5G 通信技术在物联网发展中的探讨

王珊珊

中移铁通有限公司锦州分公司 辽宁锦州 121000

在进入新世纪以来，科学技术的飞速发展带动了物联网的逐步普及应用，5G 通信技术的突破则成为物联网快速发展的一个突破口。目前，5G 技术已经展现出了广阔的应用前景，但想要将其与物联网有机结合起来，还需要进行更加深入细致的研究和调整，保障技术效果的充分发挥。本文从物联网和5G 技术的概念入手，对物联网下5G 技术的应用优势、核心技术以及面临的主要问题进行了分析研究，以期推动二者的共同发展[1-2]。

1 5G 与物联网

1.1 5G

5G 是指第五代移动通信网络，其是移动通信商业化以来40年间的最大变革。5G 与之前几代移动网络相比，有着明显的差别，其中的原因就在于其引入并应用了更新的关键技术，显著提升了频谱效率及容量，而且推出了大量的全新业务。

总而言之，5G 与4G 相比具有大量的优势，包括通信传输速度、效率及质量都得到大幅提升，延时更低，功耗更低，应用场景更多，业务更广等。这些特点的存在，使得5G 较之4G 有了革新意义的突破。尤其是在一些极致业务方面，5G实现了由尝试到应用的突破，如虚拟现实、在线游戏等，能够充分拓展移动通信在人们生活及工作中的实际应用范围，有利于促进移动通信行业的不断创新、进步与发展(如下图1 所示)[3]。

图1

1.2 物联网

据相关研究表明，我国物联网在现代化网络信息技术发展的时代背景之下，逐渐发展成一个重要的分支，被广泛应用于各个生产领域，极大程度上改变了人们的生活方式和工作状态，因此，在此形势之下，进行物联网信息技术的全面研发和应用是具有一定积极意义的。而我国在物联网技术方面比其他国家更为重视。物联网得到了国家的大力支持，并作为一项国家新兴产业，在十三五计划中明确提出要发展物联网应用。

目前来说，国内信息技术产业得到了全面的发展，并逐渐研发出一系列基于物联网技术的智能化产品。例如：小米智能机器人、百度智能语音助手、智能锁、智能家居产品等等，很大程度上提升了人们的生活品质。此外，我国物联网网络信息技术还被应用于无人驾驶、智能芯片等科技领域，并取得了有效进展，目前该技术还处于研发试用阶段，一旦推向市场，势必会彻底改变现代化生活方式和工作状态。

总的来说，物联网信息技术的有效研发和全面应用，为人们的生活、工作、医疗、交通及教育带来更多的便利，也促使通信技术面临着巨大的挑战和全新的机遇，需要在现有的4G 通信技术基础上进行有效的延伸，从而提高网络通信的质量、速度，让海量数据不再成为阻碍通信技术发展的客观因素[4]。

2 我国物联网的发展现状

物联网是指在互联网以及传统电信等信息载体的基础上，将所有独立的物体联合起来的网络形式，物联网是现代信息技术的一种发展形式，同样也是“信息化”时代的重要标志。物联网其实质是一种传感型网络，是信息技术产业与无线网络共同发展的产物，是一种全新的技术产物。

物联网在实际发展过程中，主要通过将芯片植入到某些物体中，从而在无线网络中获取现实中需要的信息，同时还可以将不同空间的物体之间进行信息连接，在此基础上，实现终端设备对不同空间物体的有效控制。这种技术在现实的工业生产以及日常生活方面已经得到了广泛使用，尤其是在城市建设工作以及交通规划方面，都取得了较为显著的效果。从当前的技术角度对物联网的发展进行分析，可以看出，物联网主要依靠传感器技术、RFID 标签以及嵌入式系统技术的结合使用，对物体实现控制与管理工作。

由于物联网本身具有较强的适应性，所以在各个领域当中都得到了较好的发展，不仅能够在人的日常生活中提供较大的便利，还能有效的与5G 移动通信技术进行结合，从而推动物联网与新兴信息移动技术的创新发展[5]。

3 物联网发展下5G 通信技术的具体应用研究

3.1 物联网发展中5G 通信技术中的毫米波技术应用

结合当前的实际情况来看，在整个世界范围之内，我们可以展开或者使用的频谱资源，在很大程度上都存在一定的限制，然而毫米波段当中能够使用的频谱资源，却能够产生非常丰富的储存量。

所以，要想使得物联网技术的发展能够处于一个更加科学有效化的状态，那么也就应当在根本层面上将5G 通信技术传输速度予以最大化的提升，特别重要的便是要强化对毫米波的研究力度，通过该种方式来使得频谱资源得到有效强化，这样展开操作的目的将会真实有效的使得，现有5G 通信技术的基本容量得到最为明显的提升。

