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摘要：闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概念，研究了5g通信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體架構(gòu)，分析5了G通信物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，希望促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；5G通信；關(guān)鍵技術(shù)

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將物物相連，是一種新一代信息技術(shù)，通常是使用多種信息傳感設(shè)備，融合多種信息技術(shù)，對(duì)需要進(jìn)行監(jiān)控、連接和互動(dòng)的物體其過(guò)程和位置信息，通過(guò)實(shí)時(shí)采集和收集，與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，多種信息和傳感設(shè)備之間構(gòu)成一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的快速識(shí)別、管理和控制的目的。在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)微小芯片進(jìn)行合理標(biāo)識(shí)，廣泛應(yīng)用在不同領(lǐng)域，便于互聯(lián)網(wǎng)完成物物、物人之間的聯(lián)系[1]，隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，作為未來(lái)創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢(shì)，其應(yīng)用場(chǎng)景如圖1所示。

2、5G通信物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)

5G通信作為一種新型的移動(dòng)通信技術(shù)，與4G通信技術(shù)相比，是基于超高頻段來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸，優(yōu)化和改善了能力指標(biāo)，提升了體驗(yàn)速率和傳輸速度，數(shù)據(jù)傳輸范圍可達(dá)2km，在空間上有所突破。目前，5G通信技術(shù)已經(jīng)成為主要通信技術(shù)，大幅提高系統(tǒng)容量，節(jié)約能源并降低成本，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向前發(fā)展。其中以蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為主流，其網(wǎng)絡(luò)峰值速率可達(dá)GB/s標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足高清視頻的傳輸，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛以及遠(yuǎn)程醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用需求，超大網(wǎng)絡(luò)為各類(lèi)設(shè)備提供通信連接。相比LTE，頻譜效率約提升10倍，在高速移動(dòng)通信和全面覆蓋下，提高了流量密度和連接數(shù)密度，提升了系統(tǒng)協(xié)同化水平，實(shí)現(xiàn)了空間的自動(dòng)調(diào)整[2]。作為物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，5G通信連接更多的設(shè)備，容量得到提升，強(qiáng)大的信號(hào)使用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò)更暢通，5G通信物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)如圖2所示。在架構(gòu)中，傳輸層和邊緣計(jì)算層進(jìn)行分離，應(yīng)用層和云計(jì)算層進(jìn)行解耦，解決傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)傳輸中的弊端，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的獨(dú)立和共享。感知層是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的入口，所有的數(shù)據(jù)信息都是通過(guò)感知層而產(chǎn)生，借助各類(lèi)傳感器和控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集，通過(guò)wifi、藍(lán)牙和ZigBee通信方式，將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁兄獙又?。傳輸層是?shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕浇椋瑐鬏攲又邪?G終端、5G物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、NB-IOT終端和eMTC終端，通過(guò)各類(lèi)終端實(shí)現(xiàn)協(xié)議的轉(zhuǎn)換和傳輸，將感知層中的通信方式變成與5G通信技術(shù)兼容的形式。邊緣計(jì)算層是設(shè)備接入和數(shù)據(jù)處理的中介，一般采用嵌入式終端，借助邊緣計(jì)算，降低了核心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，只對(duì)邊緣計(jì)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提升了網(wǎng)絡(luò)性能，同時(shí)兼?zhèn)渖矸葑R(shí)別和安全認(rèn)證等多種功能[3]。霧計(jì)算層與邊緣計(jì)算層連接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，具備功能定義、接口定義、資源管理和權(quán)限管理等功能。云計(jì)算層是為應(yīng)用層提供服務(wù)，包括公有云和私有云，將所有的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆朴?jì)算層，在數(shù)據(jù)中心中實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的計(jì)算。應(yīng)用層是整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的最高層，所有的層次都是服務(wù)于應(yīng)用層，借助大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為車(chē)聯(lián)網(wǎng)、人工智能和決策支持等提供技術(shù)保障。

3、5G通信物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1全頻段技術(shù)

5G通信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采用全頻段技術(shù)[4]，解決4G通信技術(shù)中頻段不完善的難題，使用全頻段技術(shù)，提升了5G信號(hào)覆蓋范圍的網(wǎng)速，在網(wǎng)速和信號(hào)穩(wěn)定的條件下，確保信號(hào)天線(xiàn)以及通信設(shè)備更小型化，目前，已經(jīng)建立了許多5G通信體驗(yàn)區(qū)，便于人們體驗(yàn)5G生活。

3.2設(shè)備間的直接通信技術(shù)

傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，信號(hào)的接收和傳輸都使用的是基站，而在5G通信技術(shù)中，逐漸完善通信系統(tǒng)的缺陷，使用直接通信技術(shù)，將基站去除，在沒(méi)有基站的情況下也可以接收和傳輸數(shù)據(jù)，有效地解決因用網(wǎng)數(shù)量增多而出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差的問(wèn)題。

3.3密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)5G通信技術(shù)的建立，通過(guò)增加蜂窩平臺(tái)，提高網(wǎng)絡(luò)容量，提升數(shù)據(jù)傳輸效率。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)持續(xù)進(jìn)行技術(shù)處理，使密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達(dá)到設(shè)定的要求，擴(kuò)大系統(tǒng)的外部區(qū)域，提高系統(tǒng)的容量和效率，為系統(tǒng)的穩(wěn)定和靈活奠定基礎(chǔ)。在一些開(kāi)放的環(huán)境中，逐步建立更多的密集網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)和用戶(hù)的個(gè)性化需求。

3.4SDN/NFV技術(shù)

在5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，SDN/NFV技術(shù)為其提供安全保護(hù)，其架構(gòu)如圖3所示，與其他技術(shù)融合后，構(gòu)建出新型5G網(wǎng)絡(luò)，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和應(yīng)用層，利用5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的通信架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的虛擬化和軟件化，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，同時(shí)帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)調(diào)用功能，替代手動(dòng)配置方式，SDN/NFV技術(shù)的分離和轉(zhuǎn)發(fā)功能，為5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可控性奠定基礎(chǔ)，以滿(mǎn)足不同人員的使用需求。

4、結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)，5G通信技術(shù)作為移動(dòng)通信的全新技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)與5G移動(dòng)通信技術(shù)高度融合后，創(chuàng)造出更大的價(jià)值。1）構(gòu)建出5G通信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體架構(gòu)，包括感知層、傳輸層、邊緣計(jì)算層、霧計(jì)算、云計(jì)算以及應(yīng)用層。2）詳細(xì)分析5G通信物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，包括全頻段技術(shù)、設(shè)備直接通信技術(shù)已經(jīng)SDN/NFV技術(shù)，將5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合后，呈現(xiàn)出全方位的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉紫恒.物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用[J].信息通信，2020（1）：249-250.

[2]王翊有.物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)解析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（7）：42-44.

[3]吳麗坤.5G背景下的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)策略分析[J].信息通信，2020（10）：166-168.

[4]廖世強(qiáng).物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)融合的研究[J].現(xiàn)代信息科技，2020（2）：92-93.

作者：任麗娜 單位：山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院