大数据5G移动通信技术的应用及发展前景

2022-01-20卢世雄

通信电源技术 2021年15期

关键词：实时性联网

卢世雄

（广东省电信规划设计院有限公司，广东广州 510630）

0 引言

互联网技术的不断发展和进步，为人们的通信交流提供了更加可靠高效的平台，随着服务内容的增多，4G技术已经无法完全应对井喷式增长的网络需求，因此5G移动通信技术应运而生，被广泛应用在不同的场景中，以打造更加高质量的移动通信平台。

1 5G移动通信技术概述

1.1 5G移动通信技术概念

5G移动通信技术指的是第五代移动通信技术，其数据传输速度更快，应用范围更广，是物联网全面进步和发展的根本。5G移动通信技术包括超密集异构网络技术、自组织网络技术、设备到设备（Device-to-Device，D2D）通信技术、机器对机器（Machine-to-Machine，M2M）通信技术等，能实现智慧工场、远程手术以及无人驾驶汽车[1]。

1.2 5G移动通信技术特征

5G移动通信技术具有以下5点鲜明特点。一是速度快，基本传输速率能达到10 Gb/s。二是能实现泛在网处理，突破时间、地点以及人物等限制，建立更加高效全覆盖的通信体系。三是具有低功耗的作用，因为5G移动通信技术旨在实现物联网目标的全覆盖，要满足环保节能的技术应用要求，所以在功耗方面优势较为突出，能满足功耗需求。四是低时延优势明显，传统的4G技术网络延迟约为30～70 ms，而5G技术的时延能维持在1 ms以下[2]。五是能建立万物互联模式，配合物联网应用要求，打造真正意义上万物互联的应用体系，配合信息传感器、激光扫描器以及定位系统等就能更好地实现实时性远程控制管理。

2 大数据5G移动通信技术的应用

正是因为大数据5G移动通信技术数据处理能力较好，无论是信息传输还是信息共享，应用优势都非常明显，所以其应用场景也在不断扩展，能更好地建立有效的信息数据交互平台。

2.1 云VR技术/AR技术

近几年，计算机信息技术呈现出全面转型发展的趋势，其中以虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术和增强现实（Augmented Reality，AR）技术为主要代表，能有效改善传统的人机交互体系，建立更加科学合理的信息交互平台。尤其是云VR技术，能实现终端成本和用户体验的全面升级，借助云端可以完成相关内容的处理，并且确保渲染内容的规范性和科学性。也正是基于VR技术的特点和应用优势，网络处理结果能实时传回一体化设备，无需配置价格较高的PC主机，借助5G移动通信技术就能建构完整的互联控制模式。此外，网络时延在5 ms以内且传输速度要在100 Mb/s～9.4 Gb/s才能实现云渲染，5G移动通信技术为其提供了充沛的应用环境[3]。

例如，部分地区开展的基于5G+VR红色旅游智能平台项目将绿色生态作为基调，合理调控和配置5G移动通信技术，搭配VR技术和人工智能技术，应用云渲染技术，将红色文化浓缩到旅游项目中，创新体验方式，并建构红色旅游智能云平台[4]。具体技术内容见表1。

表1 技术内容

利用新型技术方案搭配5G移动通信技术流程，实现了新增产值3×107元、年均产生销售收入2×107元以及利润8×106元的目标。

2.2 车联网

主要是指基于物联网推动车辆统一化管理进程，有效配合5G移动通信技术，建立大数据基础背景下的车载设备联动管理，搭建更加多元且规范的服务模式，从而确保车辆智能驾驶水平得以优化。另外，5G移动通信技术的应用还能提高驾驶过程中的安全性和舒适度。与此同时，正是车联网的设置，能有效打造更加合理且规范的城市交通运行环境，配备自动驾驶模式、远程控制模式以及编队行驶模式，合理维持技术应用环境的同时，能更好地实现车联网应用目标[5]。

2.3 智能制造

依据5G移动通信技术的特征，将其应用在智能制造产业，不仅能提升行业生产水平，还能打造更加智能化的应用控制平台。在传统的机器人制造行业中，基本的作业模式较为固定，对应的处理方案也非常单一。为了能提升机器智能生产力水平，要对其予以云处理操作，配合大数据和人工智能技术，打造完整的实时性监控模式，保证监测生产制作过程的全景化。借助5G移动通信技术，匹配云计算分析模式，创设差异化的情境，利用实时性互联机制将信息或者数据回传到机器操作系统中，从而变更传统的生产模式，为多元管理提供保障。

