广电5G物联网管理平台的探索研究

曹轲 姚康 姚妙华 陈虹

摘要：2022 年9 月，国内蜂窝物联网的连接数首次超过了手机用户的连接数，正式开启了“物超人”时代。在人的连接数逐渐饱和的情况下，未来物联网的连接将成为连接数增长和促进数字经济发展的重要推动力。物联网管理平台是物联网整体解决方案的核心，具有重要的战略价值。本文基于广电5G技术明确了广电物联网管理平台的基本构架，完善广播体系的整体架构，增强网络的基础承载能力，推动广电业务多元化，发展构建智慧广电物联网模式，实现广电行业的创新发展。

关键词：广电；5G；物联网管理平台

一、引言

广播电视媒体在社会发展过程中起到至关重要的作用，能够有效弘扬民族文化，传递社会正能量。要强化技术引领，优化平台建设，以广电5G技术与物联网管理平台为依托，确保信号覆盖的稳定性，实现信息远距离传输和高时效性，提供高质量的数字化服务，努力形成“智慧广电+公共服务”新模式。

二、物联网技术与5G技术的概述

物联网作为未来数字经济重要底座支撑，在国家“十四五”规划中被划定为7大数字经济重点产业之一。构建低功耗、多元化的广电5G物联网络，对于增强广电行业的营收能力、实现广电技术升级和优化运营模式至关重要。多元化的信息模式对大容量的无线通信技术提出了更高的要求，在设计过程中要明确基本的技术要求，分析技术特点及信息协议，结合人工智能、边缘计算、大数据等技术，搭建智能化的物联网管理平台。同时需要打通产业链上下游，与广电系統的各个环节有机结合在一起，实现感知传输、智能处理的作业模式。另外，要充分利用广电频谱资源，以广电5G为支撑，构建全新的物联网管理平台，进一步提高无线网络的承载能力，实现大范围高效的数据传输。

（一）物联网

物联网在多个领域内表现出了巨大的应用价值，物联网产业已成为经济增长的重要引擎。物联网是在互联网基础上，通过嵌入微芯片实现实时监控，利用RFID、通信、中间件、云计算等技术，实现人与物、物与物之间的互联互通。随着物联网产业的快速发展，物联网系统架构呈现边缘计算与传输层彼此间分离、云计算与应用层间有解耦状态存在的趋势，架构设计的优化能够更好应对存在于传统物联网传输中的问题，以实现整体信息和资源共享的便捷性。物联网在社会生产过程中有广泛应用，如智慧城市、智能家居、应急广播、智能交通、智慧工厂、智能养老、智能农业等领域。搭载专业的物联网管理平台，可以为物联网终端和SIM卡提供更完善的闭环服务。

（二）5G通信

5G是第五代移动通信技术的简称。5G相比于前几代的通信技术，有更复杂的业务需求和更苛刻的用户体验要求。2015年国际电信联盟（ITU）正式命名5G，并且定义了5G的三大应用场景：EMBB（增强型移动宽带）、URLLC（低时延高可靠性通信）、MMTC（海量机器类物联通信），5G通信技术在设计之初就以万物互联为目标。5G与物联网的有机结合，可以满足物联网对不同环境和场景的特殊要求，融合发展可以实现有效集中、高效聚合，并提供标准化的体系，促进物联网的普及和相关行业应用的扩展。5G 网络基于服务（SBA）的模块化架构，增强了运营商的选择权和定制化能力。保证数据在多样化、高速化传播的条件下，实现准确运行、独立运算。通过通信协议可以实现独立连接、共享数据资源以及维护网络的安全性与开放性。广电5G网络的700MHz“黄金”频段相较5G中高频段（2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz）具有低成本、广覆盖等优势。在开阔环境下，其覆盖范围是5G中高频段的2～3倍，可以为用户提供更加稳定和快速的网络连接。另外，700MHz频段采用频分双工FDD模式，而中高频段采用时分双工TDD模式，其天然具有网络低延迟的优势，更有助于开展低时延、高可靠业务。广电网络行业需发挥700 MHz频谱优势，创造红利，并更好地实现业务的均衡发展。

三、广电5G物联网管理平台的特点

（一）降低作业能耗和成本

物联网技术相比于WiFi等通信技术整体的功耗低，设备可以进入自动休眠状态，能够有效延长电池的使用寿命。物联网管理平台能够对物联网进行个性化、切片化管理，具有高度的融合性和可拓展性，可实现内部局域网的有效连接。物联网管理平台的一个基本作用是打通南北向，南向为连接和管理终端，汇聚海量的终端数据；北向为平台提供共性能力，赋能各类应用，降低开发和运维成本。

（二）公信力较强

物联网实现分布式集成，以更低的成本实现高效地覆盖。广电以其较强的公信力和频谱优势，能够更好地服务于社会各领域，解决传统作业中的问题，例如联网速度慢、断网等。目前智慧广电物联网建设已经成为广电行业转型发展的一个重要方向。

（三）数据挖掘能力强

广电物联网管理平台能够增强广电的公共服务能力，通过更高效的算法，推动公共服务体系进一步创新，并借助新技术，提供多样化、定制化服务，实现深层次的数据挖掘和数据分析，生成更加精准的用户画像，为用户提供个性化服务。

