5G通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展研究

時間:2022-04-11 11:00:55

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5G通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展研究

摘要:現(xiàn)如今在科學(xué)技術(shù)的推動下,計算機的應(yīng)用范圍不斷擴大。信息化的時代背景極大程度促進了我國經(jīng)濟的發(fā)展。5g通信技術(shù)作為一項前沿技術(shù),主要被應(yīng)用于通訊領(lǐng)域中,預(yù)計在2021年會廣泛應(yīng)用。但是5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)是一項新興的技術(shù),若將二者進行有機的結(jié)合,勢必會帶動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。文章結(jié)合5G通信技術(shù)背景下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展,展開具體的分析。

關(guān)鍵詞:5G通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用發(fā)展

近年來,物聯(lián)網(wǎng)借助其強大的功能得到人們廣泛的關(guān)注,不論是在人們的生活還是工作中,都得到普遍的應(yīng)用。伴隨5G通信技術(shù)的提升,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又進入更深的層次,并具有巨大的應(yīng)用潛力。在5G通信技術(shù)的時代背景下,若想確保物聯(lián)網(wǎng)更好地發(fā)展,要將二者進行有機的結(jié)合,進而促進5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

15G通信技術(shù)的概況與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1概況。5G網(wǎng)絡(luò)作為第5代移動通信技術(shù),也是當(dāng)下4G網(wǎng)絡(luò)的下一代網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)如今,5G通信技術(shù)主要包括無線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩個方面。其中,無線技術(shù)涉及多個領(lǐng)域,即MIMO技術(shù)、超高密度組網(wǎng)技術(shù)、多址接入技術(shù)、編碼技術(shù)等;而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括切片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能重構(gòu)技術(shù)、移動邊緣計算機技術(shù)等。1.2發(fā)展現(xiàn)狀。目前,5G已經(jīng)成為全球研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。早在2014年,韓國的三星電子企業(yè)就已經(jīng)開發(fā)出以5G通信技術(shù)為核心的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù),經(jīng)過數(shù)年的研發(fā),5G通信技術(shù)時代的到來指日可待。與當(dāng)下普遍應(yīng)用的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,5G通信技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢,即速率的提升、容量的增大、延時的降低方面。5G通信技術(shù)的速率可以在10Gbps左右,遠遠超過當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是4G網(wǎng)絡(luò)速度的數(shù)10倍;在容量方面,5G通信技術(shù)也具有明顯的優(yōu)勢,是4G網(wǎng)絡(luò)容量的百倍至千倍;在延時方面,5G通信技術(shù)的延時可以控制在5~10ms,最低可以控制在1ms。根據(jù)這些顯著的優(yōu)勢,使得5G通信技術(shù)能夠成功取替4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并成為日后的主流通信技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,5G通信技術(shù)在智能設(shè)備上也得到了良好的應(yīng)用。不僅在智能手機和平板電腦上可以廣泛應(yīng)用,還能在健身器、智能手表等移動設(shè)備上得到良好的支持,符合時展與進步的需求。此外,5G通信技術(shù)更加多樣化,會在2020年推出全新的技術(shù),并帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如芯片、軟件、器件等。將5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行有機的結(jié)合,將會推動ICT技術(shù)的創(chuàng)新[1]。

2物聯(lián)網(wǎng)的概況與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1概況。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊網(wǎng)后發(fā)展的又一種信息產(chǎn)業(yè),還被稱之為傳感網(wǎng)。具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,不論是在城市安全、智能交通中,還是公共衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都發(fā)揮著自身特有的功能與優(yōu)勢,為人們的生活與工作提供了顯著的便捷。簡單來說,物聯(lián)網(wǎng)作為一項網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是將物品與互聯(lián)網(wǎng)進行有機結(jié)合,并展開信息交換與通訊,進而對智能化進行準(zhǔn)確地識別、定位、監(jiān)管與追蹤。但是,“物聯(lián)網(wǎng)+”并未是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的唯一核心,其中還包括以智能化為主,物物相連的一項網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中,可以借助3個結(jié)構(gòu)層次將其實現(xiàn)。(1)感知層,將其直接與物體、設(shè)備相銜接。作為物聯(lián)網(wǎng)中一項最基礎(chǔ)的部分,該層次的功能主要是對數(shù)據(jù)信息進行采集與感知。(2)網(wǎng)絡(luò)層,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)闹匾ǖ?,也是確保物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)得到穩(wěn)定應(yīng)用的主要支撐技術(shù)。需要在結(jié)構(gòu)完善、合理的網(wǎng)絡(luò)層下,才能夠保證數(shù)據(jù)信息的有效傳輸。(3)應(yīng)用層,該層次是結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的不同需求進行調(diào)整的關(guān)鍵部分,借助平臺與服務(wù)來處理信息數(shù)據(jù),進而保證不同的功能得以實現(xiàn)。2.2發(fā)展現(xiàn)狀。就目前實際情況來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早已經(jīng)被應(yīng)用在人們的工作與生活中,并能充分滿足各個領(lǐng)域的實際需求。但是,受到4G通信技術(shù)速率、容量、延時的影響,對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展造成了一定的阻礙,導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)難以更加深入地應(yīng)用到各個行業(yè)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于智能化的應(yīng)用具有一定的要求,如果只依靠4G技術(shù)很難滿足其發(fā)展需求,但是5G技術(shù)的出現(xiàn),能夠在最大限度上促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