物联网发展中毫米波技术，在具体应用过程中的确能够表现出很大程度上的优势特点，但是毫米波的传输距离，又或者是穿透的能力本身就会受到较大天气因素的限制，所以实际应用过程中所需要注意的要点仍然是较多的，要想使得毫米波技术的应用得到最大化的提升，也就需要对毫米波当前所存在的缺陷问题展开深入细致的分析，从而真正有效的使得射频器件能够得到最为有效的设计，使得物联网下5G 通信技术的应用技术水平得到最为有效的强化。毫米波技术在物联网中的应用，是整个5G 通信技术应用最为明显的表现，有关人员也就需要对应用的情况予以切实关注（如下图2所示）[6]。

图2

3.2 密集网络技术

网络技术在未来的发展过程当中会有大幅度的提高，密集网络技术的发展步伐越来越快。网络运营商为了增加蜂窝基站，以此才可以达到网络容量大幅度提高的目的。综合整体通信技术的发展，未来网络通信技术整体的数据流量将会是原先的数千倍，数据整体的传输速率也会有大幅度提高。

密集网络技术在整体发展过程当中，已经逐渐的去满足上述的需求，通过技术内部的不断处理，可以有效加宽室外的空间，提高整体系统的容量和工作效率，赋予工作系统整体的稳定性和灵活性。密集网络技术的快速发展，有利于对于后期系统的开发，系统在未来扩展和整体更新的过程当中，能够有效地在室外去设置大量的密集网络。物联网产业在整体发展过程当中，密集网络技术在其中发挥着非常重要的作用。

在一些密集的居住区，整体用户的使用密度会比较高，其中还会涉及各种各样的业务类型。对于这些情况，则需要广泛的去应用密集网络技术，以此才可以充分的去满足不同的业务类型，提高广大用户的应用需求。在整体发展的过程当中，系统的边缘效应会得到非常明显的突出，相关的研究人员应该针对此方面的理论进行进一步的研究处理。对一些网络密集商业区，整体的使用用户会以室内用户居多，对于这样的情况，应该为用户去制定更加高容量的数据传输服务功能[7]。

3.3 SDN/NFV 技术对物联网的支持

SDN/NFV 技术已经被移动通信行业默认为未来网络的基础技术，二者的结合能够充分促进移动网络建设成本的降低以及运营效率的提升。不管是SDN 技术，还是NFV 技术，都是网络虚拟化的一种方式，二者的合理结合，能够在5G 网络中构建全新的通信构建，进而促进通信的虚拟化、软件化发展，提高网络的数据分离能力。对物联网的应用而言，数据分离是十分重要的基础保障。

物联网较之互联网更加复杂，信息数据类型更杂，容量更大，同时数据传输需求也更加多样化。也就是说，物理网数据传输必然会存在将数据进行分离传输与接收的情况，故而对网络数据分离能力有着较高要求。在SDN/NFV 技术的支持下，5G 网络能够依靠内部的虚拟网络架构，对不同物联网应用要求实现一一满足[8]。

3.4 高频段传输技术

物联网产业在长久持续的发展过程当中，需要具备非常雄厚的技术来支持网络容量和网络数据整体的传输速率。基于以上要求，传统的通信技术是无法满足的，因此需要对通信技术进行进一步的研究和发展，传统的通信工作频段主要是在3GHZ 范围集中，在具体工作的过程中，会使得频谱的资源非常拥挤。传统的落后的通信技术无法满足物联网技术的需求，因此需要引进高频段可用频谱资源。在整体高频段传输技术的基础之上，需要对网络容量和整体的传输速率进行进一步的提高。

在高频传输方面整体过程当中，毫米波通信技术得到了广阔的发展。目前的发展情况来看，毫米波通信技术整体的传输速率得到了大幅度的提高，基于此情况，对未来的发展趋势进行预测，不难看出，毫米波通信速率在未来发展过程当中极有可能会超过光纤。物联网产业在快速的向前发展，在这个背景之下，毫米波通信发展具有一定的优势。通信技术会提供相应需求的传输技术，丰富的频谱资源会满足物联网产业整体的发展[9-10]。

4 结语

综合上述分析可知，5G 对物联网的应用和发展有着决定性的作用。尤其是一些5G 移动通信的关键技术，更是为物联网在社会中的渗透及实际应用提供了基础支持，如SDN/NFV 技术、全频段通信技术、密集网络技术等。在5G 移动通信技术的支持下，物联网能够充分实现与5G 的有效融合，进而促进自身的良好发展，推动未来社会的智能化发展。