5G移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

時間:2022-08-27 03:29:39

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5G移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

【摘要】隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,移動通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合逐漸成為通信行業(yè)發(fā)展過程的必然趨勢,萬物互聯(lián)依托于基礎(chǔ)通信技術(shù)不斷的更新迭代,正在逐步實現(xiàn),并改變著現(xiàn)代社會中人們的生活方式。因此,本文分析了物聯(lián)網(wǎng)時代的相關(guān)內(nèi)容,深刻了解5g移動通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】5G移動通信;通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)

1前言

與4G技術(shù)相比,5G技術(shù)的速度和穩(wěn)定性得到了顯著提高,5G的到來將帶來更快的網(wǎng)絡(luò)速度、面向更多的網(wǎng)絡(luò)連通性、超低的延遲、更高的可靠性以及無處不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,這些網(wǎng)絡(luò)特性將使物聯(lián)網(wǎng)比現(xiàn)在更可靠、更安全。物聯(lián)網(wǎng)可以通過與5G網(wǎng)絡(luò)的集成而變得更加高效,從而使用戶得到更好的應(yīng)用體驗。

25G移動通信技術(shù)概述

5G是第五代移動通訊系統(tǒng)的簡稱,是4G技術(shù)的延伸,在彌補了4G技術(shù)不足的同時,在吞吐率、時延、連接數(shù)量、能耗等方面進一步提升系統(tǒng)性能。5G技術(shù)的特點是超高頻率,超高頻寬,比4G的傳輸速率高出一個數(shù)量級,并具有更高的可靠性,更低的時延,能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)個性化的需求,拓寬融合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間,支撐經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)展。目前,中國的電信運營商和主要的通信設(shè)備供應(yīng)商都對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)進行了深入的研究,在當(dāng)前階段積極開展科學(xué)研究和終端研發(fā),并部署了大規(guī)模的實驗網(wǎng),逐步實現(xiàn)全國5G網(wǎng)的商用。

3物聯(lián)網(wǎng)時代的技術(shù)分析

實際上,物聯(lián)網(wǎng)也可以稱為傳感器網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用和開發(fā)過程中,主要通過植入對象芯片,通過有線或者無線的傳輸方式,來獲取終端對象的信息特征。同時,根據(jù)不同的連接對象,通過基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和軟件平臺,可以有效地連接不同空間或位置中的連接對象。并在此基礎(chǔ)上,通過終端設(shè)備有效控地制這些對象,進行日常的操作和管理。物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,例如在公共交通或城市服務(wù)的一些領(lǐng)域,已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用。從現(xiàn)有技術(shù)的角度分析,物聯(lián)網(wǎng)主要是射頻識別“RFID”技術(shù)、識別技術(shù)、傳感技術(shù)等輔助技術(shù)的有效結(jié)合,最大限度地體現(xiàn)了應(yīng)用目標(biāo)的實現(xiàn),管理和控制。它不僅為現(xiàn)代人的日常生活提供了許多便利,而且還實現(xiàn)了與移動通信技術(shù)的有效結(jié)合,從而促進了整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。

45G移動通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合

簡而言之,5G通信技術(shù)構(gòu)建的是一個強大的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò),這張網(wǎng)具備低時延、高可靠、大吞吐量等特點,為萬物互聯(lián)提供了基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)支撐。所謂物聯(lián)網(wǎng),就是采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息,讓所有獨立的物體實現(xiàn)互聯(lián)互通,用戶可以在物聯(lián)系統(tǒng)中查出物體所在位置,獲取物聯(lián)網(wǎng)終端收集到的各類基礎(chǔ)信息,通過云計算和應(yīng)用類軟件對終端設(shè)備進行分析、處理和管控。在實際應(yīng)用過程中,5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅可以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基本需求,還可以保證用戶最大的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬,同時,在提高網(wǎng)絡(luò)通信速度的基礎(chǔ)上,保證網(wǎng)絡(luò)在運行過程中的質(zhì)量,有利于保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的穩(wěn)定性和安全性。

