物联网中5G 通信技术的应用

2023-09-02赵波

通信电源技术 2023年14期

赵波

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210019）

0 引言

随着科学技术水平的不断提升，5G 通信技术以其稳定性强、数据传输速度快、安全性高以及可覆盖范围广等特点在我国众多领域得到了广泛应用并取得了理想的效果，为人们的日常工作、生活、学习提供了便利。特别是在物联网背景下，相关技术人员需要对5G 通信技术的应用进行系统化分析。

1 物联网和5G 通信技术概述

1.1 物联网

物联网技术不仅能拓展互联网的覆盖范围，还能实现各物品与互联网的有效连接，实现物物相连。在红外感应器和射频识别等先进信息传感设备的作用下，可以进行信息数据的交换处理，实现物品智能化的识别、管理以及监控。

根据功能的不同，可以将物联网体系架构划分为感知层、网络层以及应用层。感知层利用传感器网络、摄像头等硬件设施，实现对相关信息数据的系统化采集和整理。网络层可以实现感知层与应用层的连接，利用计算机平台进行相关数据信息的安全传输、存储以及管理等。在应用层能够系统分析用户的使用需求，依托物联网技术设计更加优质的信息服务模块[1]。物联网体系架构如图1 所示。

图1 物联网体系架构

1.2 5G 通信技术

在4G通信发展的基础上，5G通信技术应运而生。5G 通信技术在提高资源利用率的同时，还能加快信息的传递速度，促进企业经济效益的提升。物联网形势下，5G 通信技术的优势主要表现为以下4 个方面。

（1）网络覆盖全面。在互联网时代的影响下，社会各界对于通信的高效性和便捷性提出了更高的要求，特别是在一些智能化行业，对于网络的传输质量和效率等方面要求较高，为此需要保证无线网络的覆盖率，推动智能信息服务水平的提升。

（2）超容量带宽。现阶段，我国通信技术发展迅速，尤其是在5G技术问世后，有效提升了带宽容量，在满足使用者通信需求的同时，符合信息时代物联网发展的基本要求，为人们的工作和生活提供了极大的便利[2]。

（3）数据流量大。随着我国的网民数量不断增加，人们对于网络的依赖程度逐渐提高，有时会出现网络数据流量无法满足使用者需求的情况。在分析的过程中可以发现，一部分用户在进行大流量App 下载时，会出现下载速度慢、无法下载以及网络中断等问题，同时存在上网流量套餐费用较高的现象。通过对5G通信技术的运用，在增加数据流量的同时，还能够为网络状态的稳定性提供一定的保障，以此来满足用户的不同需求。

（4）增加可容纳的网络设备数量。在互联网技术的支撑下，网络设备的在线数量不断增加，会在一定程度上对互联网信息的传播效率产生相应的影响，降低用户的通信体验。在5G 通信技术应用和普及的过程中，不仅可以提升信号的整体质量，还能增加可容纳的在线设备数量，为用户提供更好的通信体验[3]。

2 物联网背景下5G 通信技术的应用

2.1 智慧城市

目前，随着城市化发展进程日益加快，智慧城市作为一种新型理念应运而生。智慧城市利用先进技术进行各类资源的整合，能够为人们提供更优质和多样化的服务。利用物联网技术可以实现医疗和交通等多个领域的信息交流，为人们的生活提供便利。智慧城市通过对5G 通信技术的运用，在数字化技术的支撑下，能够有效提升设备的运行效率，实现信息化与城市化的高度融合。同一框架中包含城市的所有联网信息，可以有效解决信息滞后或者不互通等问题，实现信息的统一存储和传输。此外，在智慧城市建设中，强调能源和交通等的科学管理，如当车站安装相应的物联网传感器后，有关工作人员可以对车站车次和人流情况等进行更加准确的掌握，有效缓解交通拥堵和乘客滞留等情况。

2.2 智能制造与供应

5G 通信技术打破了传统通信技术的束缚，能够有效提升技术水平，实现数据的实时高效收集。在5G 通信技术的支持下，传统制造商不再需要依靠固定或移动网络来满足通信需求。物联网融合5G 通信技术后，企业使用的物联网设备将具有更高的自动化控制水平，在实现数据高效收集和分析的同时，降低运行成本。物联网与5G 通信技术的结合对传统制造到智能制造的转型起着关键的推动作用，也为工业4.0目标的实现提供了技术保障。

