李梦姣

摘要：当前，随着科技和经济的进一步发展，通信信息运行速度加快，新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，给人们的生活带来了许多便利，人们开始对无线移动通信网络的数据数量要求越来越高。移动通信技术从2G、3G、4G，发展到5G，信息通信技术创新及应用正在推动社会向智慧社会演变发展，5G将成为实现“网络强国”战略、推动经济社会数字化转型具有关键性作用的基础设施。2019年6月6日，工业和信息化部颁发“第五代数字蜂窝移动通信业务”经营许可，标志着我国正式迈入了5G商用元年，5G网络开始朝着网络多元化、综合化、智能化、宽带化的方向发展。5G移动通信技术的快速发展，极大地满足了现代社会人们对移动通信的需求。目前，5G移动通信的应用研发正在不断发展完善，已成为移动通信技术的最主流发展方向，5G将是我国新一代信息基础设施的重要组成部分。关键词：5G;无线网;移动

中图分类号：TN929.5文献标志码：A

15G简介：无线网关键技术

5G也称为第五代移动通信网络，或者第五代无线系统，是新一代的蜂窝移动通信技术，也是继2G、3G和4G系统之后的有一重大技术突破，可以提供更快的上传和下载速度，覆盖更广，连接也更多更稳定。5G较4G有较大的改善，5G可以提供10Gb/s量級的数据速率，可以支持具有高保真质量的TV和多媒体报纸，更清楚的音/视频和更快的接通速度，支持交互多媒体业务。由此可见，5G是大数据发展的需要。

25G移动通信技术的应用场景

2.1在智慧城市建设方面的应用

智慧城市建设致力于推进新一代通信技术与城市战略、建设、运营、规划和服务全方位深度融合，以推动一体化政务服务系统为目标，围绕公安、应急救援、环保等政府机构需求，实现新型智慧城市的精细化运营和管理。

2.1.1系统构架

如图1所示，5G智慧城市应用系统分为四个感知层：

2.1.2方案介绍

5G技术将原有视频监控设备全面升级至全景、4K以上的清晰度，通过将全社会物联网终端连接进来，多维度、全方位的采集信息，以5G无人机和无人驾驶为依托，实现立体化的视频监控和信息监测方式，各种边缘计算能力部署至感知层。然后依托5G增强移动带宽实现低时延、高速率地海量网络接入和承载，同时5G网络，为人们建立专用、可靠的虚拟通道，保障人们视频大数据传输的安全和效率。

5G移动通信技术建立平战结合、快速响应、联动协同一体化城市综合治理解决方案，形成了以数据为核心驱动的城市决策机制，依据实时数据，科学合理调配和调控城市资源，有效提高政府综合治理效率，实现了城市的智能化管理。

2.1.3应用场景

场景1：基于视频大数据的城市应急管理

公共场所、大型活动现场往往存在拥挤踩踏，恐怖袭击、交通事故等隐患，直接关系到人民群众的人身安全，是当前公安机关面临的一项艰巨而繁重的任务。通过在区域高点安装4K/8K高清摄像头、设备，利用边缘计算对现场实时视频就近处理，一旦监测到人群混乱、人流密集超过阈值等异常情况，立即预警警告。实时监控车辆流量，呈现交通拥堵状况。所有现场数据信息全部汇聚回传至后端指挥中心，通过视频大数据智能分析，与历史数据对比，以三维可视化形式的方式，呈现数据与时间变化之间的趋势与规律，一键式生成城市应急管理建议，从时间、事件维度对城市运行中的重大问题进行决策辅助。

场景2：重点人员重点区域的立体化布控

现有公安系统更多的偏向于事后响应取证，缺乏主动防御的能力。针对特殊重点人员、重点区域警戒布控等需求，5G立体化布控系统可通过一、二、三类点位摄像头、车站进出口闸机、人证核验机器等设备，实现联动抓拍。根据抓拍库与重点人员库进行碰撞，实现人员布控、频次分析、轨迹跟踪、综合告警等功能，同时绘制全城的重点人员区域分布热力图，一旦发现该区域重点人员活动频次态势上升，立即加强治安巡防力度，从“事后取证”变成“事前防御”，有效地将犯罪遏制于实施前。

