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探讨5G移动通信技术下的物联网时代

2020-06-03陈智

科学与信息化 2020年9期
关键词:传输速率联网

陈智

摘 要 随着社会的发展以及科技水平的提高,物联网应运而生。物联网是基于互联网以及电信网的信息承载体,对移动通信技术的要求较高,当下的4G通信技术无法完全满足物联网的需求。而5G移动通信技术的出现推动了物联网的发展、促进了社会变革,因此本文将对5G移动通信技术下的物联网时代进行简要分析。

关键词 5G移动通信技术;物联网;融合

前言

在社会经济不断发展的背景下,物联网和移动通信技术的融合为全世界的经济发展提供了助力。相比于当前的4G移动通信技术,5G移动通信技术的传输速率更高,有利于提高物联网的应用率,因此,研究5G移动通信技术下的物联网时代具有重要意义。

15G移动通信技术及物联网的概念

1.1 5G移动通信技术的概念

5G移动通信技术即第五代移动通信技术,是对2G、3G、4G通信技术的延伸与发展,也是当前最新一代的蜂窝移动通信技术。和之前的2G、3G以及当前的4G网络相比,5G移动通信技术的数据传输速率极高且网络延迟时间极低,可以有效满足远程医疗、自动驾驶的应用(如图1所示)[1]。同时,5G移动通信技术的网络容量非常大, 能够同时连接千亿设备,可满足物联网通信的需求。此外,5G移动通信技术的移动性较高、覆盖面较广、智能化水平也比较高,所以有效改善了用户体验。5G移动通信技术当中包含多种关键技术,主要有超密集易构网络、自组织网络、内容分发网络、D2D通信、M2M通信以及信息中心网络,在这些技术的支持下5G移动通信技术的应用领域十分广泛。首先,5G移动通信技术能够应用在车联网及自动驾驶领域当中,促进自动驾驶汽车的发展。其次,5G移动通信技术可应用在外科手术当中,提高手术效率。此外,5G移动通信技术还可以应用在智能电网当中,促进社会发展。

1.2 物聯网的概念

简单来说,物联网就是能够连接万物的互联网,是一种基于互联网与电信网的能够在任意时间和任意地点将人、物、机连接起来的网络。新一代信息技术由多个部分构成,其中就包括物联网。物联网这一概念最早是由比尔盖茨提出来的,之后在2005年的WSIS(信息社会世界峰会)上正式提出了这一概念。整体感知、可靠传输以及智能处理是物联网的三大基本特征,主要是利用二维码、射频识别等设备获得信息,然后利用网络传输信息,最后再利用智能技术处理信息[2]。物联网当中含有射频识别技术、传感网、M2M系统框架以及云计算等关键技术(如图2所示),在工业、交通、安保、农业等各个领域当中应用广泛,比如说常见的ETC(高速自动收费系统)就是物联网在交通领域中的应用,这都推动了社会经济的快速发展。

25G移动通信技术下的物联网时代

2.1 物联网的移动通信技术需求

物联网是利用互联网及电信网运行的网络,所以对网络的要求非常高。第一,只有完善的、效率高的、系统的网络体系才能够满足物联网的应用需求。当前广泛应用的4G网络具有较广的覆盖面、完善的标准、健全的网络体系,能够为物联网的应用与发展提供一定的支持,但是在诸多因素的影响下,4G网络的传输速率较低,无法让物联网渗透到各个领域当中。而5G网络的数据传输速率比4G网络快100倍,所以实现5G移动通信技术与物联网的融合至关重要。第二,物联网实现了物物相连,万物万联,其中包含大量的信息,一旦信息泄露就会造成严重影响,因此物联网十分注重安全问题,也对移动通信技术的安全机制提出了更高的要求。4G网络的安全机制当中还存在一些问题,无法充分保障通信的安全性与稳定性。5G网络的安全机制相对完善,所以安全性较高,稳定性和可靠性也比4G网络好很多,这就可以促进物联网的发展。

