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摘要:社會的不斷發展讓人們逐漸了解物聯網這一概念,其相關的軟硬件設置在家居、交通等方面得到廣泛的應用。在這一發展趨勢下,物聯網對于通信技術也提出了更高的要求,無論是容量、還是速率等方面,都要求滿足既定標準,這樣才能夠更好的服務社會發展。針對這一需求,做好5g通信技術的開發與應用就成為當前需要重點分析和考慮的問題。
關鍵詞:物聯網;5G通信技術;融合
作為未來通信發展的主要驅動力,物聯網基礎的出現,使得很多事物都可以利用物聯網來實現連接,并且5G戰略的實施也讓人們可以看到一個物聯網大規模的應用可能。
15G時代的愿景
為了滿足未來用戶、網絡以及業務的實際需求,就需要讓5G擁有更先進的功能,從而滿足無處不在、無時不在的信息傳遞要求。(1)超高傳輸速率以及超容量帶寬。在面對移動應用、智能終端不斷普及的發展趨勢下,其帶來的移動數據流量的激增,為了能夠滿足用戶的實際需求,5G就需要滿足光纖傳輸速率以及超高容量的貸款要求。并且其傳輸的速率和貸款還需要滿足具體的指標:用戶的體驗速率能夠達到0.1~1Gb/s,并且用戶的峰值速率可以達到10Gb/s[1]。(2)廣泛的網絡覆蓋以及零時延的端對端傳送。未來的移動通信能夠滿足互聯網業務的個性化需求,同時也可以提供智能的信息服務,滿足無所不在的連接需求,這就要求5G擁有二工位廣泛的連接數密度以及移動的適應性,從而確保在不同的環境下,用戶都能夠獲取一致的服務體驗。同時,針對物聯網控制一類型的業務,如自動控制、車聯網等,對于時延的要求非常敏感,還需要進一步提升其可靠性。在5G系統中,可以滿足1ms的時延,RTT還應該不大于200μs,如果發射機與接收機能力可以滿足現有LTE系統的發射機與接收機類比,那么5G系統的空口傳輸時間間隔T不得超出25μs。另外,在連接數密度指標和時延指標上,還應該滿足:其連接設備的密度能夠達到每一平方公里數百萬個;移動性能夠達到500km/h,并且可以滿足用戶的高速環境體驗。(3)實現智能的網絡管理以及高效的頻譜利用。未來的移動通信網絡流量與信令流量都會呈現出爆炸式增長,但是頻譜資源相對有限,在面對挑戰的時候,5G需求能夠實現網絡智能化,通過最大化的每比特收益,滿足用戶體驗、用戶收益以及網絡資源的和諧發展。(4)低成本低功耗的模式以及可持續的網絡發展。移動通信網絡的可持續發展,還需要考慮到頻譜利用、能耗以及成本因素。為了滿足可持續發展的要求,相比4G技術,5G技術在頻譜、能源以及成本方面的效率都有明顯的提升。具體而言,其頻譜的效率可以提升5~15倍,網絡能耗能夠降低90%,并且建設與終端成本不會受到“高通”的局限,所以,也會大幅度降低成本。
2物聯網與5G通信技術的相互融合
(1)快速性。目前,物聯網速度慢主要是因為是利用wifi、ZiBee等連入網絡,當連接的數量太多抑或是傳輸數據過大時,極有可能引發數據處理和容量處理能力不達標的問題,導致網絡堵塞、延時。此時應用層以及管理員終端就不能獲取感知層的信息數據。如物聯網在車聯網中的應用,只要存在高延時現象,攝像頭和雷達等就不能及時傳輸,而且進行信息的判讀,這樣會大幅度增加交通事故的發生可能性,影響車輛的行駛安全性。但是在5G時代下,通過發揮大規模MIMO技術具備的優勢,對應的天線陣列就能滿足使用設備的要求。在該陣列下,利用D2D技術同樣能直接實現近距離連接。在感知數據信息用于智能終端設備之中,可以利用5G網絡向用戶設備直接傳輸數據信息,在優化用戶操作的基礎上實現對信息的實時判讀[2]。(2)便捷性?;?G網絡的物聯網,可以利用最新的網絡科學技術有效開展相應的管理和更新工作。基于物聯網中5G通信技術的應用,在直接連接攜帶5G技術的設備時無需更改現有布線規劃,不必拆毀現有的建筑物,能大大節省時間和資源,提升操作便捷性。針對已經修建好的通訊建筑,在其現代化優化中進行改造時,原有的裝潢、布線等不會被破壞。5G的便捷性則是基于毫米波通信得以實現的,如此就能有效提高設備設施的方便快捷性。(3)經濟性。在5G網絡的建構中,直接連接物聯網設備和手機終端,其基站能夠加快兩者的連接速度,減少對應的網絡層設備恩,最終滿足成本控制的目的。在日常的工作中,之前使用的交換機、路由器等都無法繼續的使用,如此就能節省網絡層設備更新成本,達到經濟性目的??傮w而言,將5G應用于物聯網充滿了無限升級的可能,兩者之間的相互結合,可以滿足現代生活對于快捷與方便的要求。在設備數量方面,5G網絡可接入的設備數量也有所增加,能夠滿足各個行業領域以及各類型人才的需求。在5G網絡之下,物聯網的使用更加的快速,應用更加的方便。并且在5G下的物聯網應用中,其體系結構也能變得更加的完善與健全,在未來,還可以實現在安全性、經濟性以及運行速度等方面的提升。今后,5G網絡通信將會越來越普及,其商業化運用能促進物聯網產品和5G通信技術的融合,優化物聯網運行發展方案。對城市和偏遠農村等也都提出了相對應的方案,實現普及優化,這樣就可以滿足5G網絡的合理搭建,幫助人們提升其生活質量,為后續的運營奠定良好的基礎條件,同時也可以將5G網絡下的物聯網優勢和成效完全呈現出來[3]。
3結束語
總之,5G時代的來臨為物聯網開啟了全新的時代,物聯網的核心在于基于互聯網作為基礎的新一代網絡體系的構建。不難看出,5G技術憑借其低延時、高流量、低能耗的模式,將得到可持續的發展,能夠滿足超千倍移動數據增長的需求,能夠實現光纖般的接入速率,其零延時的體驗、千億設備的連接能力等服務的出現,也可以實現業務與用戶感知的智能優化,從而真正打開物聯網的新世界。
參考文獻
[1]陳云生.5G移動通信技術下的物聯網時代[J].信息通信,2018(04):260-261.
[2]黃顯強.物聯網形勢下的5G技術研究[J].網絡安全技術與應用,2017(04):128+146.
[3]鄧鵬,陳金鷹,陳俊鳳.基于5G的物聯網應用研究[J].通信與信息技術,2017(06):37-38+34.
作者:左國華 單位:山西省郵電建設工程有限公司