物联网下5G通信关键技术研究与应用

许智

摘要：互联网技术应用给人类的生活带来了翻天覆地的变化。通过互联网人与人实现了无距离沟通，真正做到了人与人相连。物联网顾名思义就是物与物之间相连。互联网的高速发达是信息化发展的重要成果。互联网的快速发展实现了信息高度集中，科技将人类带入了全新的时代—物联网时代。

关键词：物联网;5G通信;关键技术;应用

1 物联网技术概述

物联网通过互联网将物物相连，是一种新一代信息技术，通常是使用多种信息传感设备，融合多种信息技术，对需要进行监控、连接和互动的物体其过程和位置信息，通过实时采集和收集，与互联网相结合，多种信息和传感设备之间构成一个大型网络，实现对物品的快速识别、管理和控制的目的。在互联网的基础上，物联网通过微小芯片进行合理标识，广泛应用在不同领域，便于互联网完成物物、物人之间的联系，随着5G通信技术的发展，与物联网相结合，作为未来创新发展的新趋势，其应用场景如图1所示。

2 物联网形式下5G通信技术的实际应用

2.1 SDN/NFV技术的应用

SDN和NFV分别指的是软件定义网络与网络功能虚拟化，他们作为5G网络技术的基础，在5G技术发展的时候，也要对这两项通信技术进行扩展，由于云计算服务与三网融合产业的诞生促使5G网络技术在安全方面得到真正的保证。不但可以帮助5G网络技术编制有针对性的發展计划，而且在一定程度上软件化与虚拟化功能还能促进其发展。SDN技术和NFV技术还能够帮助5G通信网络技术形成控制层、管理层和应用层，很大程度上简易了管理模式，将自动调控变成可能，这在一定程度上简便了人工操作程序，对网络系统能够实现优化，将5G网络技术与这两项技术很好的融合在一起，能够成功创建虚拟网络结构，该结构能够充分满足不同行业对网络的需求。

2.2 密集网络技术的应用

5G网络技术在使用期间给出的流量要比4G网络技术多很多。5G网络技术将多个类型的无线接入技术有效结合在一起，覆盖率不高，所以，如果想对其进行更小的划分就必须应该合理运用密集网络技术。运用密集网络技术可以从以下两个方面入手：（1）在宏基站外部建设大量的天线，然后对外部空间不断进行扩大，通过这种方式达到增加系统容量的目的，同时还能加强系统的灵活性。（2）在室内布置密集网络，以此来提高临近节点之间的精准性和有效性。所以说，对密集网络技术进行合理有效运用，能够使网络空间不断扩展和增强。

2.3 新型网络架构技术

未来人们对移动网络的需求量会不断增加，为满足用户需要，5G通信网络技术需要缩短延时，并且让设备维保工作更加简易并且节约资金投入，要想妥善解决以上问题必须对云架构和C-RAN进行深入研究。

2.4 智能化技术

智能化技术是5G通信网络技术中一项十分重要的技术，伴随着互联网技术的不断发展进步，未来通信网络技术发展过程中需要不断提供更多元的服务，将会有更多的、复杂的信息数据传输到中心网络。5G网络通信技术的中心网络其本质是有大型服务器构成的云计算平台，具有超强的计算能力。5G网络通信技术借助交换机技术及其他设备与相关基站相连接，实现网络更好的联通。宏基站的计算能力与存储能力都比较强大，针对时效性比较强或者数据信息量比较大的数据，也可以很好的应对。能够将其传输到云计算平台进行中心网络处理，将数据进行细化，并且进行分类归档。中心网络外部还有许多的中断和基站，它们以不同的形态存在。网络中心平台可以依据不同的业务类型，选取相应的频段。在客户实际运用的过程中，网络连接形式以及天线多样化。面对如此繁琐、庞大的业务，不断提升智能化水准，提升它在识别、分类归档以及选择方面的能力。所以说，智能化技术将会是5G网络通信技术中作为关键的技术。

