物联网和5G及技术的集成思考

张毅 牛敏杰 李军

摘要：物联网技术的最终目标是实现“万物互联”。要达成这一目标，就需要5G和物联网技术的进一步完善。本文主要针对物联网和5G技术进行探讨，首先介绍了物联网技术、5G技术，以及5G技术发展对物联网积极影响。并进一步探讨了物联网中涉及到的5G技术应用，最后介绍了物联网技术下的部分应用场景，希望能对未来的物联网的发展，提供一些有益参考。

关键词：物联网;5G技术;万物互联;技术应用

一、物联网及5G技术分析

1.1物联网技术分析

物联网技术，简而言之，是一种实现“万物互联”的技术。万物互联的形成，主要通过信息传感器、红外感应器、射频识别设备、全球定位系统、激光扫描器等技术设备予以实现。物联网脱胎于互联网，它是在互联网信息连接的基础上，所形成的物与物的连接。物联网的主要功能，包括以下几个方面：首先，虚拟感知。物联网能够通过感知设备，对各类联网物品进行虚拟性的连接和感知。其次，信息传输。物联网会运用通信技术，实现物品信息的高效传输与信息交流。最后，智能处理[1]。物联网通过对物品信息进行分析，然后进行进一步的智能化处理。智能化处理能有效调节物品状态，确保其状态符合相应的使用要求。

1.2 5G技术分析

5G技术，即第五代移动通信技术的简称。它是在4G基础上发展起来的，新一代蜂窝移动通信技术。对比原有的3G与4G技术，5G通信技术拥有更高的传输效率、更低的延迟等待，并在系统容量及大规模设备連接等多个方面，具有独到的优势。5G技术的出现，是社会发展的必然产物。当前，移动互联网的产生与快速发展，接入网络的用户规模和数据需求，都呈现出了爆发式的增长。因此对移动通信网络建设、频谱利用效率，以及资源的智能利用 ，都提出了更高的要求，这些都是5G产生和发展的有利推动条件。

二、5G技术发展对物联网的积极影响

5G技术的开发与应用，极大的提升了传输效率，保障了物联网技术的实用性，对物联网技术的应用和普及具有重要意义。主要表现为以下几个方面：

2.1 5G技术能够承载更大的数据流量，便于接入更多的物联网设备

物联网技术所要求的“万物互联”，会大大提升联网设备的接入数量，和由此产生了用户数据流量，以便于物联网应用和服务的实现。但这势必会给网络传输造成极大负荷，甚至引发网络延迟、数据中断等情况，不仅降低了用户体验，也阻碍了物联网技术的普及[2]。而5G技术不仅拥有更强的数据承载能力，同时有具有高效稳定的传输特点，因此能够在接入更多设备的同时，保障数据传出的稳定性。对物联网技术的发展和普及，具有极其重要的意义。

2.2 5G技术的传输速率和可靠性更高，有利于物联网技术的普及

4G网络下的数据传输峰值不到1Gbit/s，而5G技术的峰值速率则可达到十倍以上的10Gbit/s，。在此基础上的数据传输，能够更加稳定和高效，极大的满足了用户的信息传输述求。也更加符合物联网的发展需求，避免了原有4G条件下的物联网传输不畅造成的应答延迟。特别需要注意的是，物联网在某些关于人民生命财产领域应用，网络的输出速率及稳定性非常重要，否则极容易留下安全隐患。因此必须在5G条件成熟，传输效率和稳定性都得到保障的时候，方可开启此类领域的物联网应用。

三、物联网中所涉及5G技术分析

要实现并普及物联网中的“万物互联”，离不开相关5G技术的应用。主要包括以下几个方面的技术：

3.1 5G的高频段传输技术

目前的移动通信网络，普遍采用3GHz之内频段。这样的频段虽然可以满足人们的日常通信，但若遇到大规模的线上活动，就可能会出现频谱资源不足的，并进一步造成网络拥挤，用户体验变差的情况[3]。针对此类情况，5G技术对高频段进行了开发，并将毫米波技术引入了5G建设中。毫米波技术，具有设备体积小、短距通信速度快等优点，但相对来说，其穿透力相对较弱、易受外部环境干扰。也因此，需要针对毫米波技术和射频设备，进行进一步开发革新，这也是当前物联网及5G技术的重要发展课题之一。

3.2高密集网络技术

物联网发展到最后的“万物互联”，需要万物具有智能化特点。要实现万物的多元化和连接的智能化，离不开高密集网络技术的支持。在5G技术的普及过程中，需要进行更高的网络布置密度，和更深的网络覆盖广度。只有满足上述条件，才能保证“万物互联”的通信要求。此外，还应该通过增加基站的天线数量、强化基站的信号强度等措施，让网络系统更加稳定而灵活。总而言之，高密集网络是通过缩短信号两端的传输距离，以及强化终端设备性能的方式予以实现的，而要实现高密度的网络覆盖，还需要对具体物联网的使用情况，进行科学预测，从而优化网络布局，提高网络运行效率[4]。

四、基于5G技术的物联网应用场景

就目前的状况来看，基于5G技术的物联网应用，主要包括以下领域的运用：

4.1物流行业的运用

在“网购”早已变成习惯的当下，快递行业也得到了极大发展。而物联网技术的逐步成熟，也各物流行业带来了变化。以“京东自营”为例，当用户在网购之后，物联网会通过用户的手机定位信息，选择出最接近客户的京东仓库进行配货和运输。这样，物联网技术极大缩短了物流的运输线路，节约了物流的人力和时间成本。

4.2智能客厅中的运用

智能课堂是目前最贴近人们生活的物联网应用之中，许多如电视、空调、点灯、音响、扫地机器人等，都能通过wifi接入互联网。人们能够通过手机、遥控器、智能音箱等，实现对此类IOT接入设备的控制，极大的便捷了人们的日常生活[5]。但这还只是一个方向，并不是真正的万物互联。在5G逐步普及下，物联网也必然日新月异，并最终实现无需网关和配置路由情况下的，真正的、持续在线的万物智能化。

结束语

5G技术的发展为物联网技术的发展，奠定了技术基础，而物联网的发展为5G技术的发展提供了物质条件，两者相辅相成。而随着5G技术的逐步普及，以及物联网技术日趋成熟，“万物互联”也必将在不就的将来成为现实，并彻底改变人类的生产生活方式。

参考文献

[1]袁宁，屈高超，颜帅，宋双双，张莹. 基于5G网络的人工智能与物联网在智慧医疗领域的应用[J]. 中国研究型医院，2019，6（06）：58-62.

[2]于全，张平. 5G时代的物联网变局、短视频红利与智能传播渗透[J]. 浙江传媒学院学报，2018，25（06）：2-9+148.

[3]任吉媛，王哲，罗真，刘阜阳. 物联网应用背景下的5G技术发展研究[J]. 数字通信世界，2019（05）：45.

[4]刘五一，刘宁宁，张茜. 浅谈5G移动通信技术在物联网领域的应用[J]. 中国新通信，2019，21（12）：66-67.

[5]李婷，黄飞. 浅析5G移动通信技术下的物联网时代[J]. 信息通信，2018（10）：232-233.