5G移动通信技术环境下的物联网产业链发展研究

摘要：随着移动通信技术的发展，物联网概念应运而生。由于物联网是互联网的延伸，其本身并不能独立于互联网而存在。因此，物联网行业是一个新兴、具有挑战性的领域。文章首先对移动通信技术及其发展进行了简要综述，然后从需求、关键技术和产业链。个方面对物联网产业链进行了深入分析，最后在此基础上提出了未来发展的展望。

关键词：物联网；5G；移动通信技术

中图法分类号：TP391 文献标识码：A

随着现代社会经济的不断发展，人们对生活水平有着更高的要求和期望。因此，我们可以预见在不久将来我们会拥有越来越多的智能设备以及更多新的应用场景，而这一切都离不开信息通信技术（简称“５Ｇ”）这一重要工具。本文主要从３ 个方面探讨了未来发展的方向以及５Ｇ 应用与物联网行业之间的关系。

１ 移动通信技术及其发展

移动通信是指利用移动电话、卫星等通信工具，实现人与人之间以及计算机网络的联系。随着智能手机和平板电脑等消费电子产品的出现，人们可以随时随地通过这些设备与外界进行联系。可以说目前的移动通信技术已经非常成熟了。但移动通信技术也面临更加严峻的挑战，尤其是网络的不稳定和不断增加的干扰因素让人们很难正常使用这项功能。随着互联网与物联网产业不断的发展进步，人们对信息数据传输及数据安全方面有了更高的要求，因此需要更加高效、稳定以及安全的信息传输方式来满足人们日益增长的需求。在未来物联网行业中５Ｇ 是最重要而且也是最具发展前景的一个发展方向。移动通信技术在很大程度上改变了人们之间以及计算机之间的信息传输方式，并且实现了高速率高质量的信号传递，也极大地提升了通信效率。

２ 物联网概念的产生

由于５Ｇ 移动通信技术的发展，物联网终端设备越来越多。因此，我们可以认为将物联网与５Ｇ 移动通信技术结合在一起可以极大地促进新一代“物联网”产业的发展。而由于目前物联网应用主要是围绕个人消费领域，这一概念的提出有利于提高我国相关领域的技术水平和科研能力。另外，物联网概念的提出也对我国的相关产业起到了推动作用，促使相关产业更好地进入市场。在５Ｇ 移动通信技术环境下，物联网概念应运而生，其中主要涉及以下几个方面：（１）万物互联、万物智能；（２）基于传感器进行信息采集与处理；（３）基于终端设备数据进行信息交换。除此之外，５Ｇ 技术具有极强的数据传输能力和极强的抗风险性等优点，能够在一定程度上保证万物互联设备能够安全可靠地运行，从而保证相关信息传输不受外界因素影响而产生错误信息。因此，通过不断优化移动通信技术与物联网之间的结合方式，可以实现对万物互联设备的有效监控和管理。总而言之，“万物互联”“万物智能”等概念将会随着５Ｇ 移动通信技术的不断发展而形成新的发展方向和趋势，我们可以预计未来移动通信网络与物联网之间将会产生更多新的行业应用场景。

３ 需求分析

５Ｇ 在物联网中的应用可分为２ 个方面：一是感知层面，二是认知层面。５Ｇ 技术的应用，极大地促进了社会生产效率的提高，提升了人们生活质量；物联网与５Ｇ 结合之后，不仅可以为智能设備提供可靠的通信保障，还能够使万物互联互通，从而实现整个社会各行业的智能化升级。在工业领域中，物联网将给制造业带来一场革命；在农业领域中，物联网会促进农业种植、养殖水平的提高。在日常生活中，物联网同样为我们带来了巨大便利。从智能家居到智能社区再到智能工厂乃至智能城市、智慧交通以及智慧物流都离不开物联网这个重要的角色。因此，我们可以预见未来物联网将会给我们带来更加便捷舒适的生活，以及更多智慧家居产品与设备。除此之外，移动通信技术的发展使人们对物联网技术应用于各个行业有着更加清晰明确的认识和期待。例如，“无人超市”就是一个典型例子，说明移动通信技术在推动物联网技术应用中发挥了重要作用。因此，对于企业而言则需要加强对移动通信技术与工业物联网结合应用的研究。另外，随着社会经济水平不断提高以及人们自身对于生活品质以及健康需求等也在不断提高，我们需要注意到移动通信技术与物联网行业相结合所产生的价值并不仅仅是一种全新概念。