场景3：5G单警单兵的智能移动执法

在城市的综合治理中，如何充分发挥前端执法人员的作用一直是重要课题之一。5G城市综合治理解决方案，为执法人员提供5G智能移动执法应用。执法人员携带执法记录终端，成为指挥中心的一线实时数据采集点，4K高清视频通过前端边缘智能设备与后端大数据智能分析平台的联动，形成辅助决策信息。公安巡逻人员通过穿戴的智能眼镜等设备，实时识别目标人员，目标车辆，协助增强监管能力，减轻执法的工作量。

场景4：5G多维环保监测

传统环保监测手段，人力资源成本大，快速响应相对困难，采样点缺乏控制，通过打造5G多维环保监测应用，在排水口、河道、森林等关键位置安装4K/8K高清摄像头、各类环境检测传感器，结合无人机进行自动巡查，实现对空气、水质、土壤相关污染情况进行实时监测。5G边缘计算就近处理分析实时视频及各类数据信息，对私自偷排，异常漂浮物等情况自动识别预警，汇总输出可视化分析结果，协助各级环保管理部门实现全方位高效多维环保监测。

2.1.4实践案例

案例1：浙江省5G立体化防控指挥中心

国内某移动运营商联合浙江警察学院、华为、海康等合作伙伴，在浙江开展立体化指挥物5G示范项目，依托5G与AI云端处理技术，通过5G传输网络实现无人机7×24h智能巡航，打造空域——地域立体化防护圈，精准掌握道路、人流等信息，提升突发事件处理时效。

案例2：江西省南昌市5G大气网格化监管

针对现有环境监测站点密度低、数据监测不全面等问题，为提升环境的精准监管与综合治理水平，南昌市打造5G大气网格综合监管平台，并在南昌市经济干部管理学院进行试点，通过空气微公监测站的网格化布点与5G视频监控系统（摄像机、无人机），实现“鼻子”与“眼睛”的有机结合，全面监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等气体。5G环保卫士的出现为环境管理者整体掌握环境变化趋势、环保督查、污染源定位、重污染过程动态表征、污染控制效果评估等提供支撑。

案例3：雄安新区海陆空智能安防平台

通过在雄安新区部署5G无人船、无人机、无人车，构建了地面、水域、空域的全方位安防服务体系。设备搭载4K高清摄像头，通过5G网络实现高清视频的实时回传，弥补夜间、复杂天气下的安保弱点，解决重复性、机械性的人力巡检问题。

无人机在雄安新区市民服务中心远距离航拍整个园区。无人车监测到人脸后实时抓拍，依托中移超脑平台的AI人工智能算法进行人脸识别，识别危险信息。无人船在白洋淀巡逻，有效识别是否有人落水或破坏水域环境等行为，并通过无人船携带的多种智能终端实时监控水质指标数值，助力水质治理。

2.2在智慧医疗建设方面的应用

智慧医疗是一种依托信息化、移动化、智能化技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备间的互联互通和信息共享的全新技术，能够有效合理调配诊疗资源，提供个性化医疗服务，改善总者就医体验具有重要意义。

2.2.1系统构架

如图2所示，5G智慧医疗应用系统分为四个感知层。

2.2.2方案介绍

5G移动通信技术充分发挥5G网络高速稳定的通信能力，开展和高清音视频远程会诊。5G网络的特性，能够有效满足现代医疗远程操控、影像传输、音频交互、设备接入等需求，对接院内电子病历系统、影像诊断系统、检验系統等多个信息系统，实现各类医疗数据的存储和互联互通。面向各级医疗机构，提供远程会诊、远程示教等跨院区的远程医疗服务及移动医护、智慧院区管理等院内信化服务，全面提升医疗机构的信息化水平和医疗服务质量，提升医护人员的工作效率和诊疗水平。

