5G移动通信支撑下的物联网技术及应用

田 霞

（长春北湖科技开发区管委会，吉林 长春 130000）

0 引 言

当前世界各国都非常重视对物联网技术的研究，而5G网络技术作为移动通信先进技术的代表，在未来的发展阶段也将逐步与物联网技术融合，为5G网络技术的发展提供必要的信息基础，在物联网环境中得到专属的管理，各类信息融入其中，包括地址信息等。随着物联网技术的覆盖范围不断扩大，未来世界中的地址数量也会越来越多，需要更快速的通信技术来维持整体系统的有序运行，5G网络技术则以核心技术的形式促进物联网技术的发展。当下社会的发展阶段，相应的资源问题已经与快速发展的技术之间产生了一些矛盾，技术人员可以尝试应用5G网络技术来解决这些问题。为物联网技术创造了更好的运营环境。

1 5G网络技术与物联网技术的融合现状

5G网络技术的网络传输速度是4G网络的几百倍，在5G网络技术应用中下载一部高清的电影可能只需要几秒的时间。自从现代移动通信行业提出5G网络技术以后，全世界对5G网络技术的研究从未停止，超高速的数据传输使得用户的更多需求被满足。目前全球的电信运营商也做出了更多的预测，覆盖面将逐渐扩大，并且在性能上也会得到进一步的改良。与前几代移动通信技术相比，5G网络技术的优势更加明显，不仅可以在互联网领域使用，还可以在地铁、物流运输环节中发挥重要作用，为用户提供更加丰富的服务模式，如VR技术的融合、播放高清视频、网络游戏等。正因为5G网络技术的数据传输速度非常快，所以在多个领域都会为社会大众提供更多的便利。在此技术条件下，可以实现不同车辆之间的信息传输，使车辆在驾驶中可以保持安全的距离，能够有效缓解当前社会交通拥堵等问题，在协调各方面工作中可以发挥关键的作用[1]。

2 5G网络技术的基本特征

2.1 高速率

5G网络技术是在4G网络基础上发展而来的新技术，可以有效改善4G网络技术中存在的不足，以超高的数据传输速率来提升人们的直观体验，可以为现代人的交流提供更大的便利[2]。

2.2 泛在网

当前网络业务覆盖范围较广，无论是深度还是广度，都可以为用户带来更好的网络服务。技术人员结合网络广覆盖的特点，设置了5G网络技术的传感器与智能终端，在更多数据资源的支持下，可以为物联网技术的发展提供助力[3]。

2.3 低时延

5G网络技术具有超低时延的特点，能够大大降低网络信息的响应时间，并快速完成信息传输，为用户带来更好的上网体验，使用户对信息的感知度更高。更为明显的是，传统的4G网络因为响应机制可能会出现延迟，所以对于一些时延要求较高的应用，如无人驾驶等，可能会出现整体功能性不足的情况。在5G网络技术的支持下，传统4G技术的不足之处能够得到有效的弥补，以满足人们各方面的信息通信需求[4]。

2.4 万物互联

从微观的角度来讲，对于智能终端与智能家居等设备，可以通过物联网来实现智能化的管理。从宏观的角度来讲，可以在5G网络技术应用的基础上建立智慧型城市，因为5G网络技术可以处理大量的数据负载，集成各类智能系统，可以将小体系汇聚成为大体系，使现代城市实现“物物互联”的智慧管理目标[5]。

3 5G网络技术与物联网技术的融合发展

3.1 人工智能技术

自动化的触觉感知网络是当前时代物联网技术的主要发展方向，5G网络技术可以为其提供低延迟、高速的网络连接基础，实现人机对话及机器与机器之间的信息交互。在人与机器之间实现触觉与视觉的反馈及信息的交互，在触觉感知网络的支持下，能够制造出许多具有定制化特色的产品。如触摸感应可以连接手套与传感器，最大程度减少人为操作失误对人体造成的损伤，可以在一些高危行业中保证工作人员的生命安全。在工业生产等领域，一些产品的生产是通过流水线完成的，如果人工操作失误，可能会被机械设备误伤，而人工智能技术则是以核心程序替代了原本人工辅助生产的形式，能够直接给流水线下达操作指令，更大程度减少了人工劳动力，也降低了人工操作的风险[6]。

