浅谈5G技术在智慧城市建设中的应用

柯遵重

（福建省邮电工程有限公司 福建 福州 350011）

0 引言

智慧城市是新型的城市发展方向，包括了重要的城市配套设施相关建设，承担着公共服务的各项功能。5G 技术不断地深入发展和应用，智慧城市建设的脚步也在加快。基于5G 技术在智慧城市建设中的研究，包括了对技术、应用、构建、优化集合发展的综合性内容，这对推进城镇建设有很强的助力效果。对建设策略和应用范围展开研究有助于发挥5G 技术在智慧城市建设中的技术优势和功能特点，帮助全面推进5G 技术在智慧城市中的建设脚步。

1 智慧城市基本简介

2016年，国家“十三五”期间的各项科技创新规划中，国务院对智慧城市的建设有详细的阐述，即：以计算智能、城市的模型构建以及协同服务各项理论作为基础点，在城市的多维度中突出立体感知；在数据的集中和管理中实现跨领域管理；在数据的融合中做到规避时间和地点的不足以优化智能化的决策；根据城市数据进行优化基础公共服务；在城市的系统安全上提高保障。这些关键性技术的提升和改善，能够帮助更好的建设智慧城市，创新智慧城市群。2022年，我国5G 技术表现出不俗的能力，国家发改委在对“十四五”期间的公共服务规划内容中，对智慧城市建设有内容上的要求。即强化5G 技术的基础建设，将智慧5G 技术在固边、市政融合等多方面进行提升，强化并促进文化服务的流动，帮助群众更好地利用5G 技术接入智慧城市建设。再次分析智慧城市，就是根据信息技术和各项智慧化的理念，将城镇化的各项管理进行系统、集成，并更好地为民众提供服务，从而优化城市的各项管理和服务，提升城市在资源上的运转效率，进而改善民众的生活质量。智慧城市表现出了自身的特点：智慧化、公共化和综合化。智慧化是基于城镇管理和基础服务中，各项工作都能够从智慧化的角度进行调整和适应，进而让物资获得更好配置；公共化是在智慧城市的研发应用中，城市公共事务服务会有更明显的改进，帮助民众获得更好的公共服务体验；综合化是整个智慧城市背景下，群众的运行方式、运行范围等都会从城市管理和服务中展开，这里面涉及许多领域，是一种综合性更强的建设方式。

2 5G技术在智慧城市建设中的作用

5G 技术融入智慧城市的建设已经在技术层面有了进步。对技术上的整体架构进行分析，如下图1所示，用户层是政府、企业和市民，涉及政务服务、城市平安、交通管理、医疗管理和金融管理等等各方面的内容，需要依托运营商的管理、业务应用的管理和大数据服务的支撑，数据均在云数据中心和数据库中有所依托，网络层则是从通讯角度分析，感知层是最终这些数据的接收器和传送器。5G 技术在智慧城市建设中，可从信息发布效率的提升、智慧城市运行资源的综合管理、一体化交互平台管理等方面进行作用的分析。

图1 基于5G 技术的智慧城市建设架构图

2.1 信息发布效率的提升

信息对于5G 技术和智慧城市都是非常关键的。智慧城市运行中，政府、企业和市民都需要根据智慧城市的各项信息，进行行为措施的调整。所以智慧城市建设之中，信息占据着非常重要的地位。高效率的信息发布是智慧城市高效运转的必经之路，也是提高智慧城市效果的基本要求。在信息发布中，5G 技术承担着非常关键的作用，5G技术下的物联网能够为信息发布提供实时和动态的数据，并能够全面地将信息推送，统一的信息内容能够在短时间之内高效的分发、传递至各个领域，组织或个人都能第一时间获得信息。这就是智慧城市中信息发布效率的高效性。

2.2 智慧城市运行资源的综合管理

相对于现在的单一媒体，在5G 技术下的智慧城市建设可以在功能、业务面等多维度上进行推进。这样的基础上，城市运行涉及的诸多领域都有很好的发展，5G 技术帮助智慧城市的发展更加趋于资源综合管理和整治。智慧城市的建设在5G 技术的助力下，可重点对网络面连接面、端连接端和点连接点等方面进行分析，将精准的信息进行传递，将各项响应变得更加实时，将智慧城市中各项优秀的资源进行集中的管理，这样能够更加高效、精准地对资源进行整合和利用，提升整个城市的管理和服务的效率，帮助改进城市运行，提升民众的生活质量。