2.2.3场景应用

5G智慧医疗应用场景根据业务范围可以划分为：跨院区协同的远程医疗应用场景，及在本院区内提供信息化服务的应用场景。

场景1：远程教育

传统的远程教育采用直播、录播等方式，为远端医务工作者授课，授课者只能通过视频课件学习、理解教学内容。而5G远程教育，在依托5G网络出色的运算能力，远程教育可写MR、VR、AR等技术相结合，将患者的医学影像在进行三维重建。

场景2：远程超声

与CT、核磁共振等技术相比，超声检查需要医生实际动手操作完成，对医务工作者的经验十分依赖。当前，我国对医务工作者仍存在较大的人才缺口，很多基层，特别是乡镇医院缺乏相应具有丰富经验的医务工作者来完成复杂的超声检查工作。

远程超声是指由远端专家，借助现在通信技术，操控设备对基层医院的患者开展超声检查。5G通信技术具有毫秒级的延时特性，具备了支持远端医生操控设备实时开展远程超声检查的能力。相较于传统的专线、WiFi的技术手段，5G能够有效解决基层偏远地区专线建设难度大、成本高和数据传输过程不稳定、延时高等问题。

2.2.4实践案例

5G赋能医疗健康行业，正在改变医疗服务的理念和模式。中国移动借助5G技术优势，结合医院客户需求，携手业界合作伙伴共同探索5G院内、院外特色业务场景，助力多家大型三甲医院打造5G远程会诊、5G远程超声、5G应急救援、5G远程手术等行业标杆。

5G远程手术案例

案例1：全国首例5G脑起搏器植入手术

国内某大型医院，跨越近3000公里，成功实现了全国首例5G远程帕金森病脑起搏器植入人体手术，开创了5G医疗的新篇章，被央视2、4、7、13等频道进行专题采访和新闻报道。

案例2：全国全国首例5G+MR远程肺部手术

某省级医院，通过5G+MR，成功为某基层医院的患者完成了左上肺联合亚段切除术。

5G通信技术的应用，能够极大的补充基层医疗机构人才不足的现状。为偏远地区的患者带来了福音。

远程会诊案例

案例：5G远程急重会诊

国内某医院应用5G网络技术，利用远程医疗协同平台，成功与和某县人民医院完成了一例远程急重症的会诊。依托5G通信技术，医疗发达地区医生能够实现现远程“面对面”实时问诊，有效提升偏远地区医院医疗服务水平，为偏远地区急重症患者带去了希望。

2.3在智慧农业建设方面的应用

2.3.1系统构架

如图3所示，5G智慧农业应用系统分为四个感知层。

2.3.2方案介绍

智慧农业依托5G网络，汇总整合农业领域各种数据，通过高效智能计算，分析海量数据，促使企业获得技术红利。主要包括农业应用场景中涉及的各类5G业务终端，包括农业传感器、电子耳标，电子医生、高清智能摄像头，配合自研5G农业智能网关进行数据的上传与回传，实现场景内的全面综合感知。通过5G网络，大量农业物联网设备可以非常便捷地部署在不同农业场景，完成海量数据上传、精准农业操作。再结合5G+AI深度融合与边缘计算能力，满足农业场景中的网络需求。通过基于5G的智慧农业平台，提供操作界面、实时监控界面，实现设备管理、通信管理，进行农业数据分析和模型建模，对外提供能力调用，赋能上层应用，助力产业升级。