四、广电5G物联网管理平台建设中存在的问题

（一）发展定位模糊

平台目前的产业定位较为模糊，广电企业普遍缺乏物联网行业经验，导致未来发展方向不够清晰。平台的OICT融合特征也改变了传统平台的商业模式。在目前复杂的市场环境下，广电行业需要结合自身优势，不断探索物联网发展方向，丰富广电5G的应用场景。

（二）缺乏高端人才

人才直接决定了行业未来的发展，目前我国专业的物联网技术人员不足，尤其是复合型物联网人才的供给不足。广电行业缺乏复合型物联网高端人才，行业积累和经验不足，可能导致后续的发展难以推进。

（三）集成发展困难

物联网管理平台的接入终端类型较为复杂，需要考量行业的基本需求和业务特点，但在实际发展过程中，由于缺乏行业经验，对用户的需求把握不够准确，导致物联网应用的落地效果不佳。物联网技术的应用需求端缺乏开发，整体的业务量较小，运营管理方式粗放，资源共享率较低，尚未形成完善的产业链管理模式。

五、广电5G物联网管理平台的SWOT分析

当下正处于物联网技术发展的关键时期，因此要强化技术支持，通过SWOT分析，明确自身在发展过程中存在的问题，并提高运营和服务建设能力，构建智慧广电新生态，建设智能物联公共服务体系。充分发挥5G牌照网络资源的优势，为CBCH（内容、垂直行业、个人用户、智慧家庭）赋能，利用广电行业在播控牌照、内容、广播、频谱上的优势，融合创新，实现差异化发展。

（一）机遇

2019年6月，中国广播电视网络有限公司获得了第4张5G牌照，5G技术已经成为广电网络行业转型的关键点。广电传统视听业务与5G技术的融合，可为用户带来更好的视听体验。广电行业应根据业务需求及时调整，确保内容精准发布，推动智慧广电技术的发展。结合人工智能、云计算、大数据和虚拟现实等，优化整体的信息传递方式，实现广电5G物联网管理平台与智慧城市、智慧社区、智能家居、智慧农业等有机结合，提供更广泛的连接服务。

（二）威胁

信息技术快速发展，大量新媒体快速涌现，用户获取信息的方式趋向于多元化。爱奇艺、腾讯、字节跳动、B站等公司异军突起，对广电行业的有线电视业务产生了较大的冲击。中国移动、中国电信等通信运营商对广电行业的宽带业务也产生了较大的影响。当下用户的媒体选择渠道增加，市场呈现出买方市场的特点，整体的市场竞争加剧，广电网络主营业务遭受挤压，进一步加剧了用户流失的问题。

（三）优势

5G技术属于一种颠覆性的技术，5G技术与物联网技术有机整合，能够完善整体的广电网络体系。5G技术以软件定义网络和网络功能虚拟化为关键性指标，与物联网技术有机整合，实现数据的控制与分离，提高网络的灵活性，实现移动网络的再次创新，完成革命性、全局性的5G移动网络构架。广电行业作为传统媒体，具有良好的品牌形象，公众认可度高，社会公信力较强，具有良好的文化底蕴和商用资源，在当下信息技术的加持下，企业的软实力显著提高。

（四）劣势

广电属于传统的行业，内部存在一定的竞争和信息壁垒，在业务开通过程中容易出现问题。部分员工工作技能较为落后，缺乏创新意识，导致物联网管理平台的开发不足。

六、广电5G物联网管理平台的相关技术

物联网发展，对通信技术提出了更高的要求，在实际发展过程中，需要整合多种技术，并明确协议内容，以满足低功耗、低时延和广覆盖传输的基本要求。

（一）LoRa技術

LoRa作为一种低功耗广域物联网技术，工作频段范围在Sub-1GHz以下。可以在同等条件下低功率传输，实现了低功耗和远距离的完美搭配，广泛用于智慧工厂、智慧城市、智慧楼宇等多个领域。但是LoRa的密钥管理相对薄弱，ISM免授权频谱会存在干扰的问题。

（二）NB-IoT技术

NB-IoT以3GPP为标准进行定义，核心网部分基于S1接口连接，支持独立部署和升级部署方式。NB-IoT目前已纳入ITU 5G标准，拥有更长的生命周期。NB-IoT与5G NR共同部署，R16 NB-IoT新终端可以接入到5G核心网，成为5G低功耗广域网场景应用首选，是未来重要的物联网技术。

（三）MiWind技术

MiWind是采用白频谱数据库，属于国内拥有自主知识产权的物联网技术，整体功耗低，成本低廉，频谱资源丰富，具有功耗低、广覆盖等特点。MiWind在运行过程中结合了WiFi的优点，采用多重技术可以提高宽带用户的数据存储量，有效降低数据延时。还可以结合卫星定位系统，提高整体的作业效率。MiWind的网络构架由终端基站服务器和三方App组成，实现了服务器站与终端之间的空间端口相连，用户可以通过物联网访问第三方App，实现数据的快速同步。此外，MiWind还通过优化帧结构设计，增加保护间隔的方式，避免了数据传输过程中的跳频问题。