2.3 一体化交互平台管理

5G 技术在不断地提升和改进，复杂程度也越来越高，5G 技术已经在城市运行中有较好的布局和构建。各项媒体和平台本身具备较好的开放性和综合性，这为智慧城市的建设有很好的帮助。即：5G 技术下的媒体和平台能够将政府、企业和市民进行有机的连接，使得整个智慧城市闪闪发光。政府和企业能够在媒体和平台之下开展各项公共的基础的管理工作和基础服务，市民的日常生活和工作环境有了更好的改善[1]。市民也可以根据媒体和平台，对政府和企业推进的各项管理和服务进行反馈，这项功能诉求会使得政府、企业和市民整体连成一线。这就是5G 技术在智慧城市建设中表现出的优点。5G 技术在智慧城市建设中的应用能够帮助整个智慧城市管理和服务的平台表现出一体化的交互管理，将信息的双向传递和反馈推进到更便捷、更快速的阶段。

3 5G技术在智慧城市建设中的建设策略

基于5G 技术的智慧城市建设正在逐渐地发展，在不断地探索和深化过程中，已经构建出清晰的、成熟的网络架构，但实际的业务方面仍旧表现出一定的不足。浅析5G 技术在智慧城市建设中的关键技术，需要从无线传输和无线网络中展开。无线传输中，常用的MIMO 和多载波能够很好地帮助雷达信号获得高效的灵活的传输，使得各项小零件得到很好的控制，同时，空间分辨率也在不断地强化，信号的干扰得到降低，整体通信质量得到提升。在无线网络技术之中，多用户量和人员分布密集的区域已经作为中心接入5G 技术，这样的前期研究使得整个数据信息业务更加清晰化明朗化，整个资源也得到有效的控制，实现成本的节约。同时各项程序也不断地简化，未来通信发展在此基础上能够快速前进。5G 技术在智慧城市中的建设策略可从以下四个方面展开。

3.1 媒体平台辐射面的多维度发展

城市更加智慧化和高效化运行，其中的核心就是5G技术。但是5G 技术不是智慧城市建设和发展的唯一技术，在此之外，各项媒体平台也是需要基于5G 技术进行全面的推广和发展的。5G 技术之下，各项媒体平台需要保持自身的开放性，充分考虑多家媒体平台全面融合策略，做到协同和创新，进而发挥媒体平台的优势——辐射面广泛。新媒体本身可以在多维度上得到发展，这样的辐射面是非常广泛的，也深受市民朋友的肯定，整个平台的用户流量也在保持持续性递增的趋势，这对智慧城市建设的资源、信息传递表现出正面的帮助。媒体平台可借助自身优势，以高清、快速传播等特点吸引更多用户的关注，并在媒体上扩大辐射面，做好信息内容的精准传播，促进新媒体平台的活力，从多维度上进行发展。

3.2 5G 技术应用的关键切入点

智慧城市在建设过程中整个信息是纵横交错，表现出多样性和交叉性的特点，5G 技术在这样的环境下有很好的空间得以发挥，但是信息的交互性太强可能会出现一定的干扰，这对智慧城市的建设有一定的阻力，使得5G 技术不能更好地把握智慧城市建设的重点和难点。所以在进行5G 技术的智慧城市构建过程中，找准技术的关键切入点是首要任务[2]。当前5G 技术已经在逐步实现网络的全覆盖和内容的优化。网络全面覆盖是推进智慧城市建设的首要任务，进行全面的覆盖和广泛的部署才能够将5G 技术网络全面推进，才能够对智慧城市中的交通、医疗等各领域展开延伸，确保各项信息资源的准确性，使得整个数据展现出科学性。

3.3 技术不断融合和创新

5G 技术在智慧城市建设过程中是最主要的手段和工具，当然，5G 技术也不是唯一的建设技术。所以以5G 技术为主，多种技术不断融合和创新的策略能够更好地帮助推进智慧城市的建设。5G 技术不断改进的同时，可以和云计算、大数据、AI 技术等联合使用，这样形成大型的技术综合体，能够更好地扩宽5G 技术在智慧城市建设过程中的应用范围，将各项技术整合之后不断探索、开发、创新。智慧城市建设中，安防系统是基础、关键的一个系统，居民在各个场所活动，5G 技术就应该在每一个可能活动的点进行充分的部署，将安防系统构建得更加完善。这样全路段融合和创新也为公安机关和物联网之间做好衔接，避免出现所谓的“盲区”“堵点”，使得整个安防系统能够为城市的建设和发展贡献出自身的屏障的力量。

3.4 信息安全保护策略

5G 技术在智慧城市建设中有举足轻重的地位，那么信息安全的保护策略就值得深入分析。智慧城市建设中，政府、企业和市民的各项信息都会在技术平台中有所呈现，大规模的数据集中在此，5G技术的数据库就显得尤为重要。一些不法分子会因为数据库背后强大的利益对5G 技术不断地展开攻击，信息安全保护策略是推进智慧城市建设的有效手段。若是没有完善的信息安全保护手段，智慧城市的推进不会得到群众的支持。为了确保信息的安全和整个系统的稳定性，5G 技术还需要在发展中同步进行安全保护工作的推进，对可能出现的不良风险，尤其是在技术中可能出现的漏洞应该进行必要的预测，并对其展开多维度的防护。各种防火墙和入侵检测手段等也需要全面纳入信息安全保护体系中，使得整个5G 技术在智慧城市建设中更加安全和稳定[3]。