传统的供应链模式逐渐朝着智能供应链方面迈进，智慧供应链具有敏捷性好、技术渗透能力强以及信息继承性高等优势，不仅可以实现供应链中信息、资金流以及物流等方面的及时对接，还能促进企业内部和外部运行效率的提升。智能供应链需要完整的信息支撑，要与不同产业和技术相关联。目前，物联网与5G 通信技术的结合涉及企业设计、采购、生产、物流以及交付等供应链全过程，贯穿于资金流、信息流、商流以及物流等方面，实现了整个供应链的智能升级[4]。

2.3 智能通信

5G 通信技术能够满足不同领域的智能化网络通信需求，可以为智能化平台的构建提供可靠的技术支持。5G 通信技术在进行智能城市的建设方面具有至关重要的作用，不仅提高了人们的生活质量，还推动社会发展朝着数字化、智能化以及网络化的方向迈进。为了更好地提升智慧城市的建设水平，需要合理利用5G 通信技术进行城市照明、电子显示牌以及交通路灯等基础设施的智能化建设与管理。以5G 通信技术为载体，可以实现万物互联目的，在开展智能化系统建设的过程中，融合相关网络架构，提高智能化城市发展水平。5G 通信工程技术在智能通信领域中的设计和应用如图2 所示。

图2 5G 通信工程技术在智能通信领域中的设计和应用

在5G 通信技术的应用下，全面提升智能通信建设水平需要相关技术人员以具体的网络应用场景为依据，科学选择网络模式，确定具体的物联网设备，实现5G 通信技术在公共交通等方面的应用。

2.4 医疗领域

医疗领域每天都会产生大量的医疗数据信息，对信息处理的及时性和有效性提出了更高的要求。利用5G 通信技术能够实现数据的实时处理，更加高效精准地记录患者信息，为患者和医护人员之间的信息交流提供便利。与此同时，物联网与5G 通信技术的融合能够有效保证医疗资源配置的合理性，缩短信息传输的空间距离。医疗技术与物联网新兴技术的结合已经成为医疗领域发展的主要方向。

2.5 教育领域

物联网技术同教育的有效融合主要是利用数据信息的传输创设具有功能性和规则性的检测机制，确保在数据信息传输过程中可以根据功能特点确定数据的传输机制，完成数据信息的同步化处理。同时，物联网教育机制能够完成智慧体系的构建，构建同步性和多节点的传输体系，利用5G 通信技术效率高、时延低以及覆盖范围大的优势，实现各类信息的精准传输，提供互动化和全息化的教育体验。

在开展教育活动的过程中，可以根据数据测试点的不同，创设不同的场景对接相应的教育环境，在传感设备和校园内部监测设备的共同作用下，及时反馈被采集人员的活动行为。一旦发现校园内部存在陌生人，就可以利用画像的传递来分析其是否属于该学校师生群体中的一员，如果不是要及时通知保卫处进行确认，必要时可以报警处理，避免意外情况发生。利用5G 通信技术能够实现相关数据信息的及时检索和传输[5]。

3 5G 通信技术未来发展趋势

一方面，5G 通信技术需要充分结合互联网和物联网的技术优势，在数字化的基础上，为网络系统和数据系统提供传输纽带。之后根据功能开展相应的人工智能处理，充分发挥和展现5G通信技术的生产价值。在后续调控的过程中，5G 通信技术需要进行产业结构的优化和调整，拓展和优化时要将市场发展要求和内部技术更新情况相结合，促进生产效能的提升。在互联网、物联网的基础上，进行多节点联动数据处理体系的创设，在提高数据信息间连通效率的同时，还能推动通信产业的高质量发展。

另一方面，5G 通信技术需要朝着智能化的方向发展。在对互联网体系架构和服务功能进行分析的过程中可以发现，在互联网平台上进行大批量数据信息的传输和处理离不开物联网与通信技术的相互支撑。为此，需要严格遵循人工智能的控制理念来开展5G通信技术的后期调控，实现不同网络体系中数据节点的精准连接，提升数据信息传输的精准性，从而满足不同应用场景下的数据转换和处理要求。