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5G移动通信在物联网中的应用研究

2020-07-06刘振勇

中国新通信 2020年3期
关键词:智能家居传输联网

刘振勇

摘要:5G移动通信技术的不断发展给物联网这一新兴战略性产业提供了必要的技术支持,在5G移动通信网络之下,实现万物互联成为了可能,5G移动通信网络支持多设备的连接,并且延时低,传输效率高,也就为物联网的发展和升级奠定了重要基础。文章就主要围绕5G移动通信在物联网中的应用优势及几个具有代表性的应用领域进行分析和研究。

关键词:5G移动通信;物联网;应用研究

目前我国正在加快对5G移动通信技术的研发,5G移动通信网络已经进入到了区域性实验阶段,相信在不久的将来5G移动通信也会像如今的4G移动网络一样得到普及与应用,从而开启5G通信时代。[1]在信息时代下,移动通信数据、移动通信业务以及移动通信客户数量呈现激增的趋势,并且伴随着大数据以及人工智能的不断发展,移动通信网络不能单纯的局限于通信和网络运营这一方面,而是要更好的借助移动通信网络来实现万物互联。随着物联网技术的不断发展,逐步实现了人与人、人与物以及物与物之间的互联互通,应用新一代传感技术、移动通信技术以及大数据处理技术能够进一步完善物联网的传输与控制体系结构。

一、5G移动通信在物联网中的应用优势

1、信号覆盖广

信号覆盖范围广是5G移动通信的一大主要优势,这也是使得5G技术成为物联网发展关键技术的主要原因所在。在5G移动通信技术的支持下,可以为用户提供移动性和连续性的目标,极大的拓展设备连接数量,支持不同设备之间进行连接,包括各种佩戴式装备以及家庭智能设备等,通过扩大信号的覆盖范围,也就给互联网控制提供了可能。

2、传输容量大

伴随着5G移动通信技术的不断发展,5G移动通信网络传输容量大的特征优势也日益凸显。5G移动通信网络采用多基站通信的方式,利用高频毫米波来进行数据与信息的传输,极大的减少了频段拥挤的问题,也就能够为区域内的用户高速率的传输服务,提高了网络流量的密度,用户可以随时随地的进行快速的网络接入,保证了网络传输的可靠性和稳定性。[2]在5G通信技术的支持下,优化了物联网的性能体验,能够实现低延时设备控制,从而提高物联网端到端的传输性能。

二、5G移动通信的关键技术研究

1、毫米波技术

要实现5G移动通信在互联网中的有效应用,就需要对5G移动通信中的关键技术有所了解。要使物联网系统更为健全、覆盖范围更广,就需要进行多设备的连接和接入,而要做到这一点,就需要提升5G网络的容量。在5G移动通通信网络架构的过程中,会采用毫米波技术来突破以往的频谱限制,利用高频率宽带实现大容量传输,且在毫米波技术的支持下,天线的增益提高,能够支持高速传输率,并且传输波速窄,传输范围灵活可控,也就为多设备的接入创造了条件。但是在应用毫米波技術的过程中,高频率的传输容易导致传输距离变短,穿透能力变差,对设备的硬件支持系统是一种考验,因此将5G移动通信技术应用于物联网之中,不仅是要实现通信联网的升级,还要重视硬件设备改造和升级。

2、多天线传输技术

将5G移动通信应用于物联网建设之中,5G通信网络所采用的的多天线传输技术也是保障物联网畅通的关键。多天线传输技术主要就是指天线传输的多输入和多输出技术,也就是分贝在信号接收端和发送端使用多个低功耗的天线,利用分集技术提升信道容量和接收端信噪比,这样可以不用过多的占用频谱资源,保证数据传输的稳定性,即使在进行多设备控制和连接的过程中也不会发生干扰的情况,优化了物联网用户端的性能体验。