2.2 5G移动通信技术在物联网中的应用

(1)超密集异构网络技术的应用

物联网对网络的要求较高,而5G移动通信技术不仅网络流量大、网络速率高,还可确保网络连接的可靠性和稳定性,能够为物联网提供大力支持。和传统的互联网不同,物联网的体系结构更加复杂,连接的事物更多,和人们的日常生活息息相关,所以尤其强调安全性及可靠性。5G移动通信技术的网络流量比4G大1000倍,数据传输速率比4G快100倍,可以有效满足物联网的应用条件,使物联网渗透在各个领域当中。同时,5G移动通信技术当中具有超密集异构网络技术,能够大幅度提高网络的功率和频谱效率,增强网络的灵活性,减少外部干扰,为物联网的稳定运行奠定基础。

(2)SDN/NFV技术的应用

SDN(软件定义网络)以及NFV(网络功能虚拟化)等技术与移动网络通信技术的结合能够有效提高移动网络的运营效率、降低移动网络的成本。SDN及NFV这两种技术都能够实现网络虚拟化,将其应用在5G移动通信网络当中可以创建一个新的含有基础层、控制层与应用层的通信架构,优化了5G网络的通信系统,促进数据分离的实现,提升5G移动通信技术的整体性能[3]。而数据分离在物联网当中也占据着重要位置,可以为物联网的应用提供保障。物联网的数据较多,需要进行数据分离传输,将5G移动通信技术应用在物联网当中就可以实现网络虚拟化、满足物联网不同的应用需求。

(3)全频段通信技术的应用

工作频段影响着移动通信网络的频率使用率、传输效率以及网络容量,传统的2G、3G、4G网络使用的工作频段都比较低,比如4G网络应用的工作频段为3GHz,这就导致网络的频率使用率低,传输效率低、网络容量小,无法更好地满足移动网络通信的需求。为了解决这一问题,5G移动通信技术当中应用了全频段通信技术,主要工作频段在28-100GHz范围中,有效开发了大量的频谱资源,扩大了网络容量,提升了传输效率,提高了5G网络的多元化、微型化水平[4]。5G移动网络中的高频技术尚未完善,还存在一定的缺陷,但是随着信息技术的发展,这些问题会一一得到解决,使得5G移动网络更能符合物联网时代的需要。

2.3 5G移动通信技术与物联网的融合

从具体情况来看,5G移动通信技术具有多重优势,不仅能够提升网络通信速率,还能够有效为用户提供更加稳定可靠的网络连接与网络传输。随着社会的发展,物联网会逐渐覆盖更多行业,也会对通信技术提出更多的要求。在技术限制下,4G移动通信技术还无法全面覆盖所有的通信区域,也无法提高通信效率以及通信的安全性,所以会影响到物联网的运行与发展。而5G移动通信技术无论是数据传输速率还是通信可靠性都符合物联网的要求,将二者相结合就可以让物联网充分借助5G移动通信技术的优势实现自身的突破与发展,降低应用成本,增加经济效益与社会效益[5]。

3结束语

目前,5G移动通信技术虽然还不完善,但是已经显示出了传输速率快、性能稳定等优点,能够有效满足物联网时代的需求,因此应该加大对5G移动通信技术的研究力度,促进5G移动通信技术和物联网的融合,继而提高社会的信息化、智能化水平。

参考文献

[1] 李婷,黄飞.浅析5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信, 2018,190(10):237-238.

[2] 胡梢华.浅谈5G移动通信技术下的物联网时代[J].通讯世界,2019, 26(1):63-64.

[3] 潘锋.5G移动通信技术下的物联网时代初探[J].山东工业技术, 2018,273(19):128.

[4] 邱波.5G移动通信支撑下的物联网技术探讨[J].西部皮革, 2019, (10):71.

[5] 尤贺,崔展铭.5G移动通信技术下的物联网时代[J].中国科技信息,2017,(7):26-27.

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