关于5G 移动通信技术在物联网的应用研究

于宪乐

（济南赛维家电服务有限公司，山东 济南 250013）

0 引言

随着科技水平的不断发展，移动信息通信技术也由4G 向5G 迈进。5G 较4G 有着更佳的特性，更为便捷迅速，未来5G 移动通信技术必然成为生活中的主流应用技术[1]。

1 5G 移动通信技术相关概述

1.1 移动通信技术的发展概述

如果说，互联网的出现打破了原本的信息传播模式，让相隔两地的人可以实现远距离的信息传输，那么随后飞快发展的通信技术，更是让信息传播的限制性越来越小，它的延迟性更低，传输距离更广，信息容量更大，甚至可以实现更多的功能。

从以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统的1G开始，移动通信技术便开始实现了飞速的发展。到2G 时代，人们实现了语音与低速的数据传播，实现了电话、音频的远距离传输，这时2G 的体验速率为10kbps，峰值速率为100kbps。随后来到3G 时代，无线通信与国际互联网信息全面结合，使人们的通信并不局限于一个城镇、一个国家，甚至可以打电话到大洋彼岸，实现更远距离的传输；除此之外它还可以实现图像、音乐、电话会议的传输[2]，让可传播的信息以更多种多样的方式呈现在互联网里面。而4G 时代则是我们正身处的移动通信时代，它在3G 的基础之上，结合了无线WIFI 的技术，让网络的使用不再局限于付费流量，而是可以运用无线技术实现免费上网；这一技术的应用，使4G 在图像、影像等信息的传输上更为迅捷，传输速率高达100Mbps。

基于此，“大数据时代”“云数据时代”也悄然来临。未来，能够储存更为庞大信息数据的“云平台”将成为主流平台，而4G 技术对于“云平台”的搭建，仍然存在着不小的阻力。5G 通信技术的开发与应用，势在必行[3]。

1.2 5G 移动通信技术的优势

1.2.1 数据传输的速率高

5G 移动通信技术具有高速率的特点，达到1Gbps。5G 采用了天线列阵和波束赋性、波束追踪等技术手段，让同一个节点可以辐射更大的范围，传输更多的内容。这样的技术可以使数据传输时避免出现卡顿、延迟、拥挤、崩溃的问题，让网络运行速度流畅，下载和上传文件更为快速。

1.2.2 数据传输的容量大

5G 移动通信技术具有大容量的特点。5G 技术解决了4G 容量较低的问题，每平方公里内所能够存储的容量，是4G 技术的1000 倍。同时，5G 有更好的兼容性，可以供更多的设备同时使用，而不降低网络传输效果[4]。

1.2.3 数据传输的延时低

5G 移动通信技术具有低延时的特点。即便是现在，网络可以让人们达到即时通信与信息传输，但是仍然具有一定传输上的延时性。3G 网络延时为100mm，4G网络则是20 ～30mm。未来，5G 通信技术将彻底解决延时问题，将延时时间缩短为1mm，最大程度上实现即时通信，让通话、文件下载与上传、系统更新等操作，变得更加快捷。

2 物联网相关概述

2.1 物联网概念

物联网简称IOT，I 即为互联网，意为基于互联网而产生的事物。可见，物联网是基于互联网而产生的，而随着科技的发展，互联网与移动通信技术已然密不可分，物联网的发展与应用，也便与通信技术相辅相成，互相作用。

自3G 时代起，移动通信技术得到飞速发展，可以在互联网上上传图片与影像，于是各种传感技术应运而生，信息传感、射频识别、全球定位、红外感应等，通过搜集图像、声音等信息，上传至网络终端，让远距离的人们可以观看到物品的所有特性。而同时，随着物联网内储存的信息越多、可供分析的数据样本越多，通过分类、归纳、总结，最终实现物与物、物与人的连接[5]。

2.2 物联网特征

2.2.1 整体感知

物联网可利用传感技术，扫描物体的整体，对物体的信息进行全方面的收集、统计、对比，而后进行信息的整合，面向互联网用户进行传递。这便是物联网的整体感知属性。

2.2.2 可靠传输

在进行物品信息搜集之后，物联网可利用互联网的传播性质，将所获得的信息进行实时的传送与分享。因其样本数据大、传输效率快，故物联网的信息传输具有可靠性。

2.2.3 智能处理

除了传输信息和数据之外，物联网结合通信技术还能够通过物品信息的获知，将其信息传达至终端，而后进行指令命令，进行远程的操作和自动化作业，实现物品的智能化处理[6]。

