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基于5G技术的物联网应用分析

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：朱恩

[导读] 摘要：在信息时代、网络时代，无线移动通信技术与网络技术正在以惊人的速度进行自我更新、自我升级。

        湖北邮电规划设计有限公司湖北武汉 430023
        摘要：在信息时代、网络时代，无线移动通信技术与网络技术正在以惊人的速度进行自我更新、自我升级。现代化通信技术的不断发展给人们的生产生活带来了巨大的便利，移动通信技术的发展经历了从2G到3G、4G以及5G的飞跃，完全改变了传统通信行业的状态，甚至很大程度上带动了大量其他行业的共同发展、更新，影响了世界各国经济的发展。物联网技术也在经济发展过程中深受通信技术的影响，不断发展壮大。
        关键词：5G技术；物联网；措施分析
        1 物联网与5G技术分析
        1.1 物联网
        物联网可以通俗理解为：通过网络连接对象和对象的一种方式。技术层面上，可以理解为：通过控制放在对象内部的小芯片来实现物体与人之间以及物体与物体之间的交互，提升互联网的智能化水平，通过对各类芯片的控制连接，这样就能使参与进互联网的所有对象都建立连接。物联网本身适应性极强，现在已经在人们的生产和生活中扮演重要角色，物联网由于自身的特性，近些年发展形势大好，随之其应用领域必将也会更宽泛。而如果出现新的网络技术支持，物联网必将有更大的发展空间。
        1.2 5G通信技术
        5G，也称为第五代移动通信技术。数据传输速度方面，比4G快了10至100倍左右，峰值传输速率甚至达到20Gbit/s。5G技术的频谱利用率相比4G提高了4倍。并且我们平时乘坐高铁时网络信号质量差的问题也随之解决，因为5G可以确保用户在以500km/h的速度运动下依然提供质量良好的网络。
        1.3 物联网环境下5G通信技术发展的必要性
        在5G技术中，数据传输速度加快，空间局限性更小，这也将为物联网的发展带来更大的利益。5G通信技术可以提供无限的网络结构，将以前系统中的网络终端转换为不同设备之间的通信点和交互点。通过5G在物联网技术的应用，物联网和互联网可以得到有效的整合，进一步促进物联网的概念扩大，增加的影响物联网，并最终促进物联网的发展、国家的经济和社会发展。5G的发展，尤其对于物联网行业的人们更为期待。与上一代通信技术相比，5G最突出的特点就是数据传输速度的加快。因此，为了满足现代社会工作的高速发展需求，在一定程度上应用了5G移动通信技术，为人们的日常生活提供了极大的便利，大大提高了人们的生活质量。另外，在信息时代，为了满足人们的实际需求，5G通信技术设计将用户体验作为关键内容，并在此基础上开发更多提高用户体验的功能。5G移动通信技术是在4G网络技术的基础上开发的，而且该技术已经在一些领域里得以运用，在移动设备网络和各种终端网络中已经开始使用。因此，5G移动通信技术的形成是一次升级和优化，解决了在4G通信技术实现不了的功能，其发展的必要性不言而喻。
        2 物联网下5G通信技术的应用探讨
        2.1 高频段传输技术应用
        在现代化物联网下5G通信技术的应用范围十分广泛，5G通信技术将极大提高行业的发展水平。其中高频段传输技术的应用是非常有必要的。现代化物联网市场经济背景下，所有行业的发展与壮大都必须依赖一定网络容量以及传输速率的支持。现代的移动通信系统一般应用系统频段都只是可以满足简单的日常需求。一旦出现大型的线上活动，系统频段多半无法满足资源需求，避免短时间内网络流量使用量上涨导致的网络拥挤甚至崩溃，这就很大程度上限制了移动通信用户的使用需求。所以应用5G高频段传输技术，可以使网络容量以及传输速度大大提高，满足人们的移动通信技术使用需求。而且，高频段传输技术的应用也可以实现设备的小型化，使其体积小、耗材小，方便携带以及使用，更容易满足人们的生产生活需求。
        2.2 密集网络技术应用
        通过提高无线连接的数量，将更多的无线应用技术进行融合，就可以提高网络的覆盖范围以及速度，进而提高网络流量，满足人们的使用需求，这种技术即5G技术中的密集网络技术。

