5G通信技术下的物联网技术应用阐述

昆明市智慧城市建设投资有限公司 业皓然 杨世舟 张书铭

随着5G通信技术的提出,5G就凭借着低延时、高速率以及大容量等方面的优势迅速成为物联网技术发展建设的强力支撑。在万物互联的新理念下,物联网技术可以通过5G通信技术进一步实现各行业、各领域之间的信息联通,并通过万物互联的方式解决各行业现存的各类问题,进而推动社会与科技的协同发展。对此,相关人员或机构应当继续深入对5G通信技术下的物联网技术研究,重点关注技术方面的优化和在各领域上的实际应用,从而促进各领域朝着信息化、智能化的方向发展。

0 引言

物联网是现阶段时代发展下的创新产物,是数据信息化的具体表现,虽然物联网技术在4G通信技术的支持下已具有一定的发展规模,但是仍存在一些无法解决或难以解决的发展问题。对此,随着5G通信技术的出现,并与物联网技术的有机融合,使得物联网在4G网络下存在的问题得到全面的解决,同时还使得物联网技术展现出强大的信息优势,使得各行业得以更加快速地发展。

1 5G移动通信与物联网相融合的优势性

1.1 5G网络中关键技术分析

5G通信技术的关键技术主要包括异构超密部署技术、SON技术以及SDN技术。其中SON技术是自组织网络的简称,通过将其应用到5G通信技术上,即可降低运营商的整体运营成本,虽然现阶段我国的SON技术在资金和物资方面具有较大的优势性,但是SON技术在我国的实际发展却正处于初步发展时期,技术人员仍会面临对SON技术开发难度较大,且出现困难不容易解决的问题。对于异构超密集技术而言,该技术虽然可以解决5G通信网络中的部署问题,但是该技术在每个交换节点进行数据传输时,仍存在随着传输距离增大而导致故障发生的几率也随之增大的问题,因此,技术人员还应当继续加大对异构超密集技术研究,完善5G移动通信技术的通信效果。而SDN技术则被称之为软件定义网络技术,该技术在5G通信网络中应用十分灵活性,并且该技术的操作也非常简洁,在实际应用中,技术人员通过借助中心网络控制器即可对其和网络资源进行优化与管理[1]。

1.2 5G通信技术与物联网技术相融合的优势性

5G通信技术在实际应用中主要包含以下几个方面:第一,eMBB场景编码,eMBB是指在现有移动宽带业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升;第二,MMTC海量机器通信或者可以称之为大规模物联网,MMTC是物联网的应用场景主要负责是人与物之间的信息交互;第三,URLLC即超高低延时通信,低延迟允许优化网络以最小的延迟处理难以置信的大量数据。通过与4G移动通信技术相比,5G通信技术从设计之初就考虑与物联网应用融合之后的场景,从而才可以使得当5G通信技术投入使用之后,就能够迅速应用到物联网技术的实际应用当中[2]。

2 5G通信技术下物联网技术的重要性

2.1 优化网络环境

随着近几年5G通信技术的实际应用可以看出,5G网络的环境质量相比较于4G网络的环境质量是有着十分明显的提升。从数据信息通信的速度和数据传输的质量上即可看出,通信技术的控制信号正在从过去单一的形式逐渐朝着多元化的方向发展,从而使得5G通信技术可以为物联网技术提供技术支持,促使云计算、大数据技术等新兴技术与物联网技术的充分融合。

2.2 扩大物联网覆盖面

通过5G通信技术的加持,使得物联网可以具备高水平的数据传输和传输距离,在实际的应用过程中,物联网技术不但可以全面加强蜂窝数据模型,同时还可以促使各终端设备之间的通信模式更加丰富,因此,5G通信技术下的物联网技术是可以实现扩大网络频段的目的。

2.3 促进创新

基于5G通信技术在物联网中的实际应用优势可以看出,5G通信技术会远远高于4G通信技术带给物联网的创新能力。5G通信技术带给物联网技术创新的具体体现在于技术人员思维方面的创新,物联网的技术人员可以通过5G技术开发出更具创新性的智能化产品,例如无人驾驶、远程手术、智能机器人以及智能家居等技术,为人们的日常生产劳作提高很大的生产便利[3]。

