物联网与5G通信技术的融合

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:当前,我国智能技术发展速度明显加快,物联网基础上的5G通信技术也得以广泛应用。为保证5G通信技术的应用质量,物联网技术和5G通信技术的深度融合成为了必然。本文就主要分析了物联网与5G通信技术的融合,以期推动通信新时代的快速向前发展。

  关键词:物联网;5G通信技术;融合;

  2019年将加快5G商用的步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。中国移动在推动5G建设的同时,其智慧党建系统也应用了包括5G在内的一系列技术手段,让集体直播、在线学习、远程党会成为可能,党建活动不仅实现了“互联网+”,也走在了5G技术应用的前沿。同时,《中共中央关于加强党的政治建设的意见》明确提出:“要积极运用互联网、大数据等新兴技术,创新党组织活动内容方式,推进“智慧党建”。随着我国5G技术的大力建设布局,以及它高速传输、低延时的技术特性,赋能于物联网行业,将加速该行业的发展进程,促进产业化规模的扩大,对该行业带来突破性的深远影响。5G技术指的是5G移动通信技术,数据传输速度更快,满足了大型互联网活动的需求;并且安全性提升,强大的传输速度带来的低延迟,保证了5G信号在传输关键数据时的可靠性和即时性。此外,5G数据量变大,传输速度的提升使得5G网络可以快速传输海量长视频或直播数据,这要求它必须具备强大的数据处理能力。同时,移动通信网络也进入到全新的发展阶段,先进的应用实现了5G技术与物联网技术的深度融合,二者融合后必将改变人类生产和生活模式,打造更加智能化的社会生活空间,将为经济建设开拓新渠道。

1 物联网的内涵

  物联网指的是物体和物体连接构建的网络环境体系,是在互联网技术上发展起来的新型技术种类,具有信息采集、通信等多项功能,可实现实物与虚拟网络间的有效连接。互联网在日常运用中通常是通过传感技术、全球定位技术、红外感应技术、激光扫描设备来完善网络体系,完成信息采集、分析、处理及应用等工作。物联网是在互联网基础上,对各项设备技术加以连接融合,在互联网功能基础上,实现对实物的定位追踪,准确了解物体的实时状态。

  物联网的构成主要有三部分,感知层、网络层和应用层。感知层用于进行信息收集、指令执行。应用层则是实现网络及设备连接的重要结构,是实行实物控制的重要技术手段。物联网在不同环境下的应用可起到不同的作用效果,如交通系统中进行车辆控制、工业企业中实行生产控制、环境保护中开展环境监测和管理工作。另外,在物联网中使用的传感设备数量较多,如物理量传感器、生物量传感器等,加快信息数据的收集。

2 5G移动通信技术

  社会的快速发展,人们生活环境的改变,使得移动通信技术在人们生活中的作用也在逐渐凸显,为社会生产带来更多便利。同时,为更好的推动新技术发展进程,移动通信技术也在不断变革,从原本的2G网络逐渐发展到现今的4G网络,且在技术不断更新的当下,5G网络已经出现在人们的视野中。相比传统通信网络,5G功能性更加齐全,信息传输效率更高,适用范围更广。加强对5G移动通信网络的研究,对于日后发展起到非常重要的作用和意义。

  5G移动通信技术是在4G移动通信基础上创新发展而来的,相比4G移动通信技术,5G兼容性和数据传输效率会更高、更强,可满足不同场景下的工作或生活需求,完善用户体验,为人们带来更多的便利。另外,5G移动通信技术可满足不同群体的作业需求,且不会受到不良因素的干扰,为各领域运营发展提供了更加科学的保护,加快了各行业的转型升级,提高了经济效益。

3 物联网的移动通信技术需求

  物联网是利用互联网和通信网络实现运营的网络体系,所以其对网络运行质量有着较高要求。

  一是要保证网络体系的完善性、高效性,以满足物联网运行需求。现阶段普遍是以4G通信网络实现信息传输的,该体系已经较为完善和健全,对物联网运营提供支持和助力。不过在一些情况下,因受到一些因素的影响,4G网络的传输速度不高,这就导致用户在网页浏览时存在诸多问题,影响了体验效果。5G网络是在4G技术基础上构建的,传输效率明显高于4G网络,网速提升近100倍左右,为物联网的高效运行提供了有力的支持,进一步推动了物联网的运行发展。

  二是保障物联网网络安全性。物联网实现了物与物之间的连接,其中含有的信息数量是较为巨大的,一旦出现泄露或窃取问题,带来的影响也是不容忽视的。传统的4G通信网络在网络安全防护上存在一些问题,很难保证信息质量。而5G网络则可有效解决这一问题,大大提升了安全等级,改善了用户的体验效果,为物联网的进一步发展提供了更多的支持。