另外，5G移动通信技术和石油化工行业等垂直行业的融合模式也将带来翻天覆地的变化。其中，5G+MEC平台就是基于5G移动通信技术建立专享模式，打造合理化的网络接入控制平台，维持工厂现场实时性电子作业票的管控平衡，并且能实现高精度综合定位处理。配合蓝牙定位标签部署机制和基站终端匹配机制就能更好地实现人车精准定位管理，实时完成仓储货物追踪处理，保证可视化服务的科学性和规范性。自动发电控制（Automatic Gain Control，AGC）拣货模式也是依托5G移动通信技术建立的部署模式，配合5G模组以及自动导引运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）方案就能实现实时性拣货操作，在无人搬运的状态下提升工作效率。

例如，中国石化综合服务统一管理平台搭配5G移动通信技术，建立窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）智能化巡检模式（图1），配合智能安防等应用流程，打造系统化融合型监管模式，真正促进全价值链自动化决策和网络协同管理工作的进步[6]。

图1 智能化巡检监控场景

2.4 智慧校园

随着5G移动通信技术的发展和进步，将技术方案和应用规划与教育行业融合在一起能大大提升应用实效性，打造更加科学合理且多元的课堂教学指导模式，真正实现智慧化教育工作。

首先，将5G移动通信技术和课堂教学融合在一起，提升课堂的多样性，并实现4K画质无时延的信息传递，保证实时性传输的规范性和科学性。其次，利用5G移动通信技术能推动IoT无障碍、无缝隙网络覆盖体系的发展进程，真正打造校园物联网位置信息的管控平台，并且结合活动轨迹、学习数据以及运动数据等建立汇总型的技术平台，保证校园管理的智慧化。最后，匹配学校的信息化系统打造云上教育平台，并且真正意义上发挥5G移动通信技术高宽带和低时延的优势，全面消解信息化系统孤岛效应，为数据共建共享提供支持[7]。

2.5 无线医疗

从物联网技术和计算机信息技术全面发展的状态可知，医疗体系和物联网的融合大大提升了工作效率，也为医疗行业远程管理提供了保障。而在大数据5G移动通信技术全面发展的基础上，远程医疗服务将更加便利和高效，建立先进医学手段的跨空间管理和应用。在2019年，我国第一次实现了5G移动通信技术首例远程外科手术，并且随着5G移动通信技术的全面发展，利用技术操作偏远地区机械臂实现动物肝脏切除等都为医学跨地区操作处理提供了支持和保障。

2.6 社交网络

在移动通信时代，社交网络是人们生活不可或缺的部分，传统的4G技术已经为交流互动提供了无限可能，能借助视频和语音等手段建立实时性交互平台。而在5G移动通信技术全面发展的背景下，社交模式也将迎来翻天覆地的变化，可将5G移动通信技术应用在具体的设施上，如不同的可穿戴设备等。同时，将录像设备转变为360°全景直播模式，从而打造更加多元可靠的互动体系，维持信息交互和数据交流的最优化。并且5G移动通信技术还将实现现实场景向虚拟现实的拓展，利用沉浸式视觉体验打造不同的社交模式，为人们获取身临其境的感受提供保障[8]。

除此之外，大数据5G移动通信技术具有重要的潜在市场价值，能从根本上改变人们的生活和工作模式，共同创造更加多元科学的平台机制。依据《5G经济社会影响白皮书》可知，5G移动通信技术为国家数字经济发展提供了良好的平台，并且预测在2030年，5G移动通信技术将增加8×106个工作岗位，创收6.3×1012元的经济市场价值。基于此，国家要针对大数据背景下5G移动通信技术建立更加健全的发展规划和制度模式，依据本土人才培养规划，为行业输送更多的专业化人才，促进行业发展形势的多元化转型。

3 大数据5G移动通信技术的发展前景

在大数据5G移动通信技术全面发展的时代背景下，我国科研人员对于5G移动通信技术的研究也在拓展层次和深度，尤其是5G移动通信技术超低延时等方面的研究更加受到关注，因此需针对新兴行业提出的要求和标准落实完整的信息管控平台。另外，无人驾驶和虚拟现实等方面还存在设备应用效能不足的问题，如何更好地提升技术和设备之间的交互效果，强化研发质量和应用效率将成为大数据5G移动通信技术未来发展的重要方向。建构科学标准的控制模块，从而提升人们生活的便捷化程度[9]。