物联网与5G通信技术的融合

物联网与5G通信技术的融合

摘要:社会的不断发展让人们逐渐了解物联网这一概念,其相关的软硬件设置在家居、交通等方面得到广泛的应用。在这一发展趋势下,物联网对于通信技术也提出了更高的要求,无论是容量、还是速率等方面,都要求满足既定标准,这样才能够更好的服务社会发展。针对这一需求,做好5G通信技术的开发与应用就成为当前需要重点分析和考虑的问题。

关键词:物联网;5G通信技术;融合

作为未来通信发展的主要驱动力,物联网基础的出现,使得很多事物都可以利用物联网来实现连接,并且5G战略的实施也让人们可以看到一个物联网大规模的应用可能。

15G时代的愿景

为了满足未来用户、网络以及业务的实际需求,就需要让5G拥有更先进的功能,从而满足无处不在、无时不在的信息传递要求。(1)超高传输速率以及超容量带宽。在面对移动应用、智能终端不断普及的发展趋势下,其带来的移动数据流量的激增,为了能够满足用户的实际需求,5G就需要满足光纤传输速率以及超高容量的贷款要求。并且其传输的速率和贷款还需要满足具体的指标:用户的体验速率能够达到0.1~1Gb/s,并且用户的峰值速率可以达到10Gb/s[1]。(2)广泛的网络覆盖以及零时延的端对端传送。未来的移动通信能够满足互联网业务的个性化需求,同时也可以提供智能的信息服务,满足无所不在的连接需求,这就要求5G拥有二工位广泛的连接数密度以及移动的适应性,从而确保在不同的环境下,用户都能够获取一致的服务体验。同时,针对物联网控制一类型的业务,如自动控制、车联网等,对于时延的要求非常敏感,还需要进一步提升其可靠性。在5G系统中,可以满足1ms的时延,RTT还应该不大于200μs,如果发射机与接收机能力可以满足现有LTE系统的发射机与接收机类比,那么5G系统的空口传输时间间隔T不得超出25μs。另外,在连接数密度指标和时延指标上,还应该满足:其连接设备的密度能够达到每一平方公里数百万个;移动性能够达到500km/h,并且可以满足用户的高速环境体验。(3)实现智能的网络管理以及高效的频谱利用。未来的移动通信网络流量与信令流量都会呈现出爆炸式增长,但是频谱资源相对有限,在面对挑战的时候,5G需求能够实现网络智能化,通过最大化的每比特收益,满足用户体验、用户收益以及网络资源的和谐发展。(4)低成本低功耗的模式以及可持续的网络发展。移动通信网络的可持续发展,还需要考虑到频谱利用、能耗以及成本因素。为了满足可持续发展的要求,相比4G技术,5G技术在频谱、能源以及成本方面的效率都有明显的提升。具体而言,其频谱的效率可以提升5~15倍,网络能耗能够降低90%,并且建设与终端成本不会受到“高通”的局限,所以,也会大幅度降低成本。

2物联网与5G通信技术的相互融合

(1)快速性。目前,物联网速度慢主要是因为是利用wifi、ZiBee等连入网络,当连接的数量太多抑或是传输数据过大时,极有可能引发数据处理和容量处理能力不达标的问题,导致网络堵塞、延时。此时应用层以及管理员终端就不能获取感知层的信息数据。如物联网在车联网中的应用,只要存在高延时现象,摄像头和雷达等就不能及时传输,而且进行信息的判读,这样会大幅度增加交通事故的发生可能性,影响车辆的行驶安全性。但是在5G时代下,通过发挥大规模MIMO技术具备的优势,对应的天线阵列就能满足使用设备的要求。在该阵列下,利用D2D技术同样能直接实现近距离连接。在感知数据信息用于智能终端设备之中,可以利用5G网络向用户设备直接传输数据信息,在优化用户操作的基础上实现对信息的实时判读[2]。(2)便捷性。基于5G网络的物联网,可以利用最新的网络科学技术有效开展相应的管理和更新工作。基于物联网中5G通信技术的应用,在直接连接携带5G技术的设备时无需更改现有布线规划,不必拆毁现有的建筑物,能大大节省时间和资源,提升操作便捷性。针对已经修建好的通讯建筑,在其现代化优化中进行改造时,原有的装潢、布线等不会被破坏。5G的便捷性则是基于毫米波通信得以实现的,如此就能有效提高设备设施的方便快捷性。(3)经济性。在5G网络的建构中,直接连接物联网设备和手机终端,其基站能够加快两者的连接速度,减少对应的网络层设备恩,最终满足成本控制的目的。在日常的工作中,之前使用的交换机、路由器等都无法继续的使用,如此就能节省网络层设备更新成本,达到经济性目的。总体而言,将5G应用于物联网充满了无限升级的可能,两者之间的相互结合,可以满足现代生活对于快捷与方便的要求。在设备数量方面,5G网络可接入的设备数量也有所增加,能够满足各个行业领域以及各类型人才的需求。在5G网络之下,物联网的使用更加的快速,应用更加的方便。并且在5G下的物联网应用中,其体系结构也能变得更加的完善与健全,在未来,还可以实现在安全性、经济性以及运行速度等方面的提升。今后,5G网络通信将会越来越普及,其商业化运用能促进物联网产品和5G通信技术的融合,优化物联网运行发展方案。对城市和偏远农村等也都提出了相对应的方案,实现普及优化,这样就可以满足5G网络的合理搭建,帮助人们提升其生活质量,为后续的运营奠定良好的基础条件,同时也可以将5G网络下的物联网优势和成效完全呈现出来[3]。

3结束语

总之,5G时代的来临为物联网开启了全新的时代,物联网的核心在于基于互联网作为基础的新一代网络体系的构建。不难看出,5G技术凭借其低延时、高流量、低能耗的模式,将得到可持续的发展,能够满足超千倍移动数据增长的需求,能够实现光纤般的接入速率,其零延时的体验、千亿设备的连接能力等服务的出现,也可以实现业务与用户感知的智能优化,从而真正打开物联网的新世界。

参考文献

[1]陈云生.5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信,2018(04):260-261.

[2]黄显强.物联网形势下的5G技术研究[J].网络安全技术与应用,2017(04):128+146.

[3]邓鹏,陈金鹰,陈俊凤.基于5G的物联网应用研究[J].通信与信息技术,2017(06):37-38+34.

作者:左国华 单位:山西省邮电建设工程有限公司