摘要：在當(dāng)今社會生產(chǎn)生活中，信息技術(shù)已經(jīng)成為必不可少的組成部分，而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，5G技術(shù)順勢產(chǎn)生，其使用范圍正在逐步擴(kuò)大，為人們提供更加便捷的通信體驗(yàn)。5G技術(shù)的發(fā)展對于物聯(lián)網(wǎng)有一定的影響，必將進(jìn)一步擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍，為構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能化時代奠定重要基礎(chǔ)。文章對5G技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了概述，分析了5G技術(shù)會對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生的影響，以及5G技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)的變革，并對“5G+物聯(lián)網(wǎng)”的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，從而明確5G技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；影響；趨勢

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.06.053

中圖分類號：TN 929.5，TP 391.44" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）06-0-03

Abstract： In modern social production and life， information technology has become an essential component， and with the development of information technology， 5G communication technology is gradually expanding the scope of application， will bring more convenient technology application experience for people. For the Internet of Things， the development of 5G communication technology will further expand its application field and lay an important foundation for the construction of the intelligent era of the Internet of everything. This paper gives an overview of 5G communication technology and the Internet of Things， analyzes the influence of 5G communication technology on the development of the Internet of things， and the reform of the Internet of Things under the 5G communication technology， and discusses the future development trend of \"5G+ Internet of Things\"， so as to clarify the important direction of the development of the Internet of things under the 5G communication technology.

Key words： 5G communication technology; internet of things; influence; trend

物聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)衍生技術(shù)，是能夠?qū)崿F(xiàn)物與物連接的網(wǎng)絡(luò)，因此相較于互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)使用戶端得到了進(jìn)一步擴(kuò)大與延伸，實(shí)現(xiàn)萬物之間的互聯(lián)互通。5G技術(shù)的出現(xiàn)，為物聯(lián)網(wǎng)世界進(jìn)一步拓展提供了基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)連接與服務(wù)對象從人到萬物的拓展[1]。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)快速發(fā)展背景下，5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的高度結(jié)合成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要方向，同時也是新時代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要目標(biāo)，因此，需要深入研究5G技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要影響，促進(jìn)5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的相互融合與完善，有助于萬物互聯(lián)的智能化社會的構(gòu)建。

1" 5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 5G技術(shù)

5G網(wǎng)絡(luò)通常被認(rèn)為是4G網(wǎng)絡(luò)的延伸，其與4G網(wǎng)絡(luò)都是在數(shù)字信號基礎(chǔ)上建立的。國際電信聯(lián)盟（ITU）在2015年將5G技術(shù)命名為IMT—2020，并明確提出5G技術(shù)主要應(yīng)用于移動寬帶、機(jī)器通信以及高可靠、低延時通信場景之中。5G技術(shù)的出現(xiàn)，使信息傳播速率大幅提升，更好