建設(shè)智能城市方面具有重要作用,使得人們的生活質(zhì)量得以大幅度提高,促使人們的日常生活向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向不斷發(fā)展。為了進(jìn)一步提高智能城市建設(shè)水平,通過(guò)利用5G通信工程技術(shù),智能化、高效化管理電子顯示牌、城市照明、交通路燈等基礎(chǔ)設(shè)施,使得智慧城市建設(shè)速度得以顯著提升,然后,以5G通信工程技術(shù)為載體,確保萬(wàn)物互聯(lián)目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn),此外,在建設(shè)智能化系統(tǒng)期間,要結(jié)合所確定好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平的基礎(chǔ)上,確保信息傳輸?shù)母咝?,從而進(jìn)一步提高智能化城市發(fā)展水平??傊?,在5G通信工程技術(shù)的應(yīng)用背景下,為了進(jìn)一步提高智能通信建設(shè)水平,技術(shù)人員要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)用場(chǎng)景,選用合適網(wǎng)絡(luò)模式,并確定出合適數(shù)量的物聯(lián)設(shè)備,確保5G通信工程技術(shù)更好地應(yīng)用于家庭設(shè)備、私人汽車等領(lǐng)域中。
1.傳輸網(wǎng)絡(luò)
傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中具有重要作用。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)而言,所承載的信息量相對(duì)較高,通過(guò)開(kāi)展傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作,可以確保數(shù)據(jù)信息能夠安全、高效的傳輸,特別是在建設(shè)通信工程5G網(wǎng)絡(luò)期間,技術(shù)人員要應(yīng)用5G技術(shù),系統(tǒng)化處理各項(xiàng)業(yè)務(wù),從根本上解決傳統(tǒng)4G技術(shù)數(shù)據(jù)信息傳輸效率低等問(wèn)題。另外,5G技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,可以最大限度地提高信息傳輸覆蓋面,在滿足物聯(lián)網(wǎng)海量信息傳輸需求的基礎(chǔ)上,遠(yuǎn)程化管控物聯(lián)網(wǎng)。另外,在對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)流程進(jìn)行優(yōu)化和完善期間,為了確保傳輸網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大性,更好地凸顯出通信工程技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),技術(shù)人員必須具有較高的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力。為此,物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)除了要盡可能多地引入通信工程技術(shù)人才外,還要加大對(duì)技術(shù)人員專業(yè)技能的培訓(xùn),從而打造出一支高水平、高能力、高質(zhì)量的人才隊(duì)伍,確保傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作能夠正常、穩(wěn)定、有效的開(kāi)展 。
2.通信管理平臺(tái)
通過(guò)應(yīng)用通信管理平臺(tái),可以智能化管理各種通信信息,從而進(jìn)一步地提高通信系統(tǒng)運(yùn)行性能。通過(guò)利用通信管理平臺(tái),可以智能化監(jiān)測(cè)通信設(shè)備運(yùn)行性能,為后期設(shè)備維護(hù)工作的有效開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使得整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行性能得以大幅度提高。此外,通信管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,可以智能化、全面化監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)各種通信工程技術(shù),提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能,為物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行打造良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如:商家所使用的通信管理平臺(tái)主要用到了通信工程技術(shù),可以全面化、自動(dòng)化監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信信息,使得支付信息傳輸變得更加安全化、高效化和可靠化;為了提高車聯(lián)網(wǎng)出行的穩(wěn)定性和可靠性,通過(guò)應(yīng)用5G通信工程技術(shù),可以將汽車系統(tǒng)更好連接于交管部門網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 ,便于相關(guān)人員利用通信管理平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和了解各輛汽車實(shí)際行走軌跡,然后,結(jié)合汽車的安全行駛,為用戶提供最佳行駛路線。
3.移動(dòng)終端
