基于物联网下5G通信技术的应用探索与实践

江辉明

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

1 物联网和5G通信概述

1.1 物联网概述

物联网属于物物相接的互联网，是新一代信息技术不能够缺少的构成部分，也是信息化时代发展不可或缺的发展阶段。物联网指的是使用多种信息传感设备，实时收集到任何所需要进行监控、连接、互动的物体或者是过程的声、光、电、力学以及位置等多种需求的信息，与互联网结合构成一个巨大网络。其目标是完成物与物、物与人、全部的物品以及网络之间的连接，能够进行快速地识别、管理与控制。直接收集固定资产数据和其状态数，自动或被动完成系统数据库的记录，为执行机场资产监测监控以及保值增值提供技术支撑。物联网能够运用互联网信息技术完成针对物和物彼此之间的连接，从这一方面也能够在多个不同方面展现出自身具备的显著优势。分析物联网目前具体的应用状况，其通常是依照微小芯片完成对于物品的合理标识，这样也就能够便于运用互联网完成物与物或者是物与人之间的彼此联系[1]。现阶段物联网应用在我国很多领域表现出了极强的应用价值，同时也作为未来创新发展的重要趋势。5G应用场景如图1所示。

图1 5G应用场景

1.2 5G通信概述

5G通信同样也是当前非常核心的科技创新发展点，在很多领域中都体现出了非常积极的促进作用。作为第五代移动的通信技术，其与过去的通信模式相比具备十分显著的优势，开始在很多领域里发挥出本身无法忽视的作用价值。从当前5G通信具体的应用效果上分析，其通常展示出了一种十分强大的数据流量，信息的传输效率相对较高，能够和当前持续提高的数据信息传输诉求保持切合。与4G通信技术对比，5G通信数据流量一般能够提升到1 000倍以上。此外，5G通信目前的有效应用还表现出十分强大的稳定性和可靠性，在信息传输的过程中并不会产生较为严重的延时问题，延迟性得到了合理的抑制，信息数据资料在传输上的安全性也获得了提高，不容易在完成信息传输时出现泄漏或者是产生被窃取等相关问题。在5G通信持续的普及与应用下，其还展示出了十分理想的节能环保效益，与当前可持续发展的诉求相一致[2-4]。

3 5G通信技术的特点

5G通信技术是人们关注点比较多的一种技术，同时也是最近几年我国积极发展的技术手段。第五代通信技术是对前一代通信技术进行改进与提升，在许多层面上都有一定的超越，其中感受最强的就是高网速、低延迟以及低功耗。

3.1 高网速

在如今互联网技术持续快速发展情况的影响下，无线通信技术开始获得了翻天覆地地转变，特别是在网络快速传输上。而这部分能力上的提高也为人们在上网体验提供了非常有益的改善，不管是高清图片还是高清视频，都能够在数据网络下轻松快速地运行。与当前普及的4G网络相比，5G网络基站提出的峰值不能够低于20 Gb/s，当然这样的速度属于峰值速度，并不是所有用户的体验。伴随着5G技术的广泛使用，这种速度仍然有提高的空间。

3.2 低延迟

低延时是5G网络在使用上的另外一个特点，也是第五代通信技术提升的主要原因。5G针对时延提出的最低要求是1 ms，甚至相比要更低一些，延时能够被处置到几乎无法让人们体会到。这一技术和传统的4G相比，具有较大幅度的提高。时延越低，在运用过程中越可以达成同步控制。以往通信技术因为具备较高的时延性，所以在一些特别的场合无法使用，如自动驾驶和远程手术等[5]。

3.3 低功耗

从过去移动通信技术水平能够看出，4G网络的信息传输速度远远超出3G网络，同时其耗电量也远远超出了稳定的标准范围。基于这种情况，我国研究开发的5G移动通信技术在这一方面给予了改进，减少了网络的能耗率，降低了能源的损耗。

4 5G通信技术在物联网环境中的应用

5G提供了一个高网速和低延迟的网络环境，让人们可以获得一个较好的网络体验，同时物联网针对网络速度给出了更高的要求并且在进行开发过程中存在延迟。基于这样的一种情况，运用5G网络能够为物联网设备提供良好的网络环境，极大程度地改善物联网当前的应用场景。

4.1 物联网

4.1.1 智能家居

智能家居将使用5G网络来实现设备连接和应用程序监视。各种智能设备都将配备此技术，这使人们能够从远程位置配置和查看信息，同时安全设备将出于安全目的提供高质量的实时视频和检测信息。人们可以通过手机在家中操作和监视某些设备，还可以设置自己独特的家庭生活模式。例如，当人们返回家中时，灯将自动打开，家用除湿机将自动工作，窗帘在工作日的早晨自动打开等。

4.1.2 自动驾驶汽车

自动驾驶技术的概念已经存在很长时间，但是还没有实现实际应用的方法。主要原因是目前的自动驾驶技术无法解决信息延迟过大的问题，而5G技术较短的时延，扩展和高速的特性将成为自动驾驶技术的最大推动力。将来，人们不再需要自己开车，只需要坐在非驾驶位置即可到达目的地。

4.1.3 远程医疗

远程医疗技术是对人们生活形式产生巨大影响的新技术，5G技术将支持医疗从业者执行先进的医疗程序，并将可靠的无线网络连接到全球另一侧。患有慢性疾病的人将受益于智能电子设备进行实时监控和反馈。医生可以随时随地与患者联系，并在必要时提供建议。远程操作医疗设备出现后，医疗行业必须将所有操作与强大的网络结合使用。5G将通过智能医疗设备、医疗物联网、智能分析以及高清医学成像技术为医疗行业提供动力。

4.2 5G高速移动通信

5G将通过超级无线网络彻底改变移动体验，这一网络能够支持高达10～20 Gb/s的数据快速下载速率。和以往移动传输技术对比，语音及高速数据能够在5G内快速传输，只需几秒钟就能够完成一部电影的下载。5G网络还能够完成对云存储的安全访问，访问企业应用程序时，云处理器具有非常强大的处置能力，能够为新设备制造商与应用程序开发商提供较多的机会。新的VoIP设备和智能设备也纷纷在市场上推出，获得了较多的就业机会。此外，5G运用小蜂窝概念具备非常理想的蜂窝覆盖、较大的数据传输速率以及低功耗等优势。

4.3 多媒体与游戏应用

游戏领域的应用具备非常大的潜力，伴随着人们生活水平的持续提升，游戏领域发展非常良好，由此出现了很多新兴产业。当然人们对游戏提出的要求也不断提升，更多的人进入游戏邻域就会出现游戏网络的拥挤，而5G高速网络能够处理这一问题，快速的网络带来的不仅是速度的流畅，而且同时也是游戏体验感的提高。

5 结 论

基于物联网5G通信技术的发展及应用具备非常理想的发展前景，并且还具有一个相对巨大的开发潜力。5G通信技术的产生给人们的日常生活及生产方式带来了非常大的变化，使人们获得了以往所没有的体验感与满足感。此外，物联网与5G通信技术的应用融合会促进我国科技发展迈入到一个更高的发展阶段，同时也会对我国经济带来极大影响。