3 5G通信技术下的物联网技术

3.1 全频段通信技术

在现阶段的5G通信网当中,物联网技术可以借助全频段通信技术来应对通信网络频谱中出现的资源不足的问题,促使通信网系统的容量得到增加,提高通信网络整体的传输效率。在5G通信技术当中,存在两种不同的频率范围,这两种频率被命名为FR1和FR2,其中频率波动范围处于450MHz-6GHz之间的称之为FR1,与4G通信技术的频率波动差别不大,在频率波动范围处于24.25GHz-52.6GHz之间的称之为FR2,与4G通信技术的频率波动相比,5G的FR2远高于4G的蜂窝移动通信技术频段,因此5G通信技术才可以利用全频段通信技术服务于移动宽带用户。

3.2 密集网络技术

与4G网络相比,5G通信网中采用很多新型无线接入技术,因此5G网络的实时传输效率会非常高,且实际覆盖范围也会非常广。在建设5G移动通信宏基站时,设计人员可以通过合理的设计高增益天线数量的方式,来提高移动通信室外空间的通信能力,促使5G网在复杂环境中的有效扩容,增加5G网络信息传输的灵活。同时,在实际建设5G宏基站时,施工人员还可以根据实际情况与设计师进行探讨,从而决定是否需要多设置几个网络天线来提高通信网络之间的通信质量。

3.3 软件定义网与网络功能虚拟化

网络功能虚拟化和软件定义网络是实现5G通信网络中的基础技术,同时也是所以基础技术中较为重要的一种类型。近几年我国的云计算技术发展十分迅速,在维护5G网络安全的环节上起到非常重要的功能,同时还从某种方面推动5G移动通信网络的发展。因此,将软件定义网和网络功能虚拟化科学的融入5G网络当中,是可以有效的处理通信网络中控制层、管理层以及应用层的数据交换,为5G通信网络数据的合理传输提供便利。

3.4 独立组网技术

在5G通信技术当中,独立组网技术就是在一定的数据基础下,创建全新的通信网络,并且该通信网络需要由核心网、回路链路以及新基站等为核心构件组成,选择核心网或无线接入网作为数据传输通道。同时,因通常情况下,无线接入网处理的主要功能是无线接入,所以通过该技术还可以方便技术人员对网络进行有效的管理,提高5G基站的服务水平。

4 5G移动通信技术与物联网技术的实际应用

4.1 智慧家庭

现阶段,在生活中最为常见的物联网应用莫过于智慧家庭中的各类智能化设备。智慧家庭的建设初衷,就是要将家庭环境下所有涉及电力为能源的设备均实现智能化改造,然后在将智能化设备通过物联网技术衔接在一起,使智能家居在形成一个完整的体系后,可以方便使用者的快捷操作,美化室内装修的同时,还可以方便使用者快捷应用家庭当中的各种物品。在5G通信技术的支持下,智慧家庭的家具控制权可以安放在使用者的手机中,利用5G通信技术的优点实现对智能家居的远程控制,例如在下班后通过手机遥控家中的热水器进行烧水,即可在到家时洗上热水澡,或提前对室内的空气进行通风等工作[4]。

4.2 智慧社区

智慧社区是基于现阶段物联网技术与云技术技术而创建的一种新型社区,以为人们创造一个高质量的生活环境为根本目的而提出的一种新型管理体系。智慧社区的网络构建通常会包含智慧物业、智慧养老院以及其他智慧设施而组成,例如在智慧物业中,智慧系统的构建可以利用5G通信技术来实现信息的创设管理,通过在各类防火防盗设备中安装基于物联网信息传输的模块,实现出现问题及时处理的目的,从而提高智慧社区的防火防盗水准,保障住宅小区的安全性。在智慧养老院中,同样也能够通过借助5G技术和物联网技术的方式组合多个类别传感器,以此对老人们的生活区域、活动区域以及监控死角进行监控,方便出现问题时老人们可以及时通过传感器发出警报,求助信息将会利用物联网的方式快速上传至看护人员手中,进而降低意外事故发生的概率。

