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5G通信技术背景下物联网应用发展窥探研析讨论

2021-10-30刘宏业

科学与生活 2021年19期
关键词:通讯联网智慧

刘宏业

摘要:物联网和互联网不是同一个概念,基于科技的发展,全球物联网技术体系已经逐渐形成,5G技术的出现和应用,在物联网中得到了广泛推广,随着5G技术与物联网的快速融合发展,可以使5G技术与物联网彻底贯穿我国经济建设和科技发展领域当中,推动我国未来经济和科技的发展。

关键词:5G技术;物联網;应用分析

引言

互联网技术应用给人类的生活带来了翻天覆地的变化。通过互联网人与人实现了无距离沟通,真正做到了人与人相连。物联网顾名思义就是物与物之间相连。互联网的高速发达是信息化发展的重要成果。互联网的快速发展实现了信息高度集中,科技将人类带入了全新的时代—物联网时代。

1 5G技术概述

在移动通讯技术发展的今天,移动通讯已经步入到全面化时代,同时移动通讯在商业化的发展过程中,由于通讯领域中新兴技术的发展,使得5G技术的频谱效率和容量远远超过了1G-4G技术,这也是1G-4G技术无法取代的,因此5G技术可以有效地推动物联网的发展。在这个发展过程中,物联网通过对各行各业之间进行信息构建,有利于避免物联网在信息构建中出现动力不足的情况,而在这样的背景条件下,5G技术的发展给物联网注入了无限商机,推动了移动行业的到来和智能终端发展。而5G技术和以往的1G-4G技术相比,具有稳定的可靠性和传输速度,所以在5G技术下,无论是从经济效益还是技术含量上,都具备足够的竞争优势,这也是推动我国通讯事业发展,同时也是提高我国人民生活水平最有效的工具。

2 5G技术对物联网发展的意义

物联网是把传统电信网、互联网等作为数据载体,让全部具有独立能力的一般物体拥有互通互联作用的网络。所以,从物联网的含义来讲,一般能够分为两个内容:数据通信网络与硬件子系统。其中,前者是确保整个物联网可以有效工作的前提,而后者则是对不同功能予以控制的基础。由于物联网的快速发展,它的内部硬件子系统也更加复杂。这不但对物联网的信息通信提出了较高的要求,同时也使得物联网的功能变得多样化。原有的电信网已经难以满足物联网在信息传输上的要求,而WiFi等无线网虽然拥有较快的信息传送能力,但是实用性却不高,其使用的范围受到了网络覆盖区域的局限。5G通信技术的覆盖区域较大,并且它的理论值达到了1Gb/s,能够胜任物联网在信息传输上的要求。所以,5G通信技术对于物联网的发展有着十分关键的作用。

3 5G网络下的物联网通信技术分析

3.1SDN技术分析

SDN技术是指软件定义网络技术,SDN技术不单单是由一种网络技术构成,而是由多种网络技术分析整理之后重新组合而成的统称。SDN技术在目前的网络通信技术发展当中也是一种比较前沿,比较具有创新意义的网络技术。ESD技术的设计原理就是在原来的通信软件中保留最原始的转发数据功能,然后开发者就可以通过控制网络个体,进而达到控制整个网络终端的目的,而且在整个5G网络技术当中,以SDN技术为基础,在融合以其他的网络技术,就可以增加各种程序指令调控的灵活度,这不仅可以在很大程度上提高网络运用的效率,还提高了操作的精确度,节省了很多的人力资源。

3.2毫米波技术

在5G技术和物联网的融合应用过程中,毫米波技术是5G技术与物联网应用的关键技术点,所以想要实现物联网的全面拓展和覆盖,就需要对将更多的设备接入到物联网中,而在这个过程中,还需要增加5G网络的容量。和传统的1G-4G移动通讯技术相比,5G通讯技术的频段在3GHz以上,而传统移动通讯技术的频率都在3GHz以下,这是因为传统的通讯技术频谱资源比较有限,同时传统通讯网络的容量也不大造成的。而5G技术和物联网的融合过程中,加入毫米波技术,能够有效的实现对工作情况的判断,由于5G网络技术能够支持超高的传输速率,因此也可以实现更多设备的接入量。在未来移动通讯技术中,通讯技术会向逐渐向高频和超高频的方向发展,因此随着频率的变化越来越高,也会逐渐使传输距离变得越来越短,所以在未来移动通讯的发展中,会给移动通讯系统的硬件提出更高的要求。

