通信工程技术在物联网的运用

陈星华

（福建省一线网络技术有限公司 福建省厦门市 361000）

1 通信工程技术

通信工程目前已经在很多高校进行了专业开设，其主要指的是对信息的传播形式进行的研究，尤其涉及到了对信息传输方式、信号处理等方面的研究。我们在对通信工程技术的历史情况进行研究后发现，美国是第1 个使用现在通信工程技术的国家，其开启了1G 时代，也正是因为如此，美国也在很大程度上直接制约着世界其他国家通信技术方面的发展。但是在经过了多年的研究以后，一些欧美国家为了能够尽快的摆脱美国在通信技术方面的制约，通过自主研发得出了GSM 技术，移动电话网络自此形成。我国直接进入了2G 时代，在通信网络的规模方面，已经超过了一些欧美国家。随着2G 时代的来临，很多欧美国家的通信网络超过了美国，但是实际上依旧未能摆脱美国的限制。3G 时代是我国经过自主研发开启的，但是由于受到各种因素的影响并没有被广泛的应用，随之就进入到了4G 时代，我国研究的TD-TLE 技术在人们的生活及工作中得到了广泛的应用，此时也真正标志我国在通信行业方面步入了世界前列。5G 通信技术近年来得到了快速的发展，其网速更高，超低时延，超广连接。尤其在2019年，全球5G 已经正式进入了商用部署的关键时期，这也预示着中国5G 时代的来临。

2 物联网及构成

由于物联网系统中所采集到的信息具有极强的时效性，更多的用户可以通过物联网系统在最短的时间内获取到极其有价值的信息，然后尽快的做出有效的解决方案，不论是在企业发展还是在行业竞争中，物联网技术的应用，都为提高企业核心竞争力做出了重要的支撑。物联网自动化特征也是比较明显的，因为在物联网系统中，所有关于信息的采集、处理等工作都是自动化完成的，工作人员只需要定期对物联网系统进行维护，保证物联网系统的稳定运行就可，具备对各种信息进行加工的能力，这也在很大程度上降低了工作人员的工作量。

目前，物联网主要是由二维码、视频识别、传感器等设备构成，由于其能够将物体与互联网进行有效的连接，让人们能够利用物联网获取到所需要的信息，最终形成一种富有智能化特征的基础设施。物联网系统运行的过程中，主要依靠信息感知层实现了物体与物体之间的联系，或者是物体与人之间的交互，通过物联网能够对各类物体的基本信息进行准确的识别，从而实现对数据的精细化管理和控制，同时还有效地促进了信息之间的传输和交换。如图1所示。

3 物联网中应用5G通信工程技术的方式

3.1 5G在移动通信中的应用

图1：物联网通信技术

图2：物联网对数据的传输过程

5G 通信工程技术在移动通信中得到了较好的应用，主要表现在三个方面，一个方面是网络传输。物联网信息建设的基础实际上也就是网络传输的建设，由于物联网中所得到的信息量非常大，为了能够有效保证数据的传输、分析、保存等效果，网络传输的建设是极其重要的一个环节。比如目前主要使用的为移动网络传输的建设，通过建设高校化的移动网络传输通道，能够有效的保证物联网领域中各种信息的有效传输，这对提高信息传输效果极其重要。那么，按照现在的情况来看，要想建立一个能够满足物联网信息传递的强大传输网络到底可不可行呢？答案是难度比较高。由于目前，我国物联网信息传输通道建设的过程中大多都使用的是4G 网络，虽然有些城市已经使用了5G 网络传输，但是5G 网络相关传输通道的建设并没有实现普及，使得数据的传输效率与传输速度均未能达到物联网信息传输的要求，根据我国5G 网络速度建设的情况估算，要想实现5G 网络的全覆盖，可能还需要一些时间，因此就目前而言，即便是花费再大的成本，要想实现全面覆盖的愿望也是难以实现的。5G 通信工程技术在移动通信中的应用另外一个方面还表现在通信管理平台上，移动通信中的通信管理平台主要职责就是为整个物联网系统稳定高效的运行提供后台保障，这对提高物联网系统的运行效率以及运行质量是非常重要的。技术人员通过通信管理平台能够对物联网系统中的相关通信设备的运行情况进行检测。近年来，随着物联网技术的广泛应用，移动通信中的管理平台对先进的通信技术进行了高效的推广，充分的发挥出了其自身价值，比如一些商家，通过物联网技术实现了线上收款业务，用户通过物联网技术实现了线上支付业务，不论是商家还是用户，通过有效的借助物联网、移动通信技术享受到了更多便捷的服务。在利用物联网技术进行交易的过程中，采用5G 网络技术还有效的监管了双方信息的安全情况，为消费者的信息安全做好了保障。5G 通信工程技术在移动通信中的应用还表现在移动终端方面。移动终端主要指的是一些接收信息的设备，移动终端的使用一定要保证设备处于联网状态，这样才能接收到物联网各端口所传递的信息，大数据时代，各行各业的信息量每天都呈现出了爆炸式的增长，不但信息量比较多，并且各种信息的更新速度超乎想象的快，因此我们就要充分的利用5G 通信工程技术，对自身所掌握的信息进行及时更新，并通过物联网获取到更多有价值的信息，保证人们工作及生活的便利性。如图2所示。