3.2 车联网与无人驾驶系统

目前，汽车行业的无人驾驶技术还停留在初级研究阶段，5G移动通信技术被广泛应用在车联网的导航程序中。传统的4G技术传输信息的速度较慢，然而在5G网络技术的支持下，这些问题都可以得到有效的解决，车联网就可以为驾驶员提供更多的路况信息。正因为5G网络技术具有高速率且低时延的特性，可以对车况进行实时的监测，能够满足车辆自动驾驶的需求，所以5G网络技术也常用于无人驾驶系统的研究中。如图1所示，人类驾驶与自动化驾驶的程序中也有对信息的感知及分析等过程，需要5G网络技术为其提供高速率的信息传输。任何车辆的驾驶都需要结合车辆周边的情况，比如道路的拥堵情况，驾驶员可以根据这些信息选择车况较好的道路，以避免拥堵[7]。

图1 人类驾驶和自动化驾驶的结构

3.3 加速虚拟现实领域的发展

与现有的4G网络技术相比，5G网络技术的速率更高，可以显著提高系统运行的可靠性。在VR及AR技术的应用中，5G网络技术的融合效果更好，可以满足低延迟移动连接的要求，可以创造相对逼真的模拟场景。5G网络技术的应用可以实现高水平的远程监控，技术人员在控制室中就能够安全操控设备，可以避免一些人为操控的风险。从物联网领域的发展来看，5G网络技术在市场中创造的价值是多元化的，随着多方面性能的升级，可以使智能化的业务变得容易实现。在5G时代，许多技术的开发将不再仅限于计划阶段，而是能够付诸实践[8]。

4 5G网络技术与物联网技术融合的实际应用

4.1 5G网络技术为物联网技术提供基础

5G网络技术可以为物联网技术的发展提供数据方面计算所需要的基础条件，能够达到信息传输速度的最佳状态，其频段可以控制在相应的标准范围内，传输的最远距离可以达到2 km。充分发挥云储存的优势，更好地完成数据处理任务，技术人员在完成大数据计算任务时并不需要耗费其他资源，仅在云中心就可以实现数据的处理过程，有助于节省资源。随着物联网技术的升级与发展，相关研究人员提出了“万物互联”的理念，明确了物联网技术的发展方向，传统的云计算处理工作因为时延较长，数据在传输过程中的损耗较高，所以储存的设备数量比较多，需要处理的数据信息也越来越多。5G网络技术可以满足数据处理的高标准要求，新的计算模式也随之出现，分别是雾计算与移动边缘计算。雾计算更加注重客户与处理中心的连续性和统一性，移动边缘计算则更加重视客户与处理中心之间的距离要求，二者的共性都是将处理的中心部分扩展到网络边缘的位置。移动边缘计算与5G网络技术融合的组成结构如图2所示[9]。

图2 5G移动边缘计算的模式

4.2 现代社会各领域中的应用功能

将交通物联网与车联网联合应用，在GPS技术的支持下，交通管理部门可以对某一汽车进行具体的动态化定位，使用云计算技术能够对汽车的操作系统发出合理的指令，便于合理监管现代城市道路中的车流量情况[10]。在现代医学领域的发展中，病人家属也可以通过手机查看病人的用药情况、身体健康情况，追踪针剂的生产过程，对现代医学的电子化发展具有重大的意义。在建筑领域，可以将物联网技术应用于配件工厂的生产中，对于节约现代建筑工程施工中的材料具有较大的作用。施工中所有的预制构件都可以接入到物联网系统中，以此来解决相关问题。此外，房主也可以通过手机参与到房屋的设计中[11]。

5 结 论

随着现代社会发展水平的不断提升，各个领域的生产要求也在随之提升。通过物联网技术与5G网络技术的融合，在5G网络技术的支持下，技术人员并不需要单独建设区域网络，可以在一定程度上降低物联网建设的资金投入成本，而物联网技术则可以在中端配置方面满足5G通信的要求，两项技术互补，共同推动现代城市的发展。