55G移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

5G通信技術(shù)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的有效結(jié)合,使物聯(lián)網(wǎng)在實際運用過程中充分利用了5G技術(shù)的低時延、高可靠、高靈活的優(yōu)勢和特點,確保了物聯(lián)網(wǎng)通信的基本要求,為物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。同時,物聯(lián)網(wǎng)對于5G技術(shù)的需求,也是5G技術(shù)的發(fā)展源動力之一,促進了通信行業(yè)的良性發(fā)展。目前,5G移動通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合廣泛應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、無線醫(yī)療、聯(lián)網(wǎng)無人機等方面。5.1車聯(lián)網(wǎng)-遠程駕駛。隨著5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,遠程駕駛離我們的日常生活越來越近。遠控駕駛可以用來提供高級禮賓服務(wù),使乘客可以在途中工作或參加會議,可提供出租車服務(wù),也適用于無駕照人員或駕駛?cè)松?、醉酒等不合適開車的情況。遠程駕駛場景是車聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用場景,5G技術(shù)可以有效解決車輛遇到復(fù)雜問題時的控制問題,充分體現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)極低時延、超高可靠性及大帶寬的特性?;?G技術(shù)的自動駕駛方案,充分利用5G技術(shù)優(yōu)勢將自動駕駛車輛的感知、決策、控制功能模塊都上升到邊緣云上,依托邊緣云的計算能力進行處理并下發(fā),降低對車載傳感器的依賴,所有對車輛的監(jiān)控、控制工作,都可以在后臺生產(chǎn)調(diào)度中心實現(xiàn)。車輛與遠程終端信息交互、指令交互的時延小于10ms,系統(tǒng)接收和執(zhí)行指令的速度達到人無法感知的速度。5.2智能制造-無線機器人云端控制。近些年,Wi-Fi、藍牙和WirelessHART等無線解決方案已經(jīng)在制造車間應(yīng)用,但這些無線解決方案在帶寬、可靠性和安全性等方面都存在一定的局限性。智能制造的基本理念是充分利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在云端遠程控制,使用AR智能眼鏡,通過機器人協(xié)作,幫助整個裝配流程中的工作人員進行操作控制,打造更靈活高效的生產(chǎn)系統(tǒng),提高工作效率,更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品推向市場。同步實時協(xié)作的機器人要求小于1ms的網(wǎng)絡(luò)延遲,5G技術(shù)可提供靈活、可移動、高帶寬、低時延和高可靠的無線網(wǎng)絡(luò),滿足協(xié)作機器人需要不斷交換分析數(shù)據(jù)以同步和協(xié)作自動化流程。同時,讓員工通過AR智能眼鏡能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操作,從而更便捷、更快、更精準(zhǔn)的完成工作。5.3無線醫(yī)療-具備力反饋的遠程診斷。在過去5年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的使用正在增加,醫(yī)療行業(yè)開始采用可穿戴或便攜設(shè)備集成遠程診斷、遠程手術(shù)和遠程預(yù)料監(jiān)控等解決方案。遠程醫(yī)療發(fā)展至今已經(jīng)有了很大的突破,但是仍然存在著一些問題。比如信號質(zhì)量會影響整個診療過程的連續(xù)性,遠程醫(yī)療器械的力反饋功能也需要無線網(wǎng)絡(luò)具備更低網(wǎng)絡(luò)時延(10ms以內(nèi))和更高的QoS保障特性。5G網(wǎng)絡(luò)下的遠程醫(yī)療,首先就是高質(zhì)量、高速度、低時延的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,高分辨率的圖片和視頻能夠使醫(yī)生更加及時準(zhǔn)確地判斷出病人的病情;高精度的力反饋幫助醫(yī)生在使用遠程醫(yī)療機械時,精準(zhǔn)地進行手術(shù)操作;覆蓋廣、不中斷的網(wǎng)絡(luò)信號保障醫(yī)生在進行遠程手術(shù)時不會因信號的問題而致使手術(shù)中斷。5.4聯(lián)網(wǎng)無人機-搭載VR終端的現(xiàn)場體驗。當(dāng)前無人機主要是通過Wifi來操控,操控范圍大約在2km,將無人機連接到5G網(wǎng)絡(luò),操控距離可以不受地理位置的限制。通過基于端到端的5G網(wǎng)絡(luò)和終端,無人機可掛載相機進行空中飛行,相機完成視頻采集、拼接處理、視頻流處理,并通過5G站點傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)。終端的VR頭盔通過5G信號接收視頻流,實時體驗超高清全景直播畫面,使遠端操控人員獲得第一視角VR體驗,并通過毫秒級低時延的5G網(wǎng)絡(luò),進行無人機遠程敏捷控制,實現(xiàn)了身臨其境的效果。5G的MassiveMIMO技術(shù),使得5G網(wǎng)絡(luò)相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)能提供更好的低空覆蓋,使得無人機的飛行更加安全可靠。

6結(jié)束語

總之,5G移動通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,是由于其自身的優(yōu)點和特點,它不僅為物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理提供了更靈活的處理方法,而且還滿足了用戶的個性化需求,二者的有效結(jié)合不僅可以促進物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展,還可以推動5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的全面建設(shè),促進通信行業(yè)發(fā)展。

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作者:吳樂樂 單位:日海恒聯(lián)通信技術(shù)有限公司