35G通信技術(shù)背景下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展

3.1速率優(yōu)勢帶動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到限制的主要影響因素即通信速率。在當(dāng)下的4G網(wǎng)絡(luò)背景下,物聯(lián)網(wǎng)的通信速率很難滿足自身發(fā)展與應(yīng)用的需求,無法獲取大量的數(shù)據(jù)信息。如果傳輸數(shù)據(jù)過大,很容易出現(xiàn)諸多不確定的因素,例如網(wǎng)絡(luò)堵塞、網(wǎng)絡(luò)延時等情況,這樣就會導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)不能夠在第一時間傳輸至應(yīng)用層。在這種情況下,便會很容易出現(xiàn)安全隱患。但5G通信技術(shù)的出現(xiàn),被高效地應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中,借助5G通信技術(shù)自身高速率、大容量與低延時的優(yōu)勢下,能夠在最大限度上滿足物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)信息的傳輸需求,進而保證物聯(lián)網(wǎng)能夠得到全面和更深一層次的應(yīng)用。在智能化的時代浪潮中,網(wǎng)絡(luò)的速率對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要作用。當(dāng)下的4G網(wǎng)絡(luò)與WiFi無線網(wǎng)絡(luò)都很難滿足物聯(lián)網(wǎng)智能化的需求,需要利用5G通信技術(shù)作為發(fā)展基礎(chǔ)。5G通信技術(shù)的建成,人們的上網(wǎng)速度會隨之提升,由于5G通信技術(shù)的傳輸速率遠遠超過4G,意味著人們通過智能手機與其他電子產(chǎn)品獲取數(shù)據(jù)信息的時間會大大縮短。從整體上看,5G通信技術(shù)會將以往的控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔ⅲ瑸?G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用提供保障[3]。3.2安全優(yōu)勢帶動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),充分實現(xiàn)了物物相連,使得人們在日常工作與生活中的各部分得到了有效連接,因此,對于網(wǎng)絡(luò)安全有了更高的要求。即便5G通信技術(shù)在速率、容量與延時上有了顯著的優(yōu)勢,但是安全問題是其發(fā)展過程中的又一大全新的威脅。如果5G通信技術(shù)的安全難以得到保證,那么基于5G通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也會難以發(fā)展。但是,5G通信技術(shù)具備較為完善的安全防護機制,進而為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供了保障。5G通信技術(shù)的安全防護機制是參考了4G網(wǎng)絡(luò)的安全參考架構(gòu),在此基礎(chǔ)上,無線空口安全與網(wǎng)絡(luò)等安全機制的支持,更深一層次地確保了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全性能。因此,5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的安全應(yīng)用具有較高的要求,例如建筑防盜、高速監(jiān)控等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在5G通信技術(shù)中,會涉及諸多先進的天線傳輸技術(shù),在改變馬蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同時,還能夠?qū)Ω鱾€終端的通訊方式提供多樣化的服務(wù)。這樣不僅能夠幫助物聯(lián)網(wǎng)在5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上擴展覆蓋面積與頻段,還可以減小以往的終端模塊體積[4]。3.3便捷優(yōu)勢帶動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。在5G通信技術(shù)的應(yīng)用下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會得到更為便捷、簡單的應(yīng)用。一方面,5G手機的出現(xiàn),不僅不會打破物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原有的布局,還會對傳統(tǒng)的建筑展開智能化的改造,不會對現(xiàn)有的建筑環(huán)境造成破壞。另一方面,5G通信技術(shù)所衍生的智能設(shè)備的數(shù)量與類型也會大幅度增加,進而為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ),使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用變得更加普遍與便捷。同時,5G通信技術(shù)的優(yōu)勢在設(shè)備上也得到了充分的體現(xiàn),5G通信技術(shù)是借助毫米波來展開通信,能夠縮小通信設(shè)備的占地面積,為小型化、便捷化設(shè)備的生產(chǎn)與發(fā)展提供了保障,并具有良好的推動作用[5]。此外,5G通信技術(shù)的出現(xiàn),廣大用戶還能夠體驗到4G網(wǎng)絡(luò)中未開發(fā)的功能,并將其得以運用至人們的日常工作與生活,將其在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)展與應(yīng)用,為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的研發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。例如,在5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,人工智能會得到廣泛的使用,智能導(dǎo)航駕駛將會出現(xiàn)在實際的應(yīng)用中,能夠為駕駛?cè)藛T的安全提供保證,為駕駛員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。因此,在5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,物聯(lián)網(wǎng)中的其他潛在的功能與作用也能夠被充分挖掘,進而能夠為人們提供更加便捷的服務(wù)。在全球化的背景下,只有將5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到有效的結(jié)合與創(chuàng)新,才能夠確保我國的整體文化軟實力得到顯著的提升,進而在激烈的市場競爭下站穩(wěn)腳步[6]。

4結(jié)語

綜上所述,5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機結(jié)合,是促進時代進步的關(guān)鍵所在。在5G通信技術(shù)的支持下,物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的安全、速度得到了保證,進而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應(yīng)用在各個領(lǐng)域,為智能化奠定了有效的技術(shù)支持。這種技術(shù)的應(yīng)用,在一定程度上將會改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

[參考文獻]

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[3]孫磊,孟凡博.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(29):105-106.

作者:左培良 王建平 唐天德 單位:綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院