４ 关键技术分析

（１）大规模天线阵列技术是目前实现５Ｇ 的最重要的核心之一，其具有容量大、覆盖好、成本低的特点，可为５Ｇ 网络提供更多的射频资源；（２）多天线技术：多天线的应用能够提升频谱效率，可实现信号分离与信号合并，从而降低基站尺寸、减少天线数量；（３）网络切片技术能够根据网络业务需求灵活调整网络架构，进而提升５Ｇ 网络系统灵活性和可扩展性；（４）大规模天线阵列技术：该技术可以在确保大规模天线阵列的性能和效率条件下进一步提高频谱效率；（５）新型调制解调单元技术：针对５Ｇ 时代海量数据需求，以及５Ｇ 与４Ｇ、Ｗｉ?Ｆｉ 等其他无线接入方式之间的竞争要求，开发了全新的新型调制解调单元。此外，５Ｇ 还可与云计算、大数据、物联网等其他新型应用相结合，形成新一代移动通信和产业融合。最后，基于上述关键技术在整个５Ｇ 系统中起到至关重要的作用，为全面提升物联网产业链上各个环节之间的协同效率奠定了坚实基础。

５ 产业链现状

产业链上下游分布不均衡。虽然我国物联网产业链各环节都在快速发展，但是总体来看，我国物联网产业链还处于早期发展阶段，在产业规模、创新能力以及应用水平等方面都有较大差距。随着５Ｇ 移动通信技术的发展以及市场需求的增加，我国物联网行业有望进入快速发展阶段。目前市场上主要存在３类参与者：（１）网络设备提供商；（２）芯片制造商；（３）软件平台提供商。根据全球领先的半导体市场研究公司ＩＣＩｎｓｉｇｈｔｓ 最新报告，在未来５ 年内，中国大陆地区芯片的市场规模将增长超过６０％，达到１ ２５０ 亿美元，成为全球最大的芯片市场。其预计２０２５ 年中国大陆将占全球ＩＣ 市场份额的４０％。

５．１ 调整地方产业链部署

５Ｇ 技术将为整个物联网产业链的发展提供有力的技术支撑，但要使５Ｇ 技术和整个物联网产业链进行真正的结合，还必须在当地的产业链布局上作出相应的调整。一方面，５Ｇ 技术还没有完全商业化，所以在部署物联网产业链时，必须充分考虑到各个区域的产业优势和劣势，并根据各自的特点，进行行业模块的布局，以确保整个产业链的稳定性，从而为５Ｇ 技术的推广提供有利基础。另一方面，物联网产业链的布局需要对消费者的需求进行深度调研，并依据大数据的分析，制定出一个合理的供应链布局战略。

５．２ 针对物联网领域的商业化发展

在未来，通过５Ｇ 通信技术，可以实现物联网产业的多元化发展。５Ｇ 技术为用户提供了更为真实的手机通信体验，使用户能够身临其境，真正做到了人与物的交互。

６ 发展与展望

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，在５Ｇ 的加持下，智能物联将会迎来一个全新的时代。我国将大力推动物联网、云计算、大数据等新技术产业的发展。作为一个新兴产业领域，物联网市场前景广阔、潜力巨大，以“物联网”为基础构建智慧城市，加强对人工智能的研究和应用支持，并进一步推动ＡＩ与物联网、互联网等技术领域的融合创新［１］ 。

６．１５Ｇ 移动通信技术与新一代信息通信技术的融合创新

在我国大力推动物联网、云计算、大数据等新一代信息通信技术发展的背景下，“万物互联”时代即将到来，５Ｇ 与物联网、云计算、大数据等技术的融合，将会给智能物联带来巨大的发展空间。在“万物互联”时代下，物联网、云计算、大数据等技术在信息感知方面已经有了较为成熟的应用，而这些应用也将会为５Ｇ 移动通信技术环境下的智能物联发展带来新的契机。目前，我国已建成了规模庞大的物联网产业体系，并逐渐形成了较为完整的产业链。在未来的物联网发展中，我国还将继续加强对５Ｇ 相关技术和产业的研究力度，以及对智慧城市等领域市场需求和市场潜力方面的研究力度。目前，我国在人工智能基础研究、关键核心技术以及重大应用方面已取得了一定成效［２］ 。

