无线通信技术在数字化中的应用

殷文进，胡祥铭

（盐城三新供电服务有限公司东台分公司，江苏 盐城 224200）

0 引 言

随着科学技术的不断发展，新材料和新技术不断涌现，为无线通信技术的发展带来巨大的发展机遇。无线通信技术无须电缆等有线介质就能实现长距离传输，因此广泛应用于社会生产生活的各个领域，极大地推动了现代社会的发展[1]。同时，电子信息技术的发展促进了现代社会的数字化改革，使得各种工业技术快速发展，基础物理理论取得一定进步。基于该背景，文章研究了无线通信技术在数字化中的应用。

1 无线通信技术的类型和特点

1.1 5G技术

5G技术是一种移动通信技术，具有高速度、低时延、大连接的特点，与4G移动通信技术相比有了重大改进。国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）定义了5G相关应用，包括增强型移动宽带（enhance Mobile Broad Band，eMBB）、超可靠低延迟通信（ultra Reliable and Low Latency Communications，uRLLC）以及大规模机器类型通信（massive Machine Type of Communication，mMTC）。5G技术的应用全景如图1所示。

图1 5G技术的应用全景

其中：eMBB为用户提供更快的移动互联网网络环境，改善用户体验；uRLLC为工业控制、远程医疗、自动驾驶等垂直行业提供移动互联网服务的能力；mMTC能够满足智慧城市和智慧家庭信息采集和传输需求的移动通信服务。与传统的移动通信技术相比，5G技术可以实现1 Gb/s的用户体验速率和每平方千米100万个的连接容量，极大地推动了人类社会的数字化转型。

1.2 卫星通信技术

卫星通信技术是无线通信的重要手段。它利用人造地球卫星作为中继站传输无线电波，满足人们的移动通信需求。随着通信卫星数量的不断增加，卫星通信服务更加稳定高效，覆盖范围广，通信容量大，网络和传输质量好，在专业领域发挥着不可替代的作用[2]。同时，卫星通信技术从最初的C波段（4～8 GHz）逐步发展到Ku（12～18 GHz）、Ka（26～40 GHz）、L（1～2 GHz）以及S（2～4 GHz）等频段，进一步提高了通信质量。卫星通信技术不仅在军事通信、救灾和个人通信中发挥着不可替代的作用，而且在人类社会的数字化建设中发挥着重要作用。

1.3 蓝牙技术

蓝牙技术是一种短距离无线电技术，广泛应用于设备之间和人们日常生活的无线信息交换。从技术角度来看，蓝牙技术具有快速、高效、灵活、低成本以及低功耗的特点，是常见的单域无线通信技术之一。实际应用中，蓝牙使用的频段是2.4 GHz，遵循IEEE 802.15工作组制定的相关标准，主要用于小范围无线通信连接，一般小于10 m。此外，蓝牙技术具有跳频和超频功能，可以有效避开干扰源，具有较好的兼容性。通过提高射频功率，可以将蓝牙的通信距离提高到100 m左右[3]。

1.4 Wi-Fi技术

Wi-Fi技术又称无线局域网技术，是一种为用户提供无线网络通信服务的移动接入技术。在人们的生活中，相关的电子设备都可以使用《Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements-Part Ⅱ：Wireless LAN Medium Access Control（MAC） and Physical Layer（PHY）Specifications》（IEEE 802.11—2007）标准支持通过Wi-Fi技术实现无线上网，包括计算机、手机、游戏机、平板电脑以及打印机等。要实现Wi-Fi功能，无线网卡和无线接入点是最基本的配置要求。无线网卡是连接具有Wi-Fi功能的电子设备基础，而无线接入点是无线工作站和有线局域网之间的桥梁，也称为网桥。目前，Wi-Fi技术的应用较为广泛，各大城市也在努力建设公共Wi-Fi网络环境，提升人类社会的数字化水平。无线局域网如图2所示。

图2 无线局域网

1.5 微波无线电通信技术

微波无线电通信技术是一种利用波长在0.1 mm～1 m的电磁波进行通信的技术，频率范围为300 MHz～3 000 GHz。与其他通信方式不同，微波无线通信技术以微波为媒介，使信息能够在两点之间传输，无须固定支撑，具有通信容量大、质量好、距离远等优点[4]。微波无线电通信技术在国家通信网络建设中起着重要作用，广泛应用于各行各业的专业通信网络。

2 无线通信的关键技术

2.1 宽带WiMAX技术

目前，无线宽带技术发展良好，具有广阔的发展空间。其中，全球微波接入互操作性（World interoperability for Microwave Access，WiMAX）宽带无线接入技术是《Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Part 16：Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems》（IEEE 802.16—2009）的典型技术，具有传输速度快和信号强度高的特点，在无线局域网中能够起到很好的作用。然而，该技术没有发展到可以大规模使用的程度，需要逐步完善。

