淺析5G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

淺析5G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：隨著移動(dòng)通訊的速度，通信行業(yè)發(fā)生了重大變革，很多新的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，物聯(lián)網(wǎng)就是其中之一。只要在設(shè)備中嵌入一個(gè)電子元件，便可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，以及能夠進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和交換。同時(shí)，5G移動(dòng)通信技術(shù)也逐漸出現(xiàn)在人們的生活視野里，其能夠適應(yīng)更多、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，是今后通信技術(shù)發(fā)展的主流。本文首先對(duì)5G通信技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行概念闡述，再對(duì)物聯(lián)網(wǎng)背景下5G通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參閱。

關(guān)鍵詞：5G時(shí)代;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)以及5G通信技術(shù)的概述

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠有效地把物和物之間的網(wǎng)絡(luò)相連在一起。從技術(shù)的層面去看，其實(shí)質(zhì)是將微型感應(yīng)芯片加入到物體中去，從而能夠大大提高互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的智能化水平，而且通過網(wǎng)絡(luò)，將物與人、物與物間的聯(lián)系都緊密地聯(lián)系起來，溝通得以實(shí)現(xiàn)。可以說，物聯(lián)網(wǎng)就是通過傳感設(shè)備的應(yīng)用，其是以嚴(yán)格的協(xié)議為基礎(chǔ)，再將把不同類型的網(wǎng)絡(luò)相連在一起，從而達(dá)數(shù)據(jù)信息的交互，從而讓通信系統(tǒng)更為穩(wěn)定，也實(shí)現(xiàn)了信息的精準(zhǔn)定位、跟蹤等目的。由于物聯(lián)網(wǎng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，因此應(yīng)用的范圍非常廣，在社會(huì)中各個(gè)行業(yè)有都有應(yīng)用，包括智能交通、智慧城市、智慧校園等。另外，隨意城市化進(jìn)程的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大地的應(yīng)用范圍，而此時(shí)的5G網(wǎng)絡(luò)誕生，更是能大大推進(jìn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)通信行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。

（二）5G通信技術(shù)

5G網(wǎng)絡(luò)，又叫做“第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)”5G通信技術(shù)，其近年來逐漸出現(xiàn)在了人們的視野中，也成為了人們?nèi)粘Ｓ懻摰臒狳c(diǎn)。5G通信技術(shù)，是在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上升級(jí)發(fā)展起來的，其傳輸速度是4G網(wǎng)絡(luò)的百倍以上。據(jù)全球電信運(yùn)營商估計(jì)，預(yù)計(jì)5G技術(shù)會(huì)在2020年真正得到實(shí)際應(yīng)用。在國際電信聯(lián)盟，把5G稱為IMT-2020，也就是說5G標(biāo)準(zhǔn)化工作會(huì)在2020得以實(shí)現(xiàn)。5G相對(duì)于4G來說，具有更多的優(yōu)勢，5G技術(shù)的變化主要是以能力指標(biāo)的為主的，即Gbps用戶體驗(yàn)速率。5G技術(shù)下，能夠在28吉赫的超高頻段，數(shù)據(jù)傳送速度高達(dá)到一秒1Gbp以上，傳送速度十分快，用戶能夠在幾秒鐘內(nèi)，成功下載一部高分辨率的電影。另外，5G技術(shù)傳輸距離上也得到了突破，擴(kuò)大的范圍，大提高數(shù)據(jù)的傳輸速度，可以在2km內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，而且也打破了原有數(shù)據(jù)傳輸?shù)目臻g約束的問題，用戶使用網(wǎng)絡(luò)也更加通暢，在很大程度上方便了人們的生活。目前，5G技術(shù)是全世界最先進(jìn)額技術(shù)，受到全球各界人士的關(guān)注與重視，5G通信技術(shù)的的應(yīng)用范圍會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，包括地鐵、高速公路、車聯(lián)網(wǎng)等，為用戶提供高清視頻、虛擬顯示等多種業(yè)務(wù)。在醫(yī)學(xué)上，5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用也能夠幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開刀?？梢?，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有多功能，能夠滿足用戶的多樣化需求，這也是運(yùn)營商積極推動(dòng)5G技術(shù)的重要原因之一。

