5G 移动通信技术下的物联网时代研究

莫淑红

（中移铁通有限公司平凉分公司，甘肃 平凉 744000）

5G 移动通信技术是指第五代蜂窝网络通信技术，目前，该技术的性能目标为低延迟、低成本、高效率以及支持大规模设备连接。而在物联网时代下，5G 的出现，打破了信息传输效率低、延迟等问题对物联网技术应用所产生的制约，全面提升了物联网技术的使用性能，为物联网时代的发展奠定了扎实的基础。

1 物联网时代的高效特质研究

1.1 高速传输

就目前来看，在物联网时代下，5G 技术塑造出的高效特质主要体现在高速、稳定、规模化的信息传输方面，其使得物与物之间的互联反应可以更好地满足各领域的智能化、自动化发展需求，促进了物联网时代下各领域的发展。从高速的角度来看，相较于上一代的4G 通信技术，5G 技术在传输速度上具有较大的突破。一般来说，当前的5G 通信的传输峰值速度可达10 Gbps，最低的传输速度也可达到7.5 Gbps，也就是说，借助5G 来下载一个1G 左右的文件，所需时间仅为1 s，该信息传输速度基本可以与有线光纤媲美。而5G 技术赋予物联网时代的高速优势，不仅体现在网速上，还体现在物联网技术本身的应用性能上。利用这种高速传输模式，物联网技术下，物与物之间的交流、感知将更具时效性，有助于物联网技术的推广。

1.2 稳定传输

5G 物联网时代的高效特质，除体现在信息传输速度方面以外，也较为明显地呈现在了信息传输的稳定性上。从该角度来看，基于4G 技术的信息传输，被制约在Zibee、Wi-Fi等网络协议的框架中，导致其信息传输能力有限，一旦存在连接时间过长、信息传播量过大的情况，其就会出现“停摆”的现象，造成信息传输中断，影响技术运行的稳定性，而在5G 技术下，由于其对应蜂窝窄宽带物联网，因此，能保持相对独立的信息传输，打破了网络协议框架为其信息传输带来的干扰、限制，使信息传输更加稳定。基于此，5G 物联网时代下的物与物之间的数据连通，能够有效达到持续性的要求，使得物联网系统的运行更为可靠，塑造出了物联网时代下信息化领域的高效优势。

1.3 规模化传输

从高效性的物联网时代特质角度来看，规模化的信息传输是物联网设施使用推广的重要保障，有助于物联网技术应用的常态化发展。在此过程中，由于5G 技术不受网络协议框架制约，加之人们对其配套设施的优化，使其能够支持更多终端，同时连接到物联网的信息传输网络中，扩大了物联网的使用规模，例如，在家居物联网的应用中，基于5G 技术，人们建设了大规模的MIMO 天线系统，让水、电、煤气等多种传感设施可以顺利接入到物联网的信息传输系统中，以便于物联网系统向用户提供水、电、煤气等信息，构建出优质、高效的物联网设施功能。

2 物联网时代的泛在特质研究

2.1 家居场景下的泛在特质

通常情况下，5G 作为蜂窝网络技术，其本身就具备泛在的特性，因此，将其应用到物联网建设中，可以有效扩展物联网应用的广度，使物联网技术得以适应各类场景的应用需求，促进了物联网时代泛在特质的形成。就目前来看，该项特质主要体现在家居、交通、生产等多个物联网应用场景中，极大地改变了大众的生活与工作。其中，在家居应用场景下，借助5G 技术，各类传感器和终端，可以在无需光纤网络的情况下，直接接入物联网中进行信息传输，同时，物联网也基本支持所有常规、异构终端的接入，使物联网可以覆盖家居环境中的所有设施，如洗衣机、电视机、加湿器等，形成了其在家居场景中无处不在的状态，塑造出了家居场景下物联网时代的泛在特质。

2.2 交通场景下的泛在特质

在交通场景下，物联网的应用主要体现在智能汽车的自动驾驶功能上。在此过程中，物联网系统必须能够帮助车辆及时、准确地感知障碍、路况，并将响应的信息传输给决策系统，以保证车辆驾驶的安全性。在此期间，一旦出现信号延迟、信息传输停摆的情况，就会造成交通事故，因此，物联网技术下的信息传输必须具备较强时效性、连续性。基于此，在交通场景下，物联网的有效运用依赖于5G 技术的应用，使得物联网设施可以借助5G 本身的泛在性能，在极大的范围内，均能够保证自身对路况感知、判断的准确性与时效性，增强了物联网的泛在性能，提升了物联网技术的应用水平。

2.3 生产场景下的泛在特质

在5G 技术下，物联网内的物质之间可以进行有效地沟通与响应，使得生产用机械之间得以进行自动化的交互，实现了生产场景下物联网的泛在应用，例如，在机械加工中，利用5G 技术，负责第一道生产操作的机械可以在加工操作完毕后，立即将信息传输给负责第二道工序操作的机械，而该机械在收到信号后，马上开始第二道工序的操作，使得两道工序之间可以达到无缝对接，实现了物联网在生产场景下的应用。基于此，在5G 技术的作用下，物联网技术有望在所有的机械生产程序中应用，形成其泛在的特点。