2.2 超宽带无线通信接入技术

超宽带无线通信接入技术具有高速数据传输能力而被广泛应用。该技术采用超短脉冲调制和载波技术，具有低功耗和低成本等诸多优点，逐渐成为无线通信技术的发展方向[5]。

2.3 LTE技术

长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术是无线通信技术的发展，主要采用先进的调制编码技术，能够提高数据的传输速度。在系统架构方面，与其他技术相比，LET技术可以缩短数据和信息的传输时间。随着该技术的逐步发展，它将具有更短的时间、更广的覆盖范围以及更快的传输速度，能够改善用户体验，满足新时代用户对移动通信业务的实际需求，促进市场发展。例如，随着通信网络技术的快速发展，人们对高分辨率视频监控服务的实际需求也在增加[6]。与传统的有线技术相比，LTE技术不仅提高了视频监控质量，还提高了技术可用性，并在需要部署的相关用例中发挥着关键作用。

3 无线通信技术在人类社会数字化建设中的应用

3.1 在物联网中的应用

物联网是一个连接的网络环境，使人、机器、物在任何时间和空间都可以建立连接。物联网是信息技术高度发展的必然结果，是人类社会进步的重要体现。构建物联网时，需要实现基于快速高效信息传输的网络环境。无线通信技术作为通信技术的重要组成部分，在物联网建设中发挥着不可替代的作用。特别是有线网络条件很难实现万物互联的功能，需要通过无线通信技术实现人、物、计算机之间的信息传递和交互[7]。在人们的日常生活中，电视、空调、照明设备等智能设备都依靠无线通信技术达到互联互通的效果。此外，智能交通建设也是依靠无线通信技术传输大量信息。

3.2 在社会领域的应用

社会化是人的基本需求。电子通信技术出现之前，人们只能通过面对面或者书信进行交流。电子通信技术的发展不仅提高了人们社会交往的效率，也极大地推动了人类社会的发展和进步。互联网和无线通信可以满足社会需求。随着无线通信技术的快速发展和电子设备功能的不断完善，人们的社交方式发生了很大变化，其中以微信为代表的社交软件进一步丰富了人们的社交功能和沟通方式[8]。该过程中，手机等终端以无线通信技术为基础实现网络连接。因此，无线通信技术成为实现现代社会功能的核心技术之一。

3.3 智能家居和办公应用

数字时代，人们开始关注智能家居和办公环境的建设。数字信息技术的应用有助于构建智能家居办公环境，而无线通信技术在实际建设中也发挥着重要作用。例如，生活和工作中使用的大部分电器设备，包括空调、照明设备、电视、门禁以及打印机等。这些设备使用和管理中，无线通信技术是重要的手段之一。目前，智能家居和智能办公的应用越来越广泛，全面提高了人们的生活水平和工作质量。

3.4 在购物支付领域的应用

购物是人们生活中不可缺少的一部分。在数字信息技术广泛普及前，人们主要依靠线下和现金购买物品，消耗了大量时间和精力。随着互联网和无线通信技术的应用，人们的购物行为发生了巨大变化。

3.5 在工业生产管理领域的应用

为提高工业生产质量和效率，越来越多的企业开始推进工业生产管理的信息化改造。通过建设工业生产智能自动化管理系统，企业可以实现对机械设备的科学管理，提高生产效率和稳定性，尽可能避免故障和安全事故的发生。实现智能自动化管理的实践过程中，相应的设备和仪器必须具有一定的信息和通信功能，如传感器、传感器、执行器等，从而实现数据和信息的发送和接收，保证整个电力系统的正常稳定运行[9]。无线通信技术在智能工业生产管理领域发挥着重要作用。

4 数字化进程中无线通信技术的改进建议

无线通信网络的出现解决了传统的有线通信技术存在的各种问题，不仅提高了人们的工作效率，也极大地改善了人们的生活质量。相关管理单位应意识到无线通信技术的重要性，提高管理效率和水平，同时进一步优化无线通信网络，尽可能保证无线通信的安全性和稳定性，确保无线局域网在实际应用中发挥作用。一方面，根据实际情况建立完善的运维体系，要求所有在岗人员必须认真负责，严格遵守相应的责任制。出现问题时，要严格追究相关人员的责任。另一方面，需要严格执行相关管理措施，建立健全并落实维护制度。所有无线通信设备必须定期维护，出现故障和错误要上报，并由专门的技术人员负责维护[10]。对于无线网络中可能出现的问题，技术人员在日常工作中要及时处理，确保无线通信网络稳定运行。

5 结 论

文章研究了无线通信技术在数字化中的应用。随着无线通信技术的不断发展和创新，它不仅促进了各种技术的发展，还扩大了自身的应用范围，提高了通信质量。未来需要不断研究和应用无线通信技术，提高无线通信服务的水平和质量，深刻改变人们的生活和工作方式，为建设数字社会奠定坚实基础。