基于5G 网络下的物联网通信技术与挑战

于瑞强

（中国移动通信集团河南有限公司，河南 郑州450000）

物联网的发展需要依靠互联网，然后以交互式设备便可实现大规模、低功耗的连接通信技术，因此。物联网通信技术目前在市场发展中具有良好的前景，目前已经在人们的生活、工作中开始应用，比如智能传感器、平板电脑、智能交通系统、智能手机等等，都改变了我们的生活及工作方式。5G 网络作为信息化时代的又一次技术革新，将会在2020 年全面开发使用，其网络能效、频谱效率、基站峰值速率、连接密度等都会有极大的提升，让用户能够得到更好的应用体验。将5G 网络应用在物联网通信技术内，必然能够推动其发展。

1 现有物联网通信技术

物联网的研发基于现有的互联网技术，物联网技术作为互联网技术的升级版本，能够有效打破时间、空间对人、物的限制，可直接实现人与人、物与物、人与物之间的有效联系，符合其研究理念“万物互联”。物联网想要实现全面的普及，需要角度的部署和设备成本、可长时间运行的电池、可大面积覆盖的设备，同时还需要确保信息数据的安全性和隐私性，这也是当前物联网通信技术发展过程中必须要解决的问题。

为满足物联网通信技术在生活、工作中的应用，必须要不断的促进蜂窝网络技术的发展。目前的固定和短距离通信标准主要应用在网络连接，传统短程无线网络技术主要应用在短距离的M2M 通信应用，比如蓝牙、低功耗WiFi、zigbee，短程无线网络技术的连接存在较大局限性，若是要应用在现代物联网通信技术中，必然无法在工业、城市中进行大规模的应用。为提升物联网通信技术，必然要应用速率更快高的5G 网络，以下内容将会重点对物联网通信技术应用5G 网络进行充分的分析。

2 5G 网络下物联网通信技术应用优势和特点分析

2.1 提升物联网通信技术应用中的信息全面性

5G 网络由于自身优势，应用在物联网通信技术中，可提升其获取信息的全面性。5G 网络在通信过程中的理论峰值传输为10Gb/s，这表示5G 网络的已经初步实现了高速传输，能够在规定的单位时间内加大数据传输总量。因此，5G 网络运用物联网通信技术中，实现了物联网的即时通信，在其信息全面性方面起到关键作用。同时，经过对当下5G 网络应用在物联网通信技术的效果进行分析，发现物联网通信能力已经得到了显著的提升。

2.2 增强物联网通信技术应用中的稳定性

5G 网络之所以比4G 网络更受人们的欢迎，不仅仅因为5G网络的运行速度较快，还因为5G 网络运行的稳定性比较高。5G网络优于4G 网络的主要原因是由于其以同频双工的模式进行有效运行，与4G 网络技术中的单通道运输数据传输相比，5G网络在数据处理方面的效率及稳定性都有得到明显的提升。基于5G 网络下的物联网通信技术应用在企业中，能够确保企业处理业务的准确性与及时性，降低网络出现不稳定情况，避免出现数据传输误差所引起的企业合作纠纷现象，也避免企业经济也因此遭受损失。

3 5G 网络下物联网技术的具体应用

5G 网络推动了物联网的发展，成为支撑信息社会发展的关键技术，比如在“大安防”及无人驾驶中的应用。

3.1 物联网支撑“大安防”发展

物联网具备安防系统所需要素，在5G 网络下，可全面推动安防系统的实时感知、精准定位、及时控制、快速响应等功能，进一步完善安防系统。物联网通信技术能够让安防系统的分类更加的细化，让安防能够在更多行业领域中得到有效应用，实现“大安防”概念。物联网通信技术的应用领域众多，70%与公共安全相关，因此在安防领域能够让物联网通信技术得到全面的发挥。物联网通信技术可帮助安防实现预警，比如在公共安全检测特点为覆盖广、检测指标多、连续性要求高，若使用人工监控必然无法实现信息的全面捕捉。而物联网中的穿管器网络技术却能够在情景内的所有物品进行全面的安全信息检测，并对异常现象发出预警，是实现安全防范的最佳方式。以公共安全概念融入物联网通信技术，能够通过其传感技术将环境内的信息进行全面的反馈，对不稳定、不安全隐私进行预警，实现提前撤离，降低安全事故对人生命安全的损害。因此，物联网通信技术可在重点地区及部位进行视频检测及预警，强化其网络传输共享能力，保障公共安全。比如应用在建筑工地、矿山等地进行全面的安全监控。

3.2 无人驾驶

4G 网络的端到端时延极限为50 毫秒，难以实现远程实时控制，而5G 网络能够将端到端时延缩短到1 毫秒，能够完全满足智能交通以及无人驾驶的要求。4G 网络不能让海量设备同时进行网络连接，只能够接受数量不多的设备接入，但是5G 网络能够在1 平方千米中同时融入100 万个网络连接。将5G 网络融入物联网通信技术变能够为驾驶员提供道路信息、行车信息、道路实时数据、智能预测路况等等，让驾驶员能够完全不受周边环境的影响，同时识别周围车辆，无死角的对自己与周边车辆状况进行全面的了解，提前预知危险，实现无人驾驶。

4 5G 网络下的物联网通信技术应用挑战

4.1 安全问题

安全问题一直都是网络通信发展过程中的关键和挑战，5G网络下相关技术人员必须要保证数据在高频率的传输过程中不会出现损失、缺少等现象，同时还要保证设备在应用过程中的安全性、用户隐私安全等。5G 网络下的物联网通信技术，涉及用户数据、用户数据传输范围较多、较广，安全问题必须要加以重视。

4.2 基础投资成本问题

5G 网络模组的设计复杂，基础投资成本较高，对于5G 网络技术的全面应用有所影响，改善基础投资成本较高的现状，也是其发展过程中所面临的关键性挑战。主要问题表现在单一设备模组的采购、应用成本高。基于5G 网络下的物联网企业需要架构属于企业的通信网络，便需要在建设前对5G 网络基础特性进行分析，比如可通过联合应用方式、共享式应用方式等，让多个企业以联合的方式进行设备投资应用，降低企业采购设备的成本压力，避免企业出现相关的资金风险。

4.3 基础能耗问题

5G 网络高速数据传输过程中会增加能耗，如何降低运行过程中的能耗，也是5G 网络下的物联网通信技术主要面临的挑战和急需解决的问题。从以下三个方面来对能耗问题进行分析：第一，电池蓄电能力；第二，技术供电系统能耗；第三，系统无功能能耗。因此，从实际出发进行有效分析，未来5G 网络下的物联网通信技术制造单位，必须要以优化基础设备设计构造、电能供应传输线路为方向，提升5G 网络的应用能力。

4.4 高频段资源应用问题

5G 网络下的物联网通信技术运行过程中需要大量的高频段资源，但在应用过程中需要对公共资源分配、政府行政规划等问题进行分析。5G 网络下的物联网通信技术，如何开发高频段资源供其使用，也是该技术应用过程中的一项关键挑战。对技术发展现状及现有资源配置情况进行分析，想要实现高频段资源的有效应用，政府必须要作为主导者，让企业之间联合推进该技术的市场发展。

结束语

5G 网络下的物联网通信技术能够实现更稳定的发展，但在应用过程中也面临更多方面的挑战和问题。针对挑战和问题，相关技术人员必须要有针对性的制定解决计划，强化5G 网络在物联网通信技术中的应用，实现新时期物联网通信技术的发展。