3 5G 移动通信技术在物联网中的应用

3.1 5G 移动通信在物联网中应用的优势

3.1.1 组建大范围网格式网络

5G 高速率和容量大的特点，使其在实际物联网的应用当中，可以扩大原本的信号范围，扩大原本的网格网络，为实际信息传输的移动性和连续性提供了更好的服务，用户体验速率达到100Mbit/s。同时由5G技术与物联网结合形成的网格网络，更加具有传输的可靠性，并具有自动融合、同化的能力，可以自动接纳附近节点，减少人工操作。

3.1.2 热点容量高，宽带速率高

5G 通信方式为多基站通信，使得局部热点高，网络流量密度升高，这为用户数据传输，提供了快速传输服务。在5G 技术下，用户能够随时接入网络，且减少掉线、延迟的情况，给物联网的运用带来了良好的体验[7]。

3.1.3 优质的图像处理特点

5G 技术本身就能够满足高清视频、虚拟现实的大量数据传输需求，其频谱效率要比LTE 提升10 倍以上。基于此，与5G 相结合的物联网将在图像处理方面，展现更加优异。

3.1.4 延时低，传输速率快

5G 技术延时水平仅在1ms 左右，智慧产品如工厂电子壁、车联网等，都需要延时低，传输速率快，与5G 结合的物联网可达到此效果，进行即时下达命令、完成指令，更好地满足企业与用户的需求。

3.1.5 节能环保降低成本

5G 本身具有容量大、范围广等特性，与5G 相结合的物联网终端设备，性能更优，设备量需求更少，迭代更新的速度减慢，这使得物联网相关项目在一定程度上能够减少物料成本，具有低耗能、节能环保的特点，为物联网的发展提供更为有效地助力[8]。

3.2 5G 移动通信的数据传输在物联网中的应用

3.2.1 智慧生活

智慧生活即在人们日常生活中，融入通信技术的应用，如我们熟知已然成熟的“共享单车”“滴滴出行”等产品，它们以物联网平台，进行即时的下单与服务，大大提高了人们的生活效率。

同时智慧生活在智能工厂、智能应用等地方，也有着十分广阔的平台。如通近来兴起的远程驾驶技术，即通过车联网达成远程驾驶、智能驾驶，大大提高了驾车的安全性和效率，而5G 的应用使其更加安全。线上远程智能平台的发展，如无线医疗，通过线上网络问答或app 自查等形式，进行远程医疗服务，帮助更多用户自我排查问题，了解防护知识。而工厂内则更多应用机器臂和终端控制，实现工厂自动化，大大解放了劳动力，同时对于信息传达的延时与精准度也有着更大的要求，5G 则为这些技术的进步与发展提供了更为广阔的平台图[9]。

3.2.2 智能家居

随着物联网的发展，使得物品与物品之间有着更为便捷的连接，随之而来的智能家居也有了长足的进步与发展。此类智能家电通过采集信息、数据上传、链接终端、命令下达等操作，帮助用户更好地实现智能家居生活，使生活更加便捷。

如近年兴起的智能电灯、智能窗帘等物品，可在使用者回家那刻自动开灯、拉窗帘，免去在黑暗中寻找开关等操作。而同时智能家居在安全设备上也具有较好的应用，如已经大量普及的烟雾感应系统，当有不明烟雾升起时，即会触发报警系统，大大降低了火灾隐患；更有一些公司生产了智能感应门，置于阳台等区域，在主人睡熟时自然落锁，遇到外力破坏，自动报警，大大保障了人们的安全[10]。

3.2.3 5G 技术与物联网结合在物流中的应用

随着电商与物流行业的蓬勃发展，人们已然不满足于单纯的人力物流。传统人力物流运输速率慢、物品流失率仍然存在，且物品毁坏程度、人力因素等存在着不小的问题，无人物流的呼声越来越高。而随着科技水平的不断发展，5G 技术的越发成熟，京东也作出未来无人物流的铺设和发展，可见，无人物流是未来物流行业的发展趋势，而5G 在其中发挥着不可忽视的作用。

4 结论

随着科技的不断发展，5G 移动通信技术所带来的强大的数据传输与网络传播的功能，必然在物联网领域当中得以充分的开发。物联网的发展与5G 通信技术之间，互相促进，一方面5G 为物联网带来了革新的动力与技术支持，而物联网也为5G 的发展与完善提供了具体领地，具有一定的推动作用。