5G移动通信技术下的物联网时代研究

2021-12-27白航杨国勇蒙镇梅

科学与信息化 2021年18期

白航杨国勇蒙镇梅

贵州电子科技职业学院贵州贵阳 550000

引言

5G移动通信技术是近年来发展成熟的一项技术，至今仍然没有在民用领域实现广泛应用，5G是第五代蜂窝网络通信技术的简称。现阶段，5G技术可以实现低延迟通信、低成本建设以及高效率使用，还可以实现大规模设备的连接功能。5G技术和物联网这两项技术相辅相成，5G技术的发展使物联网设备快速普及，技术不断实现突破，打破了种种技术上的制约，为物联网发展扫清了障碍，为物联网技术飞速进步奠定坚实基础。

1 5G移动通信技术下物联网时代的高效率特点研究

1.1 有超高的传输速率

根据目前5G及物联网的发展情况来看，5G通信技术为物联网提供了高速稳定的信息传输通道，使物和物之间的智能化、自动化互联有了技术上实现的可能性，5G技术直接促进了各个领域、各个行业的发展。目前5G技术可以达到的最高数据传输速率是10Gbps/s，最低传输速率也能达到最高传输速率的75%，即使用5G网络下载一部10G的超清电影只需要10s的时间，5G移动传输速率已经达到光纤的传输速率。这种传输速率的优势不仅体现在文件下载方面，更对物联网的实时传输起到重要作用，有助于物联网应用实现更多功能，也有助于物联网增强时效性[1]。

1.2 有稳定的传输性能

5G时代下物联网的传输技术不仅具有高速度的特点，还具有高稳定性的突出优势。相比于4G技术而言，5G信息技术不受到Zig Bee、Wi-Fi等协议的约束，信息传输速率和稳定性大幅度增强，当出现连接时间超过规定值、信息传输量达到上限的情况时，网络也不会被迫停摆。而4G通信技术常常因为上述情况而中断信息传输，通信技术运行稳定性较差。5G通信技术之所以具有这方面优势是由于5G信息传输相对独立，不受到网络协议框架的限制与束缚，信息传输过程就变得更加稳定。在这种条件下，5G技术下的物联网能够持续高效的进行物与物之间的互相联通，使信息化与智能化在物联网体系中飞速发展。

1.3 规模化传输特点

5G时代背景赋予了物联网以高效率、高速度传输的鲜明特点，也为物联网技术提供了规模化传输的重要保障，这对物联网技术应用常态化发展具有重要的应用价值。由于5G的技术特点是不受网络协议框架的约束，因此可以为多个终端提供信息技术服务。现在常用的家居物联网应用5G技术已经成功通过大规模的MIMO天线系统使生活用水、用电、煤气传感设备与物联网进行信息互联，使人们足不出户就可以享受各种方便的服务。

2 5G时代背景下的物联网智慧应用研究

2.1 物联网智慧家居

智慧家居是物联网技术初期就开始应用的领域，是我国人工智能技术的一个重要应用场景，早期的智慧家居设备需要Wi-Fi网络的技术支撑，但该技术使用的无线网络稳定性达不到要求导致物联网传输质量较差，物联网的发展也比较缓慢。5G技术的成功应用使得智能家居设备系统大幅度精简，突破了Wi-Fi通信传输的制约，使物联网技术升级换代速度加快，推进了物联网商业化进程[2]。

2.2 智慧物流

近年来，电子商务飞速发展使物流产业规模不断扩大，物流产业已经成为市场经济中不可或缺的一个重要组成部分。在物联网技术体系下的智慧物流实现了绝大多数环节的自动化处理，不仅大幅度降低了物流企业投入的人力资源成本，还降低了物流行业工作人员的劳动强度。5G技术的成功应用使物流各环节之间的衔接时间缩短，物流程序的处理更加精准，通过高效率、高质量的物流体系带动了电子商务的发展。在4G信息传输时代中，物流信息和实物情况往往存在一定的不对称问题，5G信息传输时代下物流行业运行不存在此类问题，物联网的智慧应用特点在5G时代中得以充分展现。

2.3 智慧工厂

传统工厂中的车间有各种生产线，这些生产线的产品生产制造过程最初只依靠工作人员的体力劳动来完成，自动化和智能化技术出现后，工厂生产过程出现了焕然一新的面貌。自动化加工和智慧化生产技术是工厂迫切需要的技术，物联网技术的成熟发展对智慧工厂控制成本、提高生产效率方面意义非凡。在上一代移动通信技术的背景下研究智慧工厂遇到了很多矛盾问题，传输速率慢就是一个重要的问题，传输速率慢会导致车间流水线上的机械动作无法实时完成，这导致实现机械自动化的最终目标遥遥无期。5G技术的网络时延极低，具有非常良好的实时性特点，操作人员、智慧物联系统和操作设备之间的控制与协同效率显著提升，在实践中摸索了智慧工厂建设经验，已经可以构建出闭环自动化智慧工厂，全面提升企业生产效率。笔者经过调研得知，5G技术已经将智慧工厂的网络时延控制在0.1ms之内，这个时延量级已经满足各种生产环节的实时控制需求，因此5G的时代背景下物联网飞速发展具有一定的必然性[3]。