６．２ 利用人工智能、大数据等新兴技术来推动智能化应用与发展

５Ｇ 将为智能经济社会的发展提供有力支撑，未来将是一个万物互联、人机交互，智能决策的时代。

物联网通过连接设备和互联网实现智能化控制，在这一过程中，数据传输是核心要素。因此对５Ｇ 进行深入研究，将有助于实现对未来物联网市场的预测与分析。由于智能传感器的数量和类型不断增加，这就要求提高网络覆盖能力，从而满足多场景的需求。在传统数据传输中存在诸多弊端，而且低成本的实现方式已经不能满足人们对于物联网连接设备体积小、部署灵活、成本低等需求，故对物联网进行深入研究有必要。为了解决这些问题，我们需要将人工智能技术与物联网结合在一起。人工智能在处理数据方面有着显著优势，在云计算方面可以有效提升信息传递和管理效率。同时，基于智能傳感器的数据采集可以使物联网更好地为人们服务。在大数据时代，通过人工智能与云计算的结合可以进一步实现对数据的高效处理、分析和应用。由于５Ｇ 移动通信技术具有传输速率高、延时低、连接广等特点，因此该技术非常适用于物联网场景中，且能够有效降低５Ｇ 系统运行时延。

我们需要针对物联网市场特征建立相应机制，以确保５Ｇ 网络能够满足物联网行业应用需求以及数据传输速率要求等。为了更好地提升５Ｇ 移动通信系统性能，还需要构建相应的网络架构。（１）基于智能传感器的网络架构设计：主要包括网络层、传输层和数据层等；（２）以数据驱动控制为目标的架构设计方案：主要包括对关键环节的控制与管理；（３）多个无线通信链路协同传输控制方案：主要包括多个无线基站通信信道之间协同传输控制以及多无线天线同步技术等；（４）基于机器学习和智能决策算法的网络架构设计：通过建立模型对不同场景下５Ｇ 系统性能进行分析，并根据各参数提出相应优化策略来提升５Ｇ 性能；（５）智能连接设备部署方案设计：对于设备类型、终端类型等多样化情况进行分析。根据具体需求制定相应部署方案，并提出相关优化策略以确保５Ｇ 系统性能提升等问题得到解决；针对物联网应用场景的复杂特性，可通过在不同物联网应用场景中部署不同技术标准来实现其通信功能。５Ｇ 是新一代移动通信技术标准，对物联网产业健康发展起着重要作用。５Ｇ 系统采用新一代无线通信技术标准来提升系统性能、降低网络成本和优化物联网应用体验等，因此可以在５Ｇ网络环境下实现更多物联网应用场景。未来，随着５Ｇ 网络在物联网领域内的深入研究与应用实践，其将为我国物联网产业发展带来新的契机和机遇以及广阔的市场空间［３］ 。

７ 结束语

５Ｇ 将成为物联网的重要基础设施，面向智慧城市、工业制造等多个行业场景的垂直行业应用；以及基于ＮＢ?ＩｏＴ，ＬＴＥ?Ａｄｖａｎｃｅｄ，ＬＴＥ 等移动通信技术的物联网解决方案。基于此，本文对中国５Ｇ 通信技术及产业未来发展进行了展望。

参考文献：

［１］ 曾哲君．５Ｇ 通信技术推动物联网产业链发展［Ｊ］．通讯世界，２０１７（１２）：２．

［２］ 魏海波．５Ｇ 移动通信技术下的物联网时代［Ｊ］．数字化用户，２０１７，２３（２１）：７．

［３］ 叶明强．５Ｇ 通信技术推动物联网产业链发展浅析［Ｊ］．中国新通信，２０１８，２０（８）：２．

作者简介：牛晨欣（１９９１—），本科，研究方向：５Ｇ 无线网络规划设计、５Ｇ 及物联网行业应用。