5G移动通信技术应用，可以贯穿农业产业全流程产品和解决方案，帮助广大农业生产者提高智能化生产水平，助力“乡村振兴”战略实施。

2.3.3应用场景

5G带来信息化的颠覆式变革，与种植业、畜牧业、渔业等细分领域不断深度融合，实现应用创新层面的大幅提升，从而推动智慧农业生产技术的不断提升。

场景1：农作物精准种植

在大田农业、设施农业等农作物生产场景中，物联网测控、水肥一体化智能灌溉等智能系统得到了普遍使用。为了保证对农作物生产环境的精准控制，需安装数量众多的智能传感器设备，管理人员需要通过管理平台来远程实时控制各种智能传感设备，对网络传输时延要求较高。通过5G网络的低时延、海量接特性，可将各类传感设备稳定地连接到远端管理平台，定时收集各类生产数据，并通过智能平台进行实时反向控制，保证农作物有适宜的生长环境。在大田农业、设施农业等农作物生产场景中，物联网测控、水肥一体化智能灌溉等智能系统得到了普遍使用。为了保证对农作物生产环境的精准控制，需安装数量众多的智能传感器设备，管理人员需要通过管理平台来远程实时控制各种智能传感设备，对网络传输时延要求较高。通过5G网络的低时延、海量连接特性，可将各类传感设备稳定地连接到远端管理平台，定时收集各类生产数据，并通过智能平台进行实时反向控制，保证农作物有适宜的生长环境。

场景2：畜牧业无人放牧

在畜牧养殖场景中，利用5G信息技术，通过在牲畜身上安装5G物联网项圈和智能传感装备，搭建基于人工智能的畜牧综合管理系统。实现養殖环境监控、畜禽体征监测、精准饲喂、牲畜健康管理、繁殖管理、定位管理、环境数据监测等多种功能。构建畜牧全生命周期质量安全管控系统。并可提供面向畜牧业的“出生、生长、出栏、屠宰、销售”生命期多阶段的全流程管理服务，帮助畜牧养殖者减轻劳动强度，提高生产管理水平，增加收入。

场景3：数字化水产养殖

在水产养殖场景中，可在智能渔探仪、监测渔船上配备多种传感器设备。将采集到的水下高清画面、声呐数据及水温、氧气浓度、pH值、鱼类种类、鱼类数量、地下地形、巡航路线信息等生产数据通过5C网络实时回传至后端云平台进行分析处理。实现对鱼塘环境、鱼群数量的实时监测，有效地帮助养殖企业实现按需投喂饲料、精准投损定保，降低成本，提升企业经营收益。

场景4：自动/无人驾驶农业

在农业机械播种、收获等各类使用场景中，通过在农机上搭载的信息和控制设备，并借助5G网络优势，将高清视频、农机实时工作状态等信息实时传输到后台管理平台。实现规定区域内自动路径规划及导航、自动转向、整车控制、工作面积测量、远程视频传输、远程遥控等功能。大幅提升农业机械化生产效率和智能化管理水平。

2.3.4实践案例

案例1：安徽某茶园“水肥一体化”精准种植示范基地基地中布设了大量传感器及水肥自动控制设施，通过5G物联网技术即时监测土地、空气信息，准确地提供土壤墒情状况，为抗旱、施肥提供重要的基础信息。结合农作物生理特点，精准把握施肥时机，通过5G通信技术远程控制，即保证了农田农药、化肥施用量及灌溉量，也避免环境污染;减少无效灌溉，节约农业用水。此项目节水30～50%，水的利用率达80%左右。

案例2：四川省牦牛无人放牧管理

针对商品牛、种牛安装物联网项圈，利用5G网络，实现对牦牛基本信息、健康信息、位置信息、配种记录等信息实时回传，实现牦牛管理、免疫管理及牧区规刘管理。

3结束语

综上所述，信息时代，5G移动通信技术的应用可以极大地提升人类对美好生活的想象，提升生活的品质。尽管5G移动通信的技术相较于传统通信技术具有诸多优势，但还存在着许多问题，在今后的一段时期内，只有不断克服技术难题，完善技术应用，才能促进5G移动通信的可持续发展。

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