3 物联网时代的万物互联特质研究

3.1 数据形式的互联

从本质上来看，物联网的万物互联特质，主要是指其通过将物质塑造为独立的IP，然后将IP 的行为，转化为数据形式，发送给其他IP，使其他IP 能够根据数据信号加以相应，实现万物的互联互通。在此过程中，物联网将万物转化为数据形式，并通过数据传输达到跨越空间的万物互联效果，由此可见，数据传输环节是物联网运行的核心环节，而5G 技术的应用，为数据信息的传输提供了高质量的渠道，直接改变了该核心环节的运行状态，使该环节更加高效、稳定，突出了物联网技术的万物互联优势，促进了各领域的物联网化发展，开启了各领域的物联网时代。

3.2 异构终端接入

在万物互联这一5G 物联网时代特质上，异构终端的接入，使得物与物之间的互通互联，不受物质之间差异的约束，彻底跨越了物质形态的界限。但在传统物联网技术条件下，异构终端之间所发出的信号格式存在较大的差异，使得信息在传递、接收过程中需要经过信号格式处理这一个环节，而该环节的存在拖慢了终端之间的反应速度，影响了物联网技术的应用效果。而5G 技术的出现，极大地缩短了信息传输环节的时长，为信号格式转换、统一提供了充足的时间，在保证异构终端之间正常互联的情况下，提高了终端之间的信息反应效率，增强了物联网时代下万物互联的落实效果，有助于物联网技术水平的优化发展。

3.3 互联安全性

在物联网时代的背景下，5G 技术的应用极大地改善了万物互联的效果，但随着异构终端的大量接入，使得网络系统边界区域数量逐渐增加，同时，由于异构终端可以直接连接物联网后台，因此，恶意代码很容易从异构终端被传输到后台系统中，形成安全隐患。此外，当前大部分异构终端缺乏配套的安全防护措施，基本均处于“裸奔”的状态，严重影响了万物互联的安全性。为此，鉴于5G 技术的特质，人们逐渐开始向内生安全的方向展开5G 网络安全框架研究，以完善5G 物联网网络安全防御体系，以保证万物互联的安全性。

4 物联网时代的智慧特质研究

4.1 智慧家居

智慧家居领域是最早的物联网技术实践领域，也是中国人工智能发展战略的重点部分。但在以往的物联网技术条件下，智慧家居设施离不开Wi-Fi 的支持，而Wi-Fi 的稳定性较差，容易受外界干扰，使得物联网技术的智慧化发展受到制约。而5G 技术的应用，使得家居智能设备可以突破Wi-Fi的制约，也无需安装配套的网关、路由器等设施，促进了智慧家居的轻量化，增强了智慧家居用户体验，有助于物联网的商业化。而5G 技术所带来的商业化优势，物联网智慧技术将得到更加全面的应用普及，推动物联网时代的发展[1]。

4.2 智慧物流

现阶段，电子商务的蓬勃发展，催生了大规模的物流产业，并使其逐步成为了市场经济中的一个重要主体。而在物联网技术下，大部分物流环节均可以实现自动化，构建处理智慧物流产业，降低了工作者的劳动强度，也节约了人力资源成本。在此过程中，5G 技术的应用可以大幅度地提高机械自动化运作的效率，大幅度增加物流吞吐量，不仅能够加快推进物流产业的发展，而且还可以通过降低物流成本带动电商产业的发展，提升物联网时代下市场经济的发展水平。此外，5G 技术在智慧物流中的应用，还能够消除当前4G 背景下物流信息与实物之间的不对称性，优化物流服务用户体验，更好地塑造出物联网时代的智慧特质[2]。

4.3 智慧工厂

工厂领域作为对自动化、智慧化生产技术需求较大的领域，物联网技术的应用，极大地提高了工厂的生产效率、压缩了生产成本，促进了工厂智慧化的发展。但在4G 技术的背景下，由于信息传输速率无法满足需求，导致一些对操作动作时效性要求较高的生产环节，依然无法实现机械自动化，阻碍了工厂智慧化的发展。而5G 技术的应用，使得设备、操作者、系统之间可以实现高效协同，构建出闭环自动化生产体系，以提升工厂智慧化生产水平。目前，5G 技术在智慧工厂建设中的应用，使网络延迟被控制在了0.1 ms以内，有效地满足了各生产环节对操作动作时效性的要求，促进了物联网时代下，工业生产力水平的发展。

5 结论

综上所述，有效应用5G 移动通信技术，有助于物联网在各领域的持续渗透。在物联网时代下，借助5G 技术可提高互联网系统通信效率，扩大物联网技术应用范围，强化物联网技术性能，推进生活与生产的智慧化发展进程，从而全面改善大众的生活、生产水平，促进新市场经济主体的形成。