5G通信技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的推動作用

1、    5g通信技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的推動作用    李璐鵬摘要：5g通信技術(shù)是萬物互聯(lián)時代的關(guān)鍵技術(shù)，其核心技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展必然將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。文章首先對5g通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系進(jìn)行分析，繼而重點(diǎn)探究5g通信技術(shù)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的推動作用。關(guān)鍵詞：5g通信技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展5g通信技術(shù)是“十三五”期間國家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)，是我國高新信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)崛起的核心載體，憑借比4g具有更高的峰值速率、更短的延遲時間、更多的連接主體，可以預(yù)見5g通信技術(shù)的發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文立足5g通信技術(shù)的發(fā)展，探究其對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的推動作用，具有

2、較強(qiáng)的實(shí)踐意義。一、5g時代的特性物聯(lián)網(wǎng)的建立，離不開信息平臺的成功搭建，缺少了優(yōu)秀的信息傳導(dǎo)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)將失去最重要的技術(shù)基礎(chǔ)。因此，5g時代的到來，將真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展，下文中，筆者將根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)對信息傳播速度的需求特點(diǎn)，提出5g通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的特性。1.超高傳輸速率，超容量帶寬面對未來移動智能終端的普及、移動應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，由此而帶來的激增的移動數(shù)據(jù)流量，為了滿足用戶的需求，5g必須具有光纖般的傳輸速率，超高容量的帶寬。傳輸速率與帶寬應(yīng)滿足如下指標(biāo)：用戶體驗(yàn)速率0.11gb/s，用戶峰值速率可達(dá)10gb/s。2.廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，零時延的端對端傳送未來移動通信將滿足各種類型互

3、聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的個性化需求，提供無所不在的智能信息服務(wù)，無所不在的連接，這要求5g要有更好的覆蓋、更大的連接數(shù)密度及更好的移動適應(yīng)性，以保證用戶在不同的環(huán)境下都能得到一致的服務(wù)體驗(yàn)。同時，物聯(lián)網(wǎng)的控制類業(yè)務(wù)中，如車聯(lián)網(wǎng)、自動控制等業(yè)務(wù)，對時延要求敏感，要求時延低至毫秒量級，且需要保證高可靠性。在5g系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)1ms時延，rtt（往返時間）應(yīng)該不大于200s，假設(shè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)能力可以和現(xiàn)有l(wèi)te（長期演進(jìn)）系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)類比，則5g系統(tǒng)的空口傳輸時間間隔t不應(yīng)超過25s。此外，5g在連接數(shù)密度指標(biāo)及時延指標(biāo)應(yīng)滿足：連接設(shè)備密度達(dá)到每平方公里數(shù)百萬個；移動性達(dá)到500km/h以上，實(shí)現(xiàn)高速環(huán)

4、境下的良好用戶體驗(yàn)。二、5g通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)無線移動通信的每代革新都能夠有效實(shí)現(xiàn)傳輸速率較快、網(wǎng)絡(luò)頻譜較寬、通信方式較為靈活、智能化及通信質(zhì)量更高，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4代。無線移動通信最基本且最主要的就是使用蜂窩網(wǎng)方式，其是通過美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出。第一代移動通信技術(shù)使用模擬式通信系統(tǒng)，其能夠使300hz-3400hz的語音到高頻載波頻率mhz中轉(zhuǎn)換，只能夠?qū)崿F(xiàn)語音，但是無法手機(jī)上網(wǎng)。第二代移動通信從模擬調(diào)制發(fā)展成為數(shù)字調(diào)制，其開啟了手機(jī)上網(wǎng)時代，并且還促進(jìn)了諾基亞的發(fā)展。第三代移動通信的主要特點(diǎn)就是多媒體通信，其支持高速數(shù)據(jù)傳輸，寬帶更寬，能夠有效實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸及寬帶多媒體服務(wù)，從

5、而實(shí)現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)。第四代移動通信技術(shù)的發(fā)展表示人們已經(jīng)進(jìn)入到了無線寬帶時代，其結(jié)合3g和wlan，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量視頻圖像的傳輸，滿足用戶對無線服務(wù)的需求。第五代移動通信目前已經(jīng)是現(xiàn)代通信領(lǐng)域的主要研究對象，其傳輸速率為10gbps，能夠有效解決海量無線通信的需求，有效實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。三、5g通信技術(shù)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的推動探析1.5g移動通信標(biāo)準(zhǔn)逐漸成形推動物聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用的創(chuàng)新5g通信技術(shù)體系在一開始的構(gòu)建設(shè)計上就是要滿足各種不同的應(yīng)用場景下，信息服務(wù)的海量連接、超低延時、超快速率的需求，也就是說一旦5g能出現(xiàn)統(tǒng)一的移動通信標(biāo)準(zhǔn)，就能逐步結(jié)束當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)各自為政的局面，為智慧城市等提供無

