胡健 白波 李志 刘炎东
中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：近几年，随着科学技术不断地创新和发展，通信技术也有了质的飞跃，人民日常生活更加便利，生活水平也得到了显著提高。同时通信技术的不断提升，各国也开始了一些有关于5G网络的研究和5G工程的建设，因为5G无线通信有着高速率，大容量，低时延，海量连接等特点，广泛应用于各个行业中已经成为其发展趋势。本文就5G无线通信技术概念及在冶金工程中的应用展开探讨。
关键词：5G无线通信技术；冶金工程；行业发展
1 5G无线通信技术的概念
以4G无线通信技术为基础，对其实施相应的升级与更新，并在网络工程的建设中，创造出更加实用、更加适合这个时代的通信技术，5G无线通信技术由此诞生。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。5G技术的应用，不仅可以提高网络利用率、降低能源消耗，还可以对其用户的个人数据信息安全进行更有效的保护。
2 5G无线通信技术的优势分析
（1）兼容性更强。从理论的角度来讲，无论是传统的3G、4G技术，还是光纤技术，每次技术的更新，就代表着兼容性的又一次进步。但之所以5G无线通信技术的兼容性被单独提取出来，是因为这个新技术不仅能够支持多平台、多角度的无线通信应用，而且还可以无线连接NFC和Wifi等万能的安全设备或平台，不仅有效地拓展了通信服务水平，也最大限度地打破了信号壁垒，兼容性大大提升。除此之外，5G无线通信技术，也在很多领域或方面实现了信息的真正互动，有效减少用户由于信息交替或者延迟所出现的反馈或投诉的行为，真正地实现了从用户的角度去解决技术通信难题。而且随着网络平台的普及程度越来越高，5G无线通信技术还能有效地抵御不良网络链接的侵袭，防火墙系统也大大升级，为网页浏览、视频观看以及支付操作提供了一个更为安全和舒心的环境，用户的信息在此过程中也能得到有效保障。（2）传输速度和效率快。基于移动通信技术的高强度传播模式，5G无线通信技术继承了以往的优势，在数据传播上，基本实现了零距离的交流，不仅能够及时有效地传播在线和离线的文件和信息，甚至在原有速度的基础上提高了十倍以上的速度，传播速度甚至可以到每秒1G以上，节省了信息传输的时间，这不仅意味着原来大文件传播路径被打破，而且传播的时间也将大大缩短。
3 5G无线通信技术应用中的关键技术
3.1新型多天线传输技术
新型多天线技术在5G无线通信技术的众多应用中运用广泛，其的最主要的目的就是提高频谱资源的利用效率，以便在无线通信技术中，在传输相同的信息数据时相比原有的技术运用更少的频谱资源。在通过新型多天线传输技术的应用的同时，可以在传输网络内建立一个大型的传输矩阵，这样便能够有效抵御了传输过程中的其他的因素对传输质量的干扰,这样一来，即便是在传输边缘的用户也能用到这种高效的无线网络服务，再一个好处便是开发者可以利用此技术对频谱资源更有效更合理的分配，他们可以根据用户需求的差异和空间分布的不同进行一个合理的规划。
3.2高频传输工具的应用
通信技术的不断发展和更新，使得一些低频资源越来越紧张，但是5G无线通信技术的出现，需要更大的宽带和容量更大的存储系统，因此技术人员必须要做好频率的处理工作，来满足5G技术的市场化需求。除此之外，技术人员还要逐渐丰富频段资源和种类，使5G宽带可以逐渐满足5G网络的要求。而且从各个国家通信技术的发展现状来看，各个国家的技术人员正在对通信系统的高低频技术进行研究和管理，强化技术管理。例如，韩国的三星公司已经开始对37GHx和28GHx频道的特性进行了传播和管理，并根据实际情况，对频段的系统设备进行了测量和验证。
这样一来，不仅充分验证了在特定的频段下，5G通信技术的可行性，而且也在很大程度上促进了技术的更新。
4 工业互联网需要边缘计算