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通过该技术的运用，在宏基站外围布置一定数量的网线，可以有效拓展系统容量，使系统在使用过程中更加地灵活、方便。而且，通过室外密集网络的布置，可以使网络数据信息更加准确。5G通信技术中密集网络技术的应用，可以使物联网下具体使用客户更精准地接收信号，满足使用需求的同时，提高网络链接的灵活性。
        2.3 智能化技术应用
        随着现代网络技术的不断发展进步，多元化服务已经成为一个重点发展方向。5G通信技术的研发和投入使用涉及到许多新兴科技，例如云计算技术。5G通信技术的核心设备为一个超大型服务器，并且拥有极其强大的自动计算能力。通过建设各种基站，将移动端与服务器连接起来，来实现信息数据的快速传输。并且核心服务器能够将数据进行分类和处理。将不同种类的信息进行统一的分类，加快用户提取数据的速度和准确性。由于每个用户使用的移动设备或终端设备的型号的性能不尽相同，为了能够提高用户的使用体验，5G通信系统必须有强大的服务能力，通过针对不同用户制定针对性的服务方案，例如对于数据传输频段的选择，地区基站连接数量等等进行统一的调整和处理。通过对不同地域的通信特征进行详细分析，制定相应的数据处理和传输方式，并且由于核心服务器的强大计算能力，在数据传输的过程中有些已经在服务器备份的数据就可以进行快速下载或备份，极大地节约用户提取数据的所用时间，并且5G技术的应用不仅仅限制在通信和网络，数据传输速度的提高对人们的影响非常大。例如汽车自动驾驶系统，在数据快速传输的基础上能够通过汽车和卫星之间的连接，从而能让自动导航系统正确的选择路线，并在形式的过程中能够快速地对突发路况进行正确的反应。简单来讲，5G通信技术的数据传输速度极大地提升了与网络服务有关的技术进步。
        2.4 设备间直接通信技术
        在通信技术的更新换代过程中，由于传统通信网络通常利用基站为核心，通过建设众多基站来实现网络数据和信号的传输。就拿移动通信系统来讲，手机信号的强弱取决于当地基站的数量多少和信号强度大小。比如某些山区或者偏僻地区受客观因素影响，基站建立非常少，由于地理环境等因素限制，建设基站成本往往非常大，且投入使用后的运行成本也较高，所以导致偏远地区的通信系统不能达到全面覆盖，无法及时得到发展更新。5G通信技术的应用，通过设备间直接通信技术能够直接解决基站问题，因为其本身能够实现在无基站的情况下进行移动网络的连接，并且设备间直接通信技术最大的优点就是，在日后由于用户的激增产生的对通信系统稳定性的影响将非常小。
        2.5 大规模MIMO技术
        这一技术形式又可以称为“多入多出技术”，就是指利用多重天线让无线网络的信号能够在同一时间段内实现接收与发射工作，不会由于同时工作而增加天线设备，且信道容量更大，能够有效提升信道的利用率。在大规模MIMO技术的应用过程中，基础空间的数据流量得以增加，频谱利用率成倍提升；这主要是由于正交频分复用技术与天线技术相融合，逐渐发展衍生出8T8R，为引进5G技术，搭建高速率传输系统奠定良好的基础。近两年，由于有源天线单元的构建与应用，这一技术能够实现动态波束赋形，且属于垂直方向，因此被人们称为“3D-MIMO”技术。
        3 结语
        综上所述，随着物联网形势下5G通信技术的应用普及，将会对现代人们的生活产生巨大变革，推动世界科技的发展与进步。5G通信技术在解决以往传统通信技术不足之处的同时，还极大地提高了网络的运行速度、覆盖面积、数据容量等，最大程度上满足了人们的生产生活需求，保障了物联网下信息传输的精准性，使物联网可以更好地分析掌控行业数据信息，为经济发展服务。
        参考文献：
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        [2]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，2019，561（03）：176+178.
        [3]郑莉，乔源.对基于5G网络的物联网通信技术分析及挑战探讨[J].数字通信世界，2019，No.179（11）：123-123.
        [4]濮赞成.基于物联网形势下的5G通信技术应用分析[J].数字技术与应用，2018，36（08）：28-29.