4 物联网中5G移动通信技术的应用

  4.1 SDN/NEV

  通信发展中,可扩展维度的提升是其发展的关键,SDN/NEV、云计算、三网结合运用,能够为可扩展维度的提升打下坚实基础,并为5G移动通信发展创造良好条件。SDN/NEV分别代表了程序定义网络和功能虚拟化处理,在5G通信网络体系构建中,能够达到软件化和虚拟化处理的目的,加快信息数据的收集、分析,完善移动式技术体系,为5G发展提供更多助力支持。SDN/NEV是5G移动通信技术发展的基础要素与关键要素,在联合网络环境下,能够通过基础层、控制层、应用层的科学设置,实现程序的自动化处理,解决手动操作存在的各项问题,加强整体管理效果,同时也在一定程度上简化了处理流程,加快了作业的进度。同时,在SDN/NEV作用下,增设转发分离服务,扩展可控范围,借助该技术的搭配应用,完善虚拟网络空间,为物联网业务通信及处理提供可靠技术支持。

  SDN本质上是一种网络体系,更加侧重IP设备的程序定义,在日常应用中可规避对设备主机的干扰和负面影响,使控制模块与其他传输装置融为一体,创建更加科学、全面和详细的协议。高效利用软件编程可有效控制装置网络。用户装置功能经虚拟化处理后,成为网络系统中不可或缺的模块,互助虚拟化可改进各通信部分的协调效率,与多个软硬件装置有着紧密联系,切实提高了数据处理效率。

  4.2 密集网络

  结合当前网络科技发展现状,在未来网络系统建设将更加完善,一方面要扩大蜂窝平台总量,另一方面提高运营商的网络容量。协同使用通信技术能够创造更多的数据,减轻对传输效率的影响,加速数据传输。网络技术开发深度不断加大,此类技术可在持续处理的过程中高度满足应用标准和要求,保证体系边缘区域的处理效果,增加系统数据容量的同时,促进良性互动。该技术的发展为网络系统的完善提供了更加优质的环境,在未来建设中可在更加自由的环境中创建更为紧密且密集的网络。

  互联网产业前行中,密集的网络拥有深远的价值。我国部分地区的人口密度较大,用户的规模和密度也持续增加,以此形成了多种不同的商业模式。对此,就需采取有效措施推动现有网络技术的深度融合,满足用户的个性化和多样化需求。密集网络主要涵盖了两方面内容,其一是宏基站外布设天线较多,对室外空间具有明显的延伸作用,也可拓展数据容量,维持系统运转的可靠性和灵活性。二是密集的网络能够协调多个网络节点,以此为基础增强邻网节点的准确性,提高其运行效率。同时,也可有效改善信噪比,在物联网环境基础上,应用密集网络可合理调整网络空间维度,促进网络大范围覆盖,充分体现网络通信的作用与价值。

  4.3 智能技术

  物联网应用和运行的过程中,云计算技术尤为关键,5G通信技术是创建系统化的云计算数据平台的重要基础。当前联网要素及数据采集的速度明显加快,要素存在明显差异的服务器也创建了数据共享中心,合理集约交换装置,保证计算数据分析水平和基站操作终端间的信息流转,以此满足海量信息采集的要求。核心网络建设和发展中,很多操作终端与基站均设置于外部,意识形态也体现出了多样性特征。可以说,计算共享中心即为一个高效的数据域处理,将频段作为数据处理的判断标准,为用户打造定制服务,优化客户的心理体验。

  现阶段,5G通信及物联网的深度结合成为主流发展趋势,涵盖的业务项目也随之增多,业务内容更为复杂。因此,在普及示范和技术集成的过程中,要高度重视智能化技术的广泛应用,建设识别与归类系统,选取一体化体系,从而验证5G技术的智能化特性。

  4.4 毫米波技术

  该技术高效利用了时频资源的优势,发挥出理想功效,收集了现阶段相对匮乏的资源,确保频谱资源多元化建设。技术开发人员若想实现5G通信与物联网技术的紧密结合,则需在系统中广泛应用该技术。当前,我国在该方面已经取得了一定的发展与进步。但是在运行的过程中,依然需要应对诸多的问题和挑战。如应用光纤传输的过程中,该技术易于受客观条件的影响,气候条件尤其如此,削弱了信息传输的连续性,也可能形成高频干扰。在现有的网络通信环境中,应当充分考虑该技术的合理应用,如发现异常问题,则需及时采取有效的措施加以控制和调整,确定出现问题的主要原因,改善技术应用的总体效果。