3.2 在光纤和无线通信中的应用

从字面上理解，光纤和无线通信最明显的特点就是有着非常快的传输速度，借助于宽带，对信息进行快速准确的传输。目前光纤和无线通信基本上得到了普及，但是在实际过程中使用光纤与无线通信技术时，也要注意以下几个方面：

（1）感知层。感知层是物联网中极其重要的一部分，其主要作用就是能够对所需要的信息数据进行采集，但是数据信息采集的质量在很大程度上直接影响着物联网的使用效果。由于光纤和无线通信都能够借助于光纤传感提高对数据的探测效果，与传统的通信方式相比较，光纤和无线通信技术对数据的探测效果更好。但是需要注意的是，在应用无线通信和光纤技术的过程中，使用环境的温度会对光的传播速度造成一定的影响，从而导致光的传输波多长、相位等出现了明显的改变，所以针对这些情况，制定一些有效的解决措施，减少波长与相位等因素的改变对光的传播速度所造成的影响，进一步提高光纤传感的应用效率。

（2）网络层和过渡层。整个物联网系统的中间环节主要是网络层，然后还有过渡层，过渡层的主要功能是对信息数据进行管理、传输。因为无线通信技术和光纤不但对数据的传输速度比较快，并且还能够在网络的协助下迅速的提高信息的传播效率，这样一来，物联网本身在信息传输方面的优势也就得到了凸显，其对信息传输的水平明显提升。

（3）应用层。应用层的主要功能就是对用户所发出的一些指令进行执行，通过物联网对所收集到的信息进行分析管理，然后根据具体的分析结果对数据进行相应的处理，并将处理后的提示发送给用户，但是此种技术的实现依旧需要以网络为支撑，光纤技术和无线通信技术均能够较好的达到物联网对信息传输的需求，无线通信技术和光纤技术的应用有效的提高了物联网对信息搜集、处理以及分析的水平。

3.3 拓宽通信工程技术在物联网领域中的应用范围

目前，物联网已经被应用在了我们日常生活中的各个领域，比如我们生活中的物流信息系统、无人售货系统、自动环境监测系统、无线网络控制家电系统、智能交通系统、安全监测系统等等。除此之外，还有一些智慧城市的建设、智慧地球的建设等均用到了物联网，物联网其涉及到的信息量巨大，信息传输的方式比较多，信息传输的场景又比较复杂，采用丰富的通信工程技术施工经验能够为客户提供最优的方案，这对有效保证物联网高质量、稳定性和可靠性均起到了重要的作用。近些年来，随着我国科学技术领域的不断发展及壮大，通信工程技术在物联网领域中的应用也取得了较好的成效，尤其在信息传输质量及效率方面，甚至更是突破了常规技术层面，通信工程技术的实施也为物联网的发展提供了技术支撑，如果站在终端领域和通信工作的层面上对此进行分析，就可发现，通信工程技术的核心与物联网的运营模式并没有多少相同的地方。这就要求相关技术人员依旧要进行通信工程技术方面的研究，希望能够将更多的、比较先进的通信技术应用在物联网领域中。

4 5G通信技术在物联网中的应用优势

5G 技术在满足一定系统性能的前提下，通信双方就会实现最大相对移动速度，尤其能够较好地满足一些高速移动业务的需求。在时延上，5G 的空口试验只有1ms，网络下的体验速率为100Mbps，峰值速率高达20Gbps，尤其可以对一些网络要求较高的业务进行推广。在连接密度方面，每平方千米下，5G 可以连接100万个设备，有效地满足了物联网海量信息接入的要求。宽带，5G的信息传输能力更强，能够承载大宽带的业务。5G 网络的能效更高，能耗更低，在同等能耗下，与4G 网络相比较能够传输更多的数据信息。比如采用5G 无线移动通信技术实现智能出行，汽车系统与交通部门物联网系统连接之后，交管部门就可以通过定位技术，详细的掌握每一辆车的动态信息，或者还可以采用大数据技术对汽车的行驶方向进行指挥，汽车用户同样可以通过APP 找到最佳行驶路线。再比如智能娱乐方面，居民可以通过 APP 进行点餐、娱乐、评价等，将物联网与媒体进行了更好的融合，丰富了人们的精神层面。还有近年来一些企业的变革，智能工厂发挥出了重要的作用，物联网与制造业的结合逐渐成熟，企业实现了个性化的生产。

5 通信工程技术与物联网未来发展的展望

在新时代，不论是通信技术还是物联网，其在促进社会经济的发展中都发挥出了极其重要的作用，而将两者融合，其效果更优。我国相关部门应加快对通信工程技术与物联网技术标准的统一，制定完善的管理制度，加强在技术方面的研究，促使物联网每个端口之间实现兼容。除此之外，各运营商也应加强在网络建设方面的投入，加强对无线通信技术、光纤技术、物联网等相关技术的研发，增加对移动传输网络的铺设，促使全国内形成传输效率更高的网络，在保证信息传输安全性的基础上，提高信息传输的质量，为用户提供更加快速的信息传输服务。

6 结束语

目前，我国在物联网应用方面还处于初期阶段，如果要想更早的步入物联网时代，政府部门及相关技术人员就要加强对物联网领域的研究，特别是要加大通信工程技术方面的研究力度，进一步提高物联网与各个方面进行连接的能力，将通信工程技术与物联网进行充分的结合，促使物联网的功能得到充分的发挥，在提高信息传输效率的基础上促使人们生活质量的提升。