二、物聯(lián)網(wǎng)下5G通信技術(shù)的應(yīng)用

（一）密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G通信技術(shù)，相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)來說，其流量更大，是4G的千倍以上。5G通信技術(shù)，主要是將多種無線接入技術(shù)有機(jī)地聯(lián)系在一起，但是其覆蓋范圍比較小，因此要想更小的分割是很難得到實(shí)現(xiàn)的。因此，在這個(gè)情況下，使用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是十分重要的，其能夠有效解決該問題。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其功能主要體現(xiàn)在兩大方面：一方面在宏基站的外部，其是通過設(shè)置好多條的天線，從而使得使室外的空間得以擴(kuò)寬，另外也會(huì)在一定程度上加大系統(tǒng)的容量。不單止如此，還會(huì)大大提高系統(tǒng)的靈活性。另一方面主要體驗(yàn)在室外，其通過設(shè)置多個(gè)密集網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)調(diào)，推進(jìn)合作，這樣便能夠提高相鄰節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，使得信噪比增益得到很大程度的改進(jìn)。同時(shí)，在5G通信技術(shù)中，通過應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間增加，能夠達(dá)到時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積，最大化地把網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來。

（二）智能化技術(shù)

5G通信技術(shù)的后續(xù)發(fā)展，必然使用到多元化的服務(wù)，而且同時(shí)還會(huì)有多種復(fù)雜的數(shù)據(jù)向中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。實(shí)質(zhì)上，5G通信技術(shù)的中心網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，主要是由大型服務(wù)器組成的，其計(jì)算能力十分強(qiáng)。智能化技術(shù)，能夠有效地通過交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使用設(shè)備與其他基站能夠相連在一起，就算是針對(duì)時(shí)效性比較強(qiáng)的數(shù)據(jù)，或者以及大量的數(shù)據(jù)，其也能夠有效應(yīng)對(duì)。該技術(shù)能夠?qū)⑾蛟朴?jì)算中心進(jìn)行提交，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化，并將其按照不同的類別其劃分和歸檔。對(duì)于中心網(wǎng)絡(luò)來說，由于其外部還著很多終端和基站，其形態(tài)會(huì)不盡相同。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中心來說，其能夠結(jié)合不同的業(yè)務(wù)，能夠選擇不同的頻段，這樣的網(wǎng)絡(luò)連接方式顯得更為多樣化，更好地提高用戶的體驗(yàn)感，滿足多元化的需求。因此，為更好地應(yīng)付這樣復(fù)雜、大量的業(yè)務(wù)，必須要提高技術(shù)的智能化水平，從而提高系統(tǒng)的識(shí)別、分類以及選擇的能力，智能化技術(shù)是5G通信技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

（三）高頻段傳輸技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，各行業(yè)的發(fā)展都需要足夠的網(wǎng)絡(luò)容量以及傳輸速率作為技術(shù)的支持。就移動(dòng)通信系統(tǒng)來說，系統(tǒng)頻段一般都是在3吉赫之內(nèi)的，能夠滿足用戶的日常簡單需求。但是如果有大范圍的線上活動(dòng)，并且在短時(shí)間內(nèi)使用數(shù)量快速增加，那么頻段資源供應(yīng)不足，便會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況，影響用戶的使用。而應(yīng)用高段頻傳輸技術(shù)，寬帶能夠達(dá)到284.7吉赫，這是微波全部帶寬的十二倍。微波和毫波的范圍相差非常大，毫波相對(duì)于微波，其要小一些，毫米波頻率通常在27.3～350吉赫，由于尺寸不大，其能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，能夠制造體積更小、耗材更小的設(shè)備。另外，還可實(shí)現(xiàn)超高速短距離通信，同時(shí)能夠和兼容性比較高的5G相結(jié)合，

（四）SDN/NFV技術(shù)

可擴(kuò)展技術(shù)，也是5G通信技術(shù)中一個(gè)非常重要的應(yīng)用技術(shù)，云計(jì)算服務(wù)的產(chǎn)生、三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)的不斷深入，也大大提高了5G通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，推動(dòng)了5G通信技術(shù)的發(fā)展，具有積極的意義。SDN/NFV技術(shù)，就是將軟件定義網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，特別是在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，虛擬化、軟件化得以實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在控制數(shù)據(jù)分離上，也促進(jìn)了5G通信技術(shù)的發(fā)展。而且，SDN/NFV技術(shù)可以說是5G通信技術(shù)的基礎(chǔ)，其能夠?qū)⑼ㄐ诺幕A(chǔ)、控制和應(yīng)用層進(jìn)行構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)程序上的調(diào)用，取代手動(dòng)配置，進(jìn)一步完善5G通信技術(shù)管理。

結(jié)束語

隨著信息化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速推進(jìn)，以及信息化進(jìn)程的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的通信需求難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。因此，今后通信技術(shù)的主流發(fā)展方向就是5G?，F(xiàn)階段5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在不斷研發(fā)，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)也提出了更高要求，從而更好地為人們服務(wù)。同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及設(shè)