3 物联网+5G的智能应用

3.1 智能家居，科技改变生活，从天猫精灵、小爱同学、智能门锁到扫地机器人等等，我们的家居生活正因为物联网变得越来越智能。在不久的将来智能家居会朝着更多样化更普及化发展。智能家居会让人类进入更安全更便捷省心的全新生活。运用5G通信技术手机就能对家里的电器远程管理，一回到家，灯火自动亮起，窗帘自动打开，空调也自动调到适宜的温度，最喜欢的音乐也随之响起，冰箱记录食材时效或直接在网上进行购买食材，甚至可以将手环和卧室的台灯进行绑定，在人入睡后台灯自动熄灭。最终提高了家居的安全性、便利性、舒适性、艺术性并实现环保节能的居住环境。智能音箱并非普通的音乐播放器，它能与主人语音交互，为主人播报天气状况，购物，点外卖，最重要的是还可以帮主人操控其他的智能家居。全新的智能家居让生活变得更轻松，更快捷。

3.2 智能交通及自动驾驶汽车，收费站的ETC，以及公交车的定位实时查询等等，我们的日常出行也因为物联网正在时刻发生变化。自动驾驶原理是通过计算机系统为主的智能驾驶仪器来完成的。通过对道路设施的信息反馈，汽车就能每时每刻的不断获取路况和信号灯，实现智能驾驶。而在5G即将普及的背景下，自动驾驶汽车将得以实现更大的突破。

3.3 智慧零售和智慧物流，自助收银机、电子货架标签系统ESL以及无人便利店等等落地应用，使我们的日常购买变得越来越便捷，去超市购物再不用排起长长的大队，疫情期间无接触购物也让人更加安心。智慧零售方便了顾客自助购买商品的同时也让商家的运营成本不断降低，从而使商品价格更合商品种类更加符合顾客的需求，商品品质更优质。随着互联网的诞生和应用，催生了无数电商平台，掀起了网络购物的大潮。我们现在能实时查询物品的具体位置、快速收到商品均是得益于RFID、精准定位、AGV机器人等等物联网在物流场景的应用。

3.4 智能制造和智慧农业、医疗以及智能能源，基于传感器的实时监测、云计算以及大数据等技术对工厂的赋能，智慧工厂、工业互联网等等的概念才得以落实。RFID耳标在畜牧业养殖的应用，传感器、摄像头及卫星等技数自动化设备在农业种植的应用、融合及普及必将使传统农业变得更智慧，给农民的生活带去翻天覆地的变化。医院借助5G可以实现远程医疗，智能手环可以实时监测病人的身体特征等等。物联网在医疗领域的想象空间依旧很大。利用物联网技术可以为风力发电机建立“健康档案”，大力推进新能电桩建设等节能减排措施，对中国的经济快速发展意义非凡。

3.5 智慧园区和智慧城市，通过物联网技术促进园区内门禁、停车、安防等系统之间的相互融合，“信息孤岛”等问题正因物联网技术的提高被逐渐解决。安装了传感器的智能井盖实时监测水位，经过改造的水、电、天然气、热表等可以远程抄表，可架设5G基站和建龙设备的路灯等等，智慧城市的步伐正在逐步加快。

结束语

总而言之，5G通信网络技术作为现今社会最高端的移动网络技术受到社会各界的广泛关注。尽管还没有形成系统的理论，但是随着科学技术的不断发展进步，5G通信技术将在不同技术层次上有新的突破，助力不同行业实现迅速发展，改变人们未来的生活方式，不断提高国民生活质量，推动社会方方面面高速发展。

参考文献：

[1]杨晨彬.物联网形势下的5G通信技术应用[J].通讯世界，2019，26（12）：84-85.

[2]余世平.基于5G移动通信技术的物联网应用分析[J].电子世界，2019（3）：174，176.

[3]杨万辉.5G通信技术背景下物联网应用发展[J].通讯世界，2019，26（12）：121-122.

[4]廖世强.物联网与5G通信技术融合的研究[J].现代信息科技，2020（2）：92-93.