5G 移动通信技术下的物联网时代

程晓岩，丛 鹏，包维雄

（1.国网西藏电力有限公司电力科学研究院，西藏 拉萨 850000；2.国网西藏电力有限公司经济技术研究院，西藏 拉萨 850000）

1 物联网与5G 网络

1.1 物联网

物联网指的是物体与物体相连所形成的网络环境，物联网的发展基础为互联网技术。互联网具有数据采集功能、通信功能等，可将实际对象与网络虚拟进行有效结合。互联网可利用各类传感技术和设备，包括全球定位技术、红外感应技术、激光扫描设备等，进而构建庞大的网络系统。在物联网中，通过应用互联网技术，能够将所有设备进行有效连接，同时还可对某个物品对象进行定位和追踪监控。物联网主要是由三层结构所组成，包括感知层、网络层以及应用层，其中，感知层能够对于收集信息、执行命令的各类元件进行有效处理。应用层可将互联网技术以及各个行业进行有效结合，进而实现车辆控制、工业生产控制、城市规划管理、环境监测管理、天气环境监控等。在物联网中，传感设备类型较多，包括物理量传感器、生物量传感器以及化学量传感器，各类传感技术可快速感知各类信息数据。

1.2 5G 移动通信技术

现如今，社会经济发展迅速，人们的生活环境已发生较大变化，同时生活水平不断提高，移动通信技术在促进社会经济发展以及提升人们日常生活便利性方面发挥着十分重要的作用。为了更好的适应各类应用场景，推进人类社会发展进步，移动通信技术也处于不断创新中，从最初的2G 技术逐渐发展到4G 技术。但是，时代发展迅速，在移动通信技术的各类应用场景中，4G 移动通信技术的适用性逐渐降低，而各类通信技术运营商已明确意识到移动通信技术的重要作用，并致力于5G 网络技术的研究和开发。基于此，5G 移动通信技术发展迅速。

通过创新5G 移动通信技术，可在4G 移动通信技术的基础上实现突破。与4G 移动通信技术相比，5G移动通信技术的兼容性比较强，并且信息数据传输速率更高，可有效满足不同应用场景对于移动通信网络的实际需要，各类用户群体对于5G 移动通信网络的应用体验感更高。因此，与传统的4G 移动通信技术相比，5G 移动通信技术能够更好的满足各类群体实际需要，同时，其也被逐渐推广应用于各个行业中，并创新出多种新型经济形式[1]。

2 5G 移动通信技术与物联网技术的融合优势

与4G 网络相比，5G 网络的峰值速率以及平均小区频谱效率均比较高，同时其功耗低、可靠性高，因此5G 网络的应用场景广泛，主要被应用于铁路、车联网等场景中，能够为用户提供良好的服务。

随着5G 技术以及物联网技术的快速发展，可将二者进行有效结合，可拓展物联网的应用范围。在物联网发展中，应注意将标准化移动通信网络作为基础，在应用5G 技术后，还可创新多种物联网技术，包括NB-IoT 以及eMTC 等。此外，在5G 技术与物联网的融合中，为了提升物联网安全性，还应制定并应用QOS 保障机制。

3 5G 移动通信支撑下物联网的应用技术

3.1 全频段通信技术

在5G 网络中，通过应用全频段通信技术，能够有效解决通信网络频谱资源不足的问题，促进系统容量增加，同时有效提升通信网络传输效率。通常，5G 网络的频道控制区间在28～100 GHz，而通过应用全频段通信技术，能够有效满足移动宽带用户实际需要。此外，在全频段通信技术的应用中，可采用高频毫米波天线发射信号，而设备体积小，同时网络带宽大，可保障物联网系统的高效运行。

3.2 密集网络技术

与4G 网络相比，5G 网络应用多种无线接入技术，因此传输速率比较高，同时覆盖范围更加广泛。而在5G 网络中，密集网络技术为核心技术，在移动通信宏基站设置中，可安装多个高增益天线，拓展移动通信的室外空间，同时促进5G 网络扩容，保证5G 网络信息传输灵活性。此外，在宏基站外，也可设置多个网络天线，进而与通信网络之间形成交互界面，保证网络通信质量[2]。

3.3 软件定义网络和网络功能虚拟化

在5G 网络中，软件定义网络以及网络功能虚拟化是十分重要的基础技术类型。现如今，云计算技术发展迅速，在保障5G 网络安全方面发挥着至关重要的作用，同时还可促进5G 网络发展。通过将软件定义网络和网络功能虚拟化应用于5G 网络中，即可创作控制层、管理层以及应用层，进而为5G 网络控制提供便利。

3.4 独立组网技术

独立组网指的是创建新的网络，其是由核心网、新基站以及回程链路等所组成的，在5G 技术中，可应用核心网以及无线接入网。其中，无线接入网具有无线接入功能，而核心网则可为用户提供网络接入服务，同时还有利于对网络使用情况进行管理。与4G 网络相比，5G 基站的服务水平比较高。

4 5G 移动通信技术与物联网的融合发展

4.1 智慧家庭

在物联网的各类应用场景中，智慧家庭最为常见，智慧家庭与人们的日常生活密切相关。在智慧家庭规划设计中，家庭环境中的各类物品均可安装电子标签，然后将所有物品相连，即可形成统一整体，便于家庭成员更加便捷的使用家庭中的各类物品。在智慧家庭中，如果家庭环境中的某个物品出现异常，则系统能够及时发现异常，并对物品异常信息进行有效处理。通过将5G 技术与物联网进行有效结合，家庭环境中的水电表、煤气表等均可收集使用信息，然后利用网络进行结算分析[3]。

4.2 智慧社区

在智慧社区创建中，通过应用物联网技术、云计算技术等，能够为人们营造良好的社区环境。在智慧社区的创建中，需利用网络技术，具体包括智慧物业以及智慧养老院等。例如，在智慧物业管理中，通过应用5G 技术创建管理系统，能够有效提升防火防盗系统管理工作的智能化水平，进而保障住宅小区安全。此外，在智慧养老院的规划建设中，也可充分利用5G技术、物联网技术等，将多个传感器进行有效结合，对人们的生活状态进行监控管理，及时发现老年人在日常生活中的问题，为人们营造更加舒适的生活环境。

4.3 智慧城市

智慧城市所包含的内容比较多，包括智慧交通、智慧政务等。通过将5G 技术应用于智慧城市打造中，构建智慧平台系统，还可利用5G 网络技术对各类数据、视频信息等进行高效传输。例如，通过应用5G 技术以及物联网，可对城市空气质量、交通运行情况等进行监控管理，为人们日常生活提供保障。

4.4 智能家具

现如今，人们对于生活品质的要求比较高，在家庭生活中，电气设备、家具数量和类型越来越多，管理难度比较大。对此，可利用5G 网络技术以及物联网技术，对各类电气设备进行管理控制，了解家庭环境中各类电气设备和家具的安全性。

5 结论

本文主要对5G 移动通信技术下的物联网时代进行了详细探究。信息数据的传输要求将先进的网络技术作为基础，为了促进物联网发展进步，可将5G 技术作为基础，提升无线传输速率以及可靠性，进而为物联网产业发展奠定基础，为人们营造智慧生活、智慧城市等，提升生活便利性。