  近年来,物联网技术日益完善,不同领域均取得了突飞猛进的发展。在数据容量和维护竞争优势等方面均需要得到更加强大的支持。移动通信网络能够满足3GHz频段的运行需求。但是在拓展使用范围时,短期内使用需求显著增加。如依旧采用以往的频率状态,则会引发网络拥挤和超载等问题。此时,用户的使用量超出了最大承载量。高频段传输背景下,宽带数据传输效率是微波带宽的十倍以上,提升的速度和幅度十分惊人。不同微波虽然表面上十分相似,但是数据传输射程的差异尤为显著。毫米波频率可达30GHz-300GHz,由于模型规格存在着十分明显的差异,可为小型化改良和优化奠定坚实的基础,创建体积小巧且能耗较低的装置。此外,装置也可实现高度近程数据传输,与5G技术深度融合。

5 5G移动通信技术与物联网融合分析

  5.1 智慧家庭

  物联网技术应用中智慧家居的应用较为普遍,智慧家庭和人们的生活有着紧密的联系。在智慧家庭规划设计工作中,家庭环境与各类物品均可按照规定要求安装电子标签,之后与所有物品相互连接,即可形成完整的综合性系统。家庭成员能够更加方便且快捷地使用家庭之中的各类物品。智慧家居中如家庭之中的某个物品出现异常问题,则系统可第一时间发现异常,及时处理物品异常信息。在5G通信技术与物联网技术深度融合的过程中,家庭中的水表、电表、煤气表均可收集大量的信息,随后合理利用网络技术做好结算分析。

  5.2 智慧社区

  创设智慧社区的过程中,可高效利用物联网技术、云计算技术为人们打造优良的社区环境。创设智慧社区的过程中,应高效利用网络技术,如智慧物业和智慧养老院。如智慧物业管理工作中可利用5G技术建立管理系统,保证防火防盗系统管理效率,为小区的安全保驾护航。再者,在建设智慧养老院时,可利用先进的5G技术和物联网技术实现多个传感器的深度融合,以此监控并管理人们的生活状态,第一时间发现老年人日常生活中存在的主要问题,进而为住户打造更加安全和舒适的居住环境。

  5.3 智慧城市

  智慧城市建设的过程中涵盖诸多的内容,常见的有智慧交通、智慧公共服务和智慧政务等。在智慧城市建设中应用5G技术,能够创建智慧平台系统,同时也可在5G网络技术的支持下,优化数据和信息传播效率。如可利用5G技术和物联网技术,加强城市空气质量和交通运行概况的监督管理,从而增强人们日常生活的便捷性和舒适性。

  5.4 智能交通及自动驾驶汽车

  我们的日常出行也因为物联网正在时刻发生变化。自动驾驶原理是通过计算机系统为主的智能驾驶仪器来完成的。通过对道路设施的信息反馈,汽车就能每时每刻的不断获取路况和信号灯,实现智能驾驶。而在5G即将普及的背景下,自动驾驶汽车将得以实现更大的突破。

  5.5 智慧党建

  以物联网技术为基础创建党建云平台系统,对于提高党建工作质量具有现实意义。党建云平台系统主要包括党政文化宣传交流平台、党员干部规范管理平台、党政要务监督管理平台以及数据统筹分析平台。以各类移动智能终端为载体,通过官方网站、网页插播广告平台和社交软件客户端,实现党建资源共享与信息交互,对线上党建文化宣传活动实行监督管理,线上培训党员干部。党建宣传模块实现了党建信息的无障碍交互传递,既可以使上级指示快速精准下达,又可以保证下级第一时间贯彻执行指令,简化上下级的信息交互路径,提高信息传递效率。党建学习模块,可以让党员干部利用碎片化时间反复学习,创新学习形式,扩展党员干部的党政知识储备,形成良好的互动学习局面。党务管理模块是党建组织管理体系的重要组成部分,也是推行智慧党建工作模式与电子化党建产品的关键举措。例如,在党组织关系转接时,智慧党建产品可以对外部转入的党员干部进行系统化、模式化与规范化管理,提高管理工作效率,长久保留党员干部原始信息。

6 结束语

  现如今,5G通信技术得以快速发展,尽管其依然存在着很多需要进一步优化和完善的部分,但是该技术的传输速度快,性能相对稳定,能够高度满足物联网时代的发展要求。在未来,相关技术人员还需要积极研究5G移动通信技术,以推动5G移动通信技术与物联网技术的深度融合,并将其应用在工业、农业以及家庭生活当中,全面实现智慧化,为现代社会智能化和现代化发展创造有利条件。

参考文献

  [1]廖世强.物联网与5G通信技术融合的研究[J].现代信息科技,2020,004(002)

  [2]计敏翔.基于物联网时代的5G通信技术分析[J].计算机产品与流通,2020(04)

作者:袁野 伍建 单位:山东省军区 四川九洲电器集团有限责任公司

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