4 5G技术在智慧城市中的应用

5G 技术应该在智慧城市中发展新的战略，打破传统的发展策略，医疗、公共服务、工业、旅游等模式联合5G技术可得到全新的突破。这些能够和智慧城市进行衔接的新型业务模式，在不断的改革和创新中更加全面地融入智慧城市之中，在居民的生活细节中，将创新理念转化为成果，为所需要的人带来便捷，真正显示出5G 技术之下智慧城市的生态和谐。下面从智能照明、智能家居和智能电网三个模块阐述5G 技术在智慧城市中的应用。

4.1 5G 技术+智能照明

智能照明系统对现代人的生活和工作能够提供非常便捷的帮助。智慧城市的建设过程中，智能照明系统的推进是群众的号召。5G 技术与物联网联合之下，智能照明能够很好地融入智慧城市建设之中[4]。根据用户的需求，科学的构建智能照明系统，帮助有关部门根据车辆和行人的具体情况进行自动调光，使得城市的发展更加多元化、智能化。第一，符合资源节约的理念，符合当今可持续发展战略的理念；第二，能够提升道路、社区的安全维度，帮助许多工作人员降低工作的强度，缓解工作压力；第三，对于设施的运行能够降低维护成本。这些互利共赢的局面受到政府、企业和群众的肯定。当前已经有案例，某城市在根据5G 技术构建智能照明体系之后，成本核算之后可节约超过190 万美元。

4.2 5G 技术+智能家居

群众的生活水平越来越好，社会趋于稳定，智慧城市的全面建设也更加的人性化。智能家居在这些背景下应运而生。智慧城市建设中，5G 技术提供强大的技术支撑，根据信号的传递和解答，全面地控制家居，赋予家居更多的“情感”，从而满足人类的需求。智能家居的背后是稳定的网络和安全的技术，智能家居系统能够很好地被控制，从而提升生活幸福指数。4G 技术的链接和传播已经表现出自身的优势，但实际运用过程中，时延性和稳定性仍旧对智能家居的推进表现出较大的阻力[5]。对此，5G 技术的流畅度、安全性、稳定性和灵敏度更高，为各项数据的高效传输提供了保障，使得智慧城市的建设更加可靠，使得智能家居的使用更加便捷。群众在使用智能家居时也会有更好的体验感，生活质量得到提升。5G 技术的安防系统的提升使得盗窃事件的发生概率也降低，这也使得智能家居的使用安全性更高。用户在5G 技术下更加舒适的使用智能家居，适当的还可以融合人脸识别、视频监控数据传播等功能，让智能家居更加的智慧，帮助民众更加健康的生活。

4.3 5G 技术+智能电网

城市的发展和电网有密切的关系，一座城市电网的建设和发展对城市有深远的影响。智慧城市建设过程中，智能电网是典型的应用案例。5G 技术对智能电网的推进和发展有重要的作用，不仅将整个电网系统进行模式的改革，更要能够提供专项、专网服务。智能电网之中，电力流和信息流之间的有机融合之后能够发挥重要的作用，有关部门在能耗管理中可更加高效完成检测和排查，整个能源传输的效率也更加快速高效。所以智能电网的发展是智慧城市建设过程中重要的枝干内容。对于用户和电网之间，也能够从更加智能的角度实现互动，使得整个城市的电力运行更加合理高效[6-7]。举例来说，某城市已经在5G 技术下建设好智慧城市，并且构建了完善的智能电网系统。在面临严重风暴时，城市内的停机概率就会得到有效控制；遭遇严重风暴时也会更加的稳健。以某城市表现出的数据为代表，下降的概率可达到50%。所以，智慧城市建设过程中，以5G 技术作为支撑，强化智能电网的建设是关键、有必要的重点内容，能够提升城镇居民的生活质量，确保城市更好的发展。

5 结语

数字城市未来不断升级，逐渐就会构建成智慧城市。5G 技术就是智慧城市发展和进步中的重要技术支持。根据信息技术、互联网连接和通讯、云计算等多元化的手段，融合新媒体发展的优势，对城市进行更加智慧化的管理，将政府、企业和民众进行多位一体正整合。在新的发展过程中构建新型发展模式，从更加智能和安全的角度提升城市建设实力，各项信息之间构建感知、整合和传递，使得智慧城市在未来真正做到改善资源、惠及群众，帮助实现地球的可持续发展。