3.3 5G无线接入和网络架构关键技术

5G无线接入关键技术主要有以下几种:(1)大规模天线阵列技术。该技术增加了天线端口数量,可以方便众多用户同时同步进行数据传输。应用3D-MIMO技术,可以同时在垂直与水平方向完成数据的输入输出。(2)全频谱介入技术。该技术增设了超过6GHz的高频段,使混合组网同时具备高低频,应用6GHz以下的低频段达到无缝覆盖的效果,超过6GHz的高频段则用于提升位于热点区域的速率。(3)新型多载波技术。新型多载波本质是一段子载波长度,可以提高配置的灵活性,提升频谱效率。当前发展较为成熟的有华为旗下的空口波形技术F-OFDM、中兴研发的FB-OFDM新型多载波技术。(4)终端直连技术。该技术可以实现不同终端通信的衔接,使基站负担相应减轻,避免出现较大通信时延。5G网络架构关键技术主要有以下几种:①网络切片技术。网络切片基本版本是VPN,也就是虚拟专用网络,通过SDN对流量顶层进行设计,在复杂性相对较强的环境下,加强网络侧整体接入性能。②边缘计算MEC。通过本地计算与存储的方式,实现对信息的快速响应,提高传输速度,使业务时延进一步降低,防止为远程传输带来较大压力。

4基于5G技术的物联网应用

4.1智慧停车

智慧停车的应用主要采用的是NB-IOT技术,所以在智慧停车中,需要在车位下安装地磁传感器,当车辆进行停车时,地磁传感器能够随时对车辆进行动态检测,而这一系列的过程都有5G网络信号进行信息的传输和控制。在使用NB-IOT技术时,由于内置的模组在进行实时传输到管理平台的过程中,需要根据智慧平台系统进行计算,最终计算出停车费用。

4.2智慧医疗

首先,5G技术保证了患者异地也能线上挂号问诊的需求,在家也能享受高清的医疗服务,解决了医院聚集堵塞、交叉感染的问题;其次,医生可以跨地域远程指导一些简单的手术,提高边远地区基层医院的手术质量;同时,5G技术作用下的物联网技术可以应用于救护车的车载设备,实时记录患者的体征数据,提前传送至医院医生手中,帮助医生快速了解情况并提前安排住院流程。

4.3智慧零售和智慧物流

自助收银机、电子货架标签系统ESL以及无人便利店等等落地应用,使我们的日常购买变得越来越便捷,去超市购物再不用排起长长的大队,疫情期间无接触购物也让人更加安心。智慧零售方便了顾客自助购买商品的同时也让商家的运营成本不断降低,从而使商品价格更合商品种类更加符合顾客的需求,商品品质更优质。随着互联网的诞生和应用,催生了无数电商平台,掀起了网络购物的大潮。我们现在能实时查询物品的具体位置、快速收到商品均是得益于RFID、精准定位、AGV机器人等等物联网在物流场景的应用。

结语

基于5G技术的物联网应用,是全面覆盖经济建设和科技进步的大势所趋,所以为了加快对物联网的应用,就需要对5G技术发展提供必要的支持,通过给移动通讯技术提供大量的资金扶持,才能更好的推动5G技术和物联网的融合,最终推动了我国信息产业的快速发展,给人们的生活提供更多的便利之处。

参考文献

[1]李代超,巫蔚青.浅谈基于5G技术的物联网应用研究[J].通讯世界,2020,v.27;No.357(02):108-109.

[2]金丽娜.基于5G技术的物联网应用与研究[J].计算机产品与流通,2020(08):49-49.

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