移動(dòng)終端主要用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息資源的有效接收,為后期物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作的有效開(kāi)展提供重要的設(shè)備支持。用戶要想查詢和獲取自己感興趣的物聯(lián)網(wǎng)信息,必須要借助移動(dòng)終端設(shè)備。通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)設(shè)備研發(fā)進(jìn)行充分結(jié)合,不僅有利于用戶全面地了解和追蹤信息資訊未來(lái)變化趨勢(shì),還能根據(jù)信息節(jié)點(diǎn)管理需求,對(duì)目標(biāo)信息發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行智能化、實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè)?,F(xiàn)階段,在科技水平的不斷提高下,為了更好地順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展步伐,技術(shù)人員要樹(shù)立與時(shí)俱進(jìn)的思想,構(gòu)建系統(tǒng)化知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,不斷地提高專業(yè)操作技能,從而更好地滿足新時(shí)代的發(fā)展需求。同時(shí),技術(shù)人員要選用最佳的學(xué)習(xí)方法,利用移動(dòng)終端設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) ,幫助用戶在第一時(shí)間內(nèi)快速地提高自身的新技能,確保用戶能夠在足不出戶的情況下,也能享受到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代所提供的最佳學(xué)習(xí)服務(wù)體驗(yàn)。
(二)無(wú)線通信和光纖通信應(yīng)用
無(wú)線通信、光纖通信的出現(xiàn)和應(yīng)用,可以有效地提高信息傳輸?shù)母咝院桶踩?,通過(guò)利用寬帶,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重要信息數(shù)據(jù)的高效化傳輸和管理,極大地提高重要信息數(shù)據(jù)的利用率。現(xiàn)階段,這兩種通信走入千家萬(wàn)戶的生活中。
整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系主要是由以下幾個(gè)部分組成:①感知層。該感知層作為物聯(lián)網(wǎng)信息常用的采集層,主要運(yùn)用了以下兩種技術(shù),一種是無(wú)線通信技術(shù),另一種是光纖通信技術(shù),通過(guò)綜合運(yùn)用以上兩種通信技術(shù),可以充分發(fā)揮和利用光纖傳感器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),不斷地提高信息探測(cè)性能。由于光在實(shí)際傳播期間,一旦環(huán)境溫度出現(xiàn)變化,很容易影響光的傳播速度,從而引發(fā)光相位現(xiàn)象,最終導(dǎo)致光波長(zhǎng)出現(xiàn)明顯改變,致使無(wú)線通信和光纖通信的傳播性能不斷下降,為了避免這一不良現(xiàn)象的發(fā)生,技術(shù)人員要有針對(duì)性地處理光纖傳感技術(shù),不斷地提高兩種通信傳統(tǒng)效果。②網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層屬于典型的過(guò)渡層,該層的設(shè)計(jì)和應(yīng)用可以保證物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和存儲(chǔ)的安全性和可靠性。通過(guò)應(yīng)用無(wú)線通信、光纖通信兩種通信技術(shù),可以最大限度地提高整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)感知信息性能。③應(yīng)用層。應(yīng)用層屬于典型的執(zhí)行層,為用戶提供相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)指令,通過(guò)將無(wú)線通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)用層中,可以在第一時(shí)間內(nèi)快速地處理物聯(lián)網(wǎng)感知信息,并將最終處理結(jié)果傳輸和反饋給指定的用戶,使得物聯(lián)網(wǎng)表現(xiàn)出較高的處理和分析感知信息的能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下,社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了迅猛發(fā)展,5G通信工程技術(shù)作為一種新興技術(shù),在智能通信、無(wú)線通信、光纖通信等領(lǐng)域中發(fā)揮出重要作用,通過(guò)將該技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行充分融合,不僅可以擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展范圍,還能進(jìn)一步提高物聯(lián)網(wǎng)智能化管理水平,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸方式的有效優(yōu)化和完善,有效地滿足人們高質(zhì)量的通信需求,進(jìn)而最大限度地提高用戶的使用體驗(yàn)。由此可見(jiàn),5G通信工程技術(shù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景,值得被進(jìn)一步 推廣和應(yīng)用。
作者單位:張笑涵 華北理工大學(xué)
參? 考? 文? 獻(xiàn)
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