6、縫連接的統(tǒng)一框架。美國verizon引領(lǐng)5g研究并完成5g規(guī)范制定，在2017年完成了商用部署。特別要指出來的是，目前在非獨(dú)立式的架構(gòu)（non-standalone）與獨(dú)立式的架構(gòu)競爭中，非獨(dú)立式架構(gòu)已取得較好的發(fā)展效果。從3gpp帶領(lǐng)5g技術(shù)大步發(fā)展的情況來看，協(xié)定中的較低層級（尤其是layer1與layer2）將成為5g新無線電（5gnr）技術(shù)的基礎(chǔ)區(qū)塊?？偠灾?，5g移動通信標(biāo)準(zhǔn)逐漸成形結(jié)束了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的分歧，繼而推動物聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展。2.millimeterwave技術(shù)取得突破推動物聯(lián)網(wǎng)硬件廠商的發(fā)展2016年fcc、verizon等廠商宣布在millimeterwav

7、e技術(shù)方面取得突破，2017年millimeterwave技術(shù)室外商業(yè)應(yīng)用已進(jìn)行現(xiàn)場測試，在移動電信廠商針對5g通信技術(shù)制定專屬規(guī)格基礎(chǔ)構(gòu)架的潮流下，為享受到技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展紅利，物聯(lián)網(wǎng)硬件廠商無疑要更新并不斷開發(fā)新技術(shù)，如客戶端設(shè)備（cpe）與智慧裝置公司通過技術(shù)更新可以獲得大批訂單。當(dāng)然，目前硬件在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的占比較低，如傳感器/芯片廠商加上通信模塊提供商的總價值僅約占整體產(chǎn)業(yè)價值的16%左右，但是推動硬件設(shè)備的普及將大幅拓寬物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用市場空間。3.致密組網(wǎng)、noma、massivemimo等技術(shù)的發(fā)展拓展物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域2016-2018年是5g通信技術(shù)由測試逐步向商業(yè)應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變的

8、關(guān)鍵性時期，許多5g通信技術(shù)都得到比較快發(fā)展，從而拓寬了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍，其中最具代表性的是以下幾種技術(shù)的革新：第一，致密組網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)切片已獲得驗(yàn)證，sdn/nfv技術(shù)能提升5g的信息控制與轉(zhuǎn)發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的智能感知與實(shí)時分配，這不僅能進(jìn)一步提升局域內(nèi)信息數(shù)據(jù)的傳輸速度，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸要求，而且還能使各終端的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸不受干擾；第二，noma技術(shù)雖然國內(nèi)華為、中興等廠商堅持mmtc的上行多址方案，但是3gpp在這方面的研究取得突破，從而降低信息傳輸時的外部干擾；第三，massivemimo技術(shù)的革新逐步解決了信道估計不準(zhǔn)、導(dǎo)頻污染的問題，并且隨著硬件廠商與電信運(yùn)營

9、商在成本控制方面的努力，多天線技術(shù)的普及經(jīng)濟(jì)性越來越高，這些都拓展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用空間與領(lǐng)域，使得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)形成發(fā)展的良性循環(huán)。4.5g通信技術(shù)推動工業(yè)市場信息化工業(yè)經(jīng)濟(jì)作為我國的經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)體制之一，在市場經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)地位的今天，工業(yè)市場需要不斷地降低自身的生產(chǎn)成本才能在未來的經(jīng)濟(jì)體制中存活下來。在工廠行業(yè)中，自動化控制生產(chǎn)流程已經(jīng)成為了工業(yè)市場提高效率，降低人工成本的有效方式之一，而在自動化控制的改造過程中，物聯(lián)網(wǎng)將提供優(yōu)秀的信息服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)工廠信息化打下結(jié)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。此外，工廠行業(yè)的信息化進(jìn)程中也需要物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持才可能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)下我國工業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的情況來看，工廠信息化、自動化的改革是勢在必行的，而未來的工廠行業(yè)的市場，將隨著“一帶一路”的項(xiàng)目而不斷地向國外發(fā)展，獲得更好的市場經(jīng)濟(jì)效益，因此物聯(lián)網(wǎng)在其中發(fā)揮的作用，將保證自己可觀的經(jīng)濟(jì)效益?？偠灾?，在未來的通信產(chǎn)業(yè)中，5g就是移動互聯(lián)的代名詞，即建立在高速度、廣泛在、低功耗、低時延、萬物互聯(lián)的移動網(wǎng)絡(luò)通信，物聯(lián)網(wǎng)就是智能感應(yīng)的即時性能力，把這些能力通過通信技術(shù)整合最終形成全新的能力萬物互聯(lián)，這是智能互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然方向，因而隨著5g通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