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5G时代物联网的发展研究

来源:用户上传      作者:李伟辉

【摘要】 物联网这个概念早在十多年前便已提出,其主要依托于移动通信网络来实现其功能的传输,这些年主要是靠2G、4G网络拿出部分频段资源来做物联网的专网。正因如此移动通信技术制约了其发展,很多物联网应用因2G、4G网络的时延及速率无法得到实现。5G网络商用正是物联网高速发展的一个契机,物联网在5G网络时代势必迎来一个全新的高峰,万物互联的时代将开启全新的篇章。

【关键词】 物联网 5G

引言:

随着通讯技术的不断发展,以及4G、5G技术的出现,物联网的概念也越来越普及,但近年来物联网的发展得到大家的广泛关注,但由于互联网的出现更早于4G及5G网络,以及有更广阔的应用空间。因此,物联网具有更加多元化的发展潜力,也为以后物联网的广泛应用打下了基础。如今,5G网络仍未得到很好的应用。庞大的技术研究成本和大量的配套建设费用导致了一定程度的资源耗损。物联网和5G网络的结合可以合理地控制5G网络建网的成本利润比,以促进5G网络的快速发展。物联网和5G网络是相互造就的。

一、物聯网是基于互联网和无线网络的一种技术领域

物联网是通过对实时的信息进行收集,将芯片植入到某些实际的物体当中,然后依靠无线网络和互联网进行信息的传递,再辅助以特定的互联网设备和物联网机器,我们就可以依据物联网对数据的收集和控制来将物联网应用到我们的日常生活当中。例如,物联网最主要应用于智能家居或智能物流智能运输等方面。从应用前景来看,物联网的发展趋势非常乐观,同时它的应用技术应用也非常完整,从技术角度来分析,物联网可以实现对不同对象的控制和操作。它通过结合识别技术与传感器技术实现对对象的控制,具有非常广泛的应用场景,由于物联网的技术性质,它具有很强的适应性,在各行各业都有许多智能系统正在应用及不断开发新的应用场景。

物联网正在为用户日常生活提供了许多智能解决方案,提高用户的日常工作和生活事务的处理效率,为用户节省时间和精力。其主要有如下一些相关技术。

1.1关键RFID技术

无线射频技术(RFID)是应用于物联网的最重要的技术,也是保证物联网在我们的生活当中广泛应用的基础,为物联网的发展提供了重要的便利性,他实现了物联网对所操控物体的非接触式自动检索,为互联网的具体使用提供了重要信息。无线射频识别技术(RFID)的原理是通过电磁场的预设。对发送的特定频率的射频信号进行推送。当我们所要操控的物体通过该射频信号的设定的路径时,物体上的标签便把所接收到的无线射频信号储存到相应的芯片当中,并将芯片相关的设定的数据信息进行发送,从而达到对物体从而达到物联网所预期的效果,为生活带来便利。这整个过程也是双向的。芯片通过预设的频率数据信号主动推送预设数据信息。解释器接收到射频信号,并将其中加载的数据信息进行编码和解码,然后发送到中央处理系统对获取数据信息进行进一步的管理控制。

1.2 WSN技术

WSN(无线传感器网络技术)是由以下三种技术的互相结合创建的一项新技术:通信技术,传感器技术和计算机技术。WSN基于无线通信网络,连接不同空间中的不同传感器,以完成许多不同数据信息的收集,从而完成对此类传感器的管理和控制。WSN的优点是可以即时收集,数量大,成本低,并且合理地节省了人工成本和时间。它是物联网中必不可少的技术。

1.3中央处理技术

中央处理技术是物联网的关键技术。物联网的总体目标和最终效果就是智能化处理,而智能处理只能通过创建大量的计算能力来完成。近年来,云概念非常火,用到此处恰如其分。云计算技术不仅可以解决大量计算问题,而且可以完成系统软件之间的资源共享。然后,根据中央处理技术将各个系统调配为一起运行并各尽其职,才能完成智能化处理。

二、物联网与5G网络的融合与发展

物联网如果要在人们的工作中被广泛使用,还是必须具有一定无线网络基础。此前,在很大程度上,受移动通信技术网络的制约。此前,4G网络由于其技术标准而仍然存在许多问题,例如数据信息的传输速度不够高,以及可同时连接处理终端数量有限等问题,这使许多物联网应用场景难以如愿。这也是物联网发展的潜在隐患之一。

随着4G和无机通信技术的不断发展,给物联网的发展带来了新的希望。网络速度传输速度的极大改善进一步的提升了信息发送和数据传输的速度,提高了可连接终端的设备数量,也解决了数据传输延迟的问题。他为物联网的高质量的应用提供了先提供了重要条件,许多以前无法实现的技术问题都在5G网络的基础上得到了解决。

同时,5G技术的广泛使用还进一步的促进了网络资源的合理使用,使物联网的概念进一步深化。,联网的应用场景也进一步的普及,提升了网络的盈利能力。从而使互联网的发展和无线网络的发展之间形成合力,促进通信行业的良性循环,可以说5G网络的发展和物联网的发展是相互支撑的。

三、基于5G网络技术的物联网应用

5G网络技术的发展为物联网的发展提供了条件,具体表现在随着5G网络的覆盖,物联网则无需再重新大规模的新建无线网,降低了物联网发展的成本,提高了物联网的盈利能力。同时,5G网络的高速发展也给物联网的应用场景带来了更大的想象空间。克服了以前拘泥于无线网络传输速度所带来的困境。在以后的生活当中,我们将会看到互联网的应用场景更加的广泛,互联网离我们的生活越来越近,并且服务于我们的日常生活的方方面面,具体可表现在以下几个方面:

1.智能交通。智能交通与物联网相互结合。例如,我国现在实施的高速公路ETC,在车辆挡风玻璃上安装的传感器,该传感器存储有关汽车和人员的信息,可以在道路上自动识别,不需要人力收费。借助物联网,公交车可以安装北斗定位系统,可对车辆进行实时跟踪和精确定位。管理者可以掌握公交车的动态和行程的轨迹,有助于车辆的调度,还可以发布公交车的实时动态,乘客可以在智能终端即时查询他们需要乘坐的公交车的到达时间,为人们出行提供了便利。

2.无人驾驶。5G网络的发展为无人驾驶的使用提供了更大的可能性。驾驶员在疲劳的情况下或醉酒不方便驾驶的情况下,可以采用无人驾驶的方式为生活提供便利,同时也省去了开车的劳顿。在当今无人驾驶的使用还有一定的局限性,主要受到网络延迟的影响,而5G网络的发展则为无人驾驶的进一步扩大使用范围提供了基础,依据高速发展的无线网络和物联网的发展,我们的传感器可以在更加复杂的路况下精准地通过传感器来识别实时路况,以保证驾驶人员的安全驾驶,通过物联网与5G网络相结合的方式,便可以实现基于网络结合道路上所设置的不同的传感器来实时地掌握道路情况。而不受汽车本身的传感器限制,可以全面地掌握道路状况,这样便有了足够的时间来解决和计算数据和信息,从而合理地提高了无人驾驶的安全系数,甚至在将来,可以根据网络和无人驾驶功能有效规划出汽车驾驶路线,这样可防止路上拥堵和塞车,从而提高交通出行的质量。

3.远程医疗系统。在很多年前,便尝试将物联网应用到医疗系统当中,但多年过去,互联网在远程医疗上的使用依然受到带宽限制或无线网络传输速度的限制,对远程治疗和远程诊断等相关的服务带来了一定的局限。由于网络传输速度的限制,使远程图像传输的质量被受限制,在进行远程医疗时,无法准确的识别患者的患处,也无法对患处的具体情况进行了解。同时,由于网络延迟等原因,无法做到远程诊断的时间上的分秒不差,以及保证手术的时效性。医生无法在患者出现相应状况时做出适当的反应。同时,由于网络传输的速度问题,还有可能导致信号中断等问题。由于医疗关乎我们的身心健康。因此,将物联网应用于远程医疗系统向来都非常谨慎,而5G网络与物联网的结合则为远程医疗系统的进一步高速发展提供了可能性。

展望5G网络的发展趋势,物联网可用于在线观看4k高清甚至更高像素的视频,并且时延可以达到1ms的水平,这可以帮助医生远程获得现场准确的情况,然后进行准确的诊断。在医疗方面,物联网结合5G网络的可靠性关系着患者生命的安全。在现阶段,依靠物联网和5G网络的结合,我国已经完成了第一例远程人体医疗手术,主刀医生根据实时传送的高清画面,远程操控医疗器械完成手术,为医学的远程观察、指导及具体操作指明了方向。

4.城市安全。如今城市当中的智能视频监控设备以及其他的城市安全设施已经广泛的开展。很多年前,我们主要依靠人力来识别大量的监控信息、捕捉所需要的重要信息。然而将物联网应用于智能监控设备的监控分析时,可以省去很多的人力物力,保证我们的城市安全,同时它还可以与110、119等社会救援服务平台进行连接,对监控设备的监控内容进行智能的分析,并对信息进行反馈。他可以进一步的节省人力、物力和财力,提高智能识别的及时性和準确性,为我们的生活带来便利,提高我们的生活效率,还可以进一步规范人们的行为,对社会起到很好的监督作用。

5.环境保护与气候监督。随着社会的高速发展和工业的进一步发展,社会环境问题备受关注,社会环境严重地影响着我们的身心健康,关乎我们的生命安全。但如今全球环境问题日益恶化,缺乏环境监督是当前我们面临的主要环境问题,当实现了物联网我们可以根据在大自然当中放置传感器来实时的监测大自然当中的情况,当发生异常情况时发出警报,相关工作人员在收到警报时,根据互联网所提供的信息立即采取对策,例如可以利用物联网传感器,利用物联网技术设置传感器来实施的监控空气污染物成分超标问题、监测水流变化以及温度的变化。并在出现异常情况时,对情况进行上报,并提供解决建议还可以,这可以大大的减少环保监控的盲点,对我们的自然环境进行智能的监管,可以在天气预报时发挥重要作用,如可以利用互联网技术对风进行监测,并做到及时预警。在关乎人们生命安全时,可以节省宝贵的时间,可以做出相应的应对措施。

6.VR无人机。近些年无人机的应用更加广泛,在各大电视节目以及城市展演当中,我们可以看到无人机的身影,他为我们带来了良好的视觉体验。所以,无人机的应用范围也越来越广,他代替了人工从事了很多高风险的工作,也为人们的生活提供了便利。近些年,人们正进一步的开发无人机的应用场景和范围。如果将5G网络技术连接到物联网,无人机的操作将更加的便利。5G网络具有高网速和低延迟的特点,若将其运用到无人机的操控当中,我们可以根据终端设备获得无人机的第一视角体验。它相比人员的控制更为精确。同时,我们可以借助5G网络通过无人机来实现无人机救援、无人机预警等日常的高风险工作。节省了人力物力,也保障了工作人员的安全。

参 考 文 献

[1]马超.5G移动通信技术下的物联网时代[J].通讯世界2018年09期

[2]王晓闻.5G无线移动通信技术下的物联网时代[J].通信电源技术2018年11期

[3]余世平.基于5G移动通信技术的物联网应用分析[J].电子世界2019年03期


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