七、广电5G物联网管理平台的探索

（一）多举措完善平台建设

5G时代的到来促使传统的广电业务持续升级，由传统的电视广播业务向多元的智慧广电网络转型。因此广电网络行业应该在保证数据传输效率与安全的基础上，从用户需求和行业发展的角度出发建设多样的业务类型，实现稳定的资源共享模式、安全的支付交易方式。结合广电自身优势，整合手机端、PC端、物联网终端，在内容服务类、信息传输类、交易类等不同领域提供专业化服务，探索发展具有广电特色的5G物联网业务体系，凸显出广电5G物联网管理平台的优势。从内部的组织体系、人才、技术等不同层面管理，多举措完善平台建设。

1.组织保障

良好的组织体系是发展的关键，科学合理的组织能够提高整体的运营效率。广电网络运行与内部的组织构架关联性强，在工作组织层面应该完善整体的顶层战略，通过制定顶层战略、明确具体的业务目标，并与技术团队合作制定科学的实施方案，加强组织领导。在考虑各个部门的实际情况的基础上，统筹兼顾，合理规划，确保智慧广电5G物联网管理平台的建设工作能够顺利推进。

2.技术保障

技术是物联网管理平台搭建的核心，通过有效的技术支持，关联数据挖掘、协同过滤、逻辑回归等算法，提供优质的数据服务，提升用户的体验感，增强用户黏性。借助推荐引擎和数据分析，有效挖掘不同用户的需求，掌握不同运营平台的运营状况，从技术数据的角度为后续的运营提供支持，优化整体的平台建设。因此要积极增加研发投入，将技术创新、产品创新与人才管理有机结合，有效扩大资金来源，吸引更多专业人才，优化整体的软硬件架构，为整体的技术升级奠定基础。

3.文化保障

文化是企业发展的灵魂，良好的文化底蕴能够保证其持续健康发展，激发员工的归属感和主动性。广电行业要积极挖掘自身的文化特色，从多角度激励员工，调动员工的积极性，营造拼搏奋发的工作氛围。明确广电行业自身的公共服务使命，积极承担企业的社会责任，推动广电5G服务千家万户，赋能千行百业，不断满足政用、民用、商用等多样性多层次的视听和信息需求。

（二）优化平台搭建

因5G在基础传输网络上增加了SRv6（Segment Routing IPv6）、SDN（軟件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）、FlexE（Flexible  Ethernet）结合的网络切片和移动边缘计算（Mobile Edge Computing）等技术，以传播速度快、延时低的特点渗透到物联网应用的方方面面，成为一个全连接、全移动的生态通信系统。SDN将网络设备分离为单独的控制设备和转发设备，并引入数据转换系统，使物联网管理平台能够兼容和扩展新旧通信技术，从而提高终端用户的传输速率。但在应用SDN过程中，也要注意信息传播的风险，加强对重要节点的信息管理，强化内部安全系统，筛选恶意攻击行为，以保障移动网络通信的完整性和安全性。

1.基础设施层

基础设施指的是日常监控和管理所需要的数据载体，主要包括一些大型的计算机设备、录像设备，如数据中心内机房的服务器、磁列阵交互机、云台、触摸查询一体机等。

2.网络传输层

网络传输层由光纤数字传输系统、移动网络、WiFi组成，是数据传输的重要环节。通过大数据采集，提供更加精准高效的信息，并对信息进行加工编码，最后保存到数据库中，为智能终端实时采集数据，实现数据的汇聚、处理、分析和优化。

3.应用服务层

应用服务层根据行业用户的分类和需求划分为服务、营销、管理等多个层面，提供模块化服务，推动在政府治理、应急广播、民生、交通、工业、家庭、养老、农业等行业的应用。结合广电5G和物联网管理平台的能力，利用“云平台+场景+终端”三位一体的服务模式，为各领域提供优质的数字化解决方案。

八、结束语

物联网管理平台的建设对产业发展有重要的推动作用，成为物联网整体解决方案的核心。广电网络行业应该积极利用广电5G构建智慧广电体系，强化整体的需求分析，结合物联网通信技术，有效解决跳频、位置限制等问题，构建全生态的广电5G物联网管理平台，推动广电行业高质量的创新性发展。

作者单位：曹轲 姚康 姚妙华 陈虹 华数传媒网络有限公司

参  考  文  献

[1] 高 杨，冯景锋.构建基于“5G通信+5G广播”的智慧广电新型网络[J].广电时评，2020（21）：8-14.

[2]王英宗，高原，单联春，等.智慧广电+移动互联网的新产品探索与实践[J].广播电视网络，2020，27（8）：42-45.

[3]董会奇，董登科.物联网及其相关技术的探讨[J].中国有线电视，2011（10）：1159.

[4]陈鹏涛.5G NR在国家应急广播体系中的应用研究[J].数字传媒研究，2022，39（11）：24-32.

曹轲（1989.03-），男，汉族，内蒙古，硕士研究生，研究方向：网络通信。