3、密集网络技术

伴随着物联网的发展,在5G时代物联网用户必然会持续增加,加上信息数据传输效率的提升,必然会导致数据流量的需求增大。在进行5G移动通信网络架构的过程中,会采用密集网络技术来改善网络覆盖情况,通过密集网络设置,降低用户对临时蜂窝的依赖性,增强移动网络的灵活性,也就能够使人们能够随时随地的享受到物联网的服务。但是也要注意到,密集网络的使用导致网络密度增加,也就使得网络之间的干扰更为严重,为了降低网络与网络之间的干扰,就要重视对网络拓扑结构的优化,提升密集网络中的无线信号的抗干扰能力,保证信息的传输质量和效率。

三、5G移动通信在物联网中的具体应用分析

当前物联网产业已经逐渐渗透到了人们生产生活的各个领域之中,如智能家居、车联网、智能建筑等等,下面就针对具体领域物联网建设与5G移动通信的应用进行分析。

1、智慧城市建设

伴随着5G移动通信技术在物联网中的应用,给智慧城市建设提供了极大的帮助和支持。物联网就是实现互联网对于物的控制,在5G移动通信技术的支持下,人们可以随时随地的接入5G网络来体验到万物互联的便利性。[3]就比如在智慧城市建设当中智能交通出行系统的运用,就是利用5G移动通信网络高速率传输和低延时的性能优点,来为5G用户提供精准的定位以及路线规划服务,同时能够利用手机APP来查询公交线路和实时的道路拥堵情况,做到对城市交通的一键式掌握。再比如近年来共享单车的快速发展给人们的交通出行带来了极大的便利,而伴随着5G技术在物联网中的应用,人们对共享单车的使用将更为灵活,通过将共享单车的追踪信息录入到5G移动通信网络之中,人们就可以快速的查询离自己最近的单车,并且还可以拓展预约使用功能,从而给人们带来更为优质的服务。

2、智能家居应用

物联网主要就是接入互联网络来彻底的改变物理对象之间的连接和控制方式。物联网的兴起和应用也就给智能家居设计提供了重要基础,当前人们已经可以利用手机或平板等智能终端通过与家用智能系统之间的连接来实现对洗衣机、照明灯乃至电饭煲的控制。而伴随着5G移动通信技术在物联网中的应用,除了简单的开关控制之外,5G移动通信高速率和大容量特点能够实现对智能家居以及各类家用电器的信息采集、感知识别与语音识别,[4]从而实现对智能家居的可视化监测和利用,也为智能安防系统的接入提供了便利条件。

3、绿色建筑设计

近年来,伴随着5G移动通信在物联网中的应用,也给绿色建筑设计提供了重要的信息与平台。绿色建筑作为城市发展规划的重要组成部分,为了进一步提高绿色建筑的节能环保性能,就可以利用5G移动通信技术对于建筑内部和外部的构件进行数据采集和能耗分析,包括建筑物中移动网络线路的分布,智能建筑系统、采光系统的控制等,都可以借助5G技术和物联网融合进行点对点分析,从而实现绿色建筑的低功耗设计,真正的发挥5G技术在物联网应用层的作用。

结语:

伴随着5G移动通信网络的建成,5G移动通信技术必然作为物联网的关键技术之一来进行应用,推动5G移动通信与物联网之间的融合,能够进一步推动物联网产业的发展,同时给人们的生活带来极大的便利。

参考文献:

[1]桑遥,刘瑞,乔子芩,范子涛.5G移动通信在物联网中的应用[J].工程建设与设计,2020(05):92-94.

[2]袁文韬.研究5G移动通信技术在物联网的应用[J].中国新通信,2020,22(01):12.

[3]刘飞宏.5G移动通信在物联网中的应用[J].科技经济导刊,2019,27(31):15+14.

[4]吴乐乐.关于5G移动通信技术在物联网的应用研究[J].通讯世界,2019,26(08):157-158.

[5]刘理,刘春阳,张春旺,宋化军.5G通信技术推动物联网产业链发展[J].数字通信世界,2018(12):55.

[6]刘寿光,张兴宇,罗佼,段永生,杨伟红.5G移动通信技术在物联网中的应用[J].计算机产品与流通,2018(02):54.

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