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5G在物联网中的作用和对新技术的需求

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  摘 要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。随着科技的发展,公众对于通讯企业的整体开展的重视程度也在逐步的提升。开展物联网形式下5G通讯技术应用的全面研究,实现科学的需求针对性技术在通讯网络5G通讯技术应用工作开展进程中的全面应用,可以进一步全面提升我国的信息工作开展水平,为我国信息事业的全面发展奠定稳定的基础和提供强大的推动力。本文就5G在物联网中的作用和对新技术的需求展开探讨。
  关键词:物联网;5G网络;智慧城市;信息技术
  一、物联网与5G通信技术概述
  (一)物联网
  物联网即结合网络连接物和物。以技术作为视角而言,就是在物体中增加微型的感应芯片,从而提高互联网络的智能化水平,结合网络实现物和物、物和人之间的沟通。当前时期,物联网技术具备十分广泛的应用领域,并且其适应性非常强,在社会发展的很多方面都有牵涉,像是智慧城市以及智能交通等。随着城市化进程的不断推进,物联网的应用领域持续扩大化。与此同时,随着5G网络的出现,将更加有效地推动物联网技术的发展和进步。
  (二) 5G通讯技术概述
  5G,即第五代移动通讯技术,是前代蜂窝通讯技术的延伸。现如今,商用的5G频谱带宽已经能够达到100MHz,频谱不断变宽是移动通讯最明显的趋势,2G时的频谱只有200KHz,只能满足语音文字的传递,3G时频谱扩大了到5MHz,让移动互联网成为可能,4G则扩大到了20MHz,可以流畅播放视频。根据历代通讯技术的发展特性,5G通讯技术将具备超高的每秒传输数率和能效。相较前代的通讯技术,5G通讯技术的主要优势在于:高达10Gbis/s的传输速率,这个速率不仅是高于以前的蜂窝网络,而且超过了目前的有线互联网。另一个优点则是相较之前更低的网络延迟,5G的ping<1ms,而4G为30-70ms。
  二、5G移动通信对物联网产生的影响
  (1)提高网络发展水平。与4G移动通信技术相比较来说,5G移动通信技术的网络传播速度更快,在移动终端方面,各项网络信息的传播效率得到明显提高。在物联网时代背景下,5G移动通信的良好运用,可以显著提升数据信息的传播速率,云计算速率得到提高,为物联网的快速发展奠定基础。(2)信息的全面开拓与创新。结合5G移动通信技术的应用现状得知,一些4G移动通信技术涉及不到的区域,5G移动通信技术能够有效涉及,而且可以取得良好的应用效果。例如,将人工智能和无人驾驶完美融合,给广大居民的日常出行带来更多便利。5G移动通信技术的出现,可以激发技术创新技术的研发思维,保证5G移动通信技术得到高效运用,为广大人民群众提供多样化服务。
  三、5G通讯技术在物联网中的场景应用
  5G 为物联网新的业务和应用提供承载,凭借着高带宽、低延迟和海量数据的优势使得万物互联成为可能。在此基础上5G通讯技术的应用场景十分广泛,包括(1)智能家居的应用。区别于传统智能家居对家电进行网络连接后统一控制,而是在智能家居系统中通过遥控器和智能手机,即通过信息的传输和连接实现了每个设备的控制和管理;(2)工业领域的应用。5G技术的开发可以实现地点和计算机实时连接,满足操作人员实时操作并分析,不必到现场即可安全有效地完成工作。物联网作为连接机械设备的关键支撑技术,为制造企业提供远程控制和数字控制交通管理工具,使大量设备能够得到更有效的智能管理;(3)交通运输业的应用。无人驾驶和车联网是最早在5G物联网中得到应用的。无人驾驶在减少交通事故,改善交通拥堵,提高道路和车辆的利用率方面具有深远的意义;(4)医疗行业的应用。5G通信技术在医学界的应用空间广泛。使用LBS技术实现智能诊断,根据先前测量的数据来维护关键医疗设备。
  四、5G给予的技术支持
  (一)新无线技术支持
  物联网能够实现人与物、物与物之间的互联,必须要具备大容量、低时延、超高速率的网络,而5G网络具备上述三种要求,能够充分发挥物联网的作用。在大容量方面,5G的带宽、频谱、频谱效率已经采用了三维模式,使容量立方体有效建立。由于带宽的加大,促进了容量的加大,从而满足大容量的要求。在超高速率方面,依据数字通信原理可知,采用调制方式所产生的信号会占用射频带宽,如果基带产生的速率越高,会占用更宽的射频带宽。所以,得到超高速率的方式是提供充足的带宽资源,且运用多进制调制方式,而5G网络具备这些需求。在低时延方面,较多的领域需要运用超可靠、低时延的网络技术,如医疗手术机器人、自动驾驶汽车、工业自动化等领域。为了达到可靠性,要运用先进的编码调制技术。而实现低时延要求,需要依靠传输路径与通信设备,为了使时延进行缩短,通信距离进行了缩短,将蜂窝区划分成多个小区,从而留出足够时间让设备进行处理。另外,5G网络还具备低能耗的优势,以往网络模式的耗电量占全球电能的5%,如果不采取措施缩减碳的排放量,随着时间的增长会使碳排量不断加大。针对这一因素,在设计5G时已经加入了低能耗设计,在开发过程中动用无线充电技术。
  (二)密集网络技术的应用
  对于5G通信技术的应用而言,要想实现网络流量的大大提高,就务必渗透一系列的无线接入技术,以实现精细划分和拓展覆盖面,而密集网络技术是使5G通信技术获得突破的根本所在。密集网络技术的应用能够使室外的空间拓展,从而扩充系统容量,提高系统的灵活性,这就要求将大量的天线布置在宏基站外围。除此之外,将大量的密集网络布置在室外,也能够实现各种网络节点间的渗透,从而提高邻近节点间的信号传输准确性,以及优化信噪比。在物联网行业中,密集网络技术能够确保一系列个体接收到尤为精确的信号,从而使物和物间连接的灵活性大大提高。
  结语:
  综上所述,5G网络已经成为全球及我国的未来发展趁势,由于此网络处于刚刚起步阶段,还未达到成熟的要求,需要技术人员不断加大研究完善存在的缺陷,从而使5G网络更好为物联网技术服务,向智能城市方向快速发展。
  参考文献:
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  [2]许春秀,赵淑芳,孙庆波,等.物联网在智慧化城市发展中的实际应用研究[J].信息与电脑(理论版),2019(11):25-26.
  [3]刘艳.浅谈5G和物聯网的发展趋势[J].数字通信世界,2019(01):12-13.
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