4.3 智慧城市

在现阶段智慧城市的设计中,需要涉及的内容非常多,例如城市交通智慧管理,智慧政务以及智慧管理等方面的建设。如何能够将庞大的智慧管理体系充分的衔接起来,是4G时代建设的重点难点,但是在5G时代,技术人员可以利用5G数据超高速传输的优势将其融入到智慧城市的建设当中,创造以5G通信技术为基础的智慧管理系统,将整个城市智慧管理信息及时全面的归集到信息处理中心,进而实现智慧城市的高效运转。同时,利用5G通信技术超低延时的能力,智慧城市还可以实现各类视频信息的快速传输,从而解决城市智能监控方面的管理。

4.4 智能医学

随着科技的发展,使得近些年因疾病病亡的人口比例得到有效的控制,其中以计算机技术、物联网技术以及云技术为基础的医疗设备更是发挥着不可或缺的作用,在4G网络时代,虽然有学者提出远程手术的方案,但是由于视频信息数据传输较慢,且视频连接还会伴随着延时问题,因此该方案一直没有真正的开展下去,直至5G通信技术的出现才使得远程手术成为现实,为身患重病需要及时进行手术的患者带来希望。同时,在5G通信技术的支持下,智能医学还可以实现人机协同智能化的诊疗方法,加强物联网技术在医学当中的科学应用,为医疗设备的数据更新提供快速的流通渠道,并且还通过5G超低延时的技术实现提高医疗设备对智能感知、智能分析以及智能决策等工作的反应速度,降低诊断过程的时间。

5 5G通信技术与物联网技术的融合发展

现阶段物联网发展的重要核心是互联网,而高效的数据传输又是互联网建设的技术。因此,随着5G通信技术的到来一定会使移动通信技术得到全面的发展,为进一步提高我国科技力量提供动力。5G通信网络技术的研发使得通信技术向着耗电低、延时低、高传输、高灵活以及高性能等方向发展,能够更加全面的满足人们对日常生活的需求。通过将5G通信技术与物联网技术相融合的方式,实现5G网络终端化、微型化以及多元化的发展,例如将5G通信技术与智能眼镜、智能手表等便携式设备的融合,创造出新型的智能设备方便人们的日常生活。在新时期物联网的发展应当充分结合新技术、新思想的辅助,进而不断完善万物互联的网络体系,让各行业之间能够实现信息的有效流通。并且物联网还可以借助5G通信技术实现对网络安全体制的构建,选择最为适合的通信方法建立无线通信网体系,充分发挥5G通信技术的优势,推动物联网建设的进一步发展[5]。

6 结语

综上所述,本文重点对5G通信技术下的物联网技术进行探索,对5G通信技术与物联网的优势与重点进行分析,又对5G通信技术下的物联网关键技术进行剖析,从而得出基于5G通信技术下物联网在各领域的发展。对此,可以得出要想实现更高等级的发展建设,信息的高速流通是不可缺少的一项重要因素,只有将信息数据传输的各项能力进行提高,才可以使得物联网技术能够更好的服务与人们的日常生活,为各领域的人们带来便利。

引用

[1] 傅宇.浅析基于5G的物联网应用关键技术[J].中国新通信,2019,3(8):55-56.

[2] 邹伟民,王琮,孟雨亭.浅析基于5G的物联网应用[J].通讯世界,2019,3(7):189-190.

[3] 王学敏.加大5G和物联网的技术突破和商业应用[J].宁波经济(财经视点),2019,5(2):67-68.

[4] 李燕.基于物联网形势下的5G通信技术应用分析[J].中国新通信,2020,22(11):28.

[5] 方璐.基于5G通信技术的物联网产业链发展[J].电子技术与软件工程,2020(1):9-10.