当前，发达国家纷纷实施“再工业化”战略，包括美国的先进制造业战略、德国的工业4.0计划、日本的“互联工业”计划、法国的“新工业法国”和“未来工业”等，都将互联网与工业的融合发展作为关键内容，可以说工业互联网的发展关乎各国“再工业化”战略的成败。工业互联网建立在物联网基础之上，这是它的重要特征。据Gartner和IDC公司预测，到2020年底将有超过500亿的传感器和终端联网，其中超过半数的终端和物联网络将面临网络带宽限制，约40%的数据需要在网络边缘进行运算、分析、处理和储存，而这一占比到2025年将超过75%。可见，边缘计算将成为一个快速增长且市场潜力巨大的新兴领域。工业互联网的另一个重要特征是个性化，不同企业的设备、流程、工艺、渠道、管理方式、商业模式、供应链等都不一样。这一特点在离散型制造企业中显得尤为突出：各企业的物料、产品和设备繁多，生产和管理过程中产生的数据多、实时数据处理时延要求高、数据维护工作量大、质量管控难度高，工业现场网络协议多样异构、难以互联互通，生产设备的可靠性及预测性维护、数据的安全性难以得到有效保障。边缘计算具有的提高本地算力、降低处理时延、减少带宽需求和保障数据安全等特性，恰恰迎合了工业互联网的这些需求。因此，工业互联网的发展迫切需要边缘计算技术的加入。
5 5G无线通信技术在冶金工程中的应用
目前，园区内示范的用有无人驾驶清扫车、配送车、中巴等等多种车辆。河钢集团、中国移动、华为公司于2019年7月18日在石家庄签署了战略合作协议。河钢不断深化5G技术在钢铁制造的研发应用，日前，河钢已经引入5G技术在无人天车上，天车在工区内自己找卷、吊卷、放卷，在安全性，准确性和高效性已经有了明显的提高，库区基本上实现了自动化。此技术的应用使天车工作效率提高了27%以上。（1）首先，无人驾驶矿车稳定运行。包钢集团和中国移动内蒙古公司于2019年5月13日在白云铁矿共同举办了“5G赋能，智造未来——智慧矿区无人驾驶应用发布会”。基于5G网络条件下的无人驾驶矿车应用在会上发布，此技术与以往真人驾驶的矿用车相比，效率更高，油耗更低和维护成本也相对较低，白云铁矿决定把原本有的矿用车改造为新的无人驾驶的车辆，并继续采购新的无人驾驶车辆，目标是把矿车“无人化”达到65%以上。此技术在智能管理下，矿区综合效益直接提升10%以上，整体耗能将下降5%以上，节能环保水平也得到了有效的提升。（2）其次，实景构建远程操作。2019年9月12日，华菱湘钢与中国移动通信集团湖南有限公司、华为技术有限公司签订合作共同建立智慧工厂。当天华菱湘钢智慧天车开始正式投用，5G技术也在国内的钢铁行业第一次落地应用，这也是5G技术实景应用到国内钢铁行业的首个例子。操作人员可以在远方的操控仪器上请准的操控炼钢区的天车、卸车、吊运、检修等等一系列作业。（3）此外，自动化运行的技术实效。5G技术实现了低至20ms的时延，在为天车下发指令和在指令执行之间几乎做到了“零”延迟，下载速率也是特别高，达到了1.2Gbps的下载速率，这为操作人员提供了高清视角，也对远程操控的精准度和实施操控性提供了保障。
结语
5G无线通信技术的应用，在很大程度上为人们提供了通信便利。基于此，在优化5G通信技术的过程中，应该加快其他先进技术的嵌入，优化其他先进辅助技术的更新，强化了系统的应用效率，也在很大程度上满足了科学技术发展的市场要求，进而促进了经济社会的全面发展。冶金行业作为社会经济发展的重要支撑行业，更是需要5G无线通信技术的支撑，让5G无线通信技术的应用得到更好推广。
参考文献
[1]倪渐长.关于5G无线通信技术概念及相关应用探讨[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(24):36-37.
[2]高健鑫.5G无线通信技术概念及相关应用分析[J].中国新通信,2019,21(22):19.
[3]操国强.5G无线通信技术概念及相关应用的思考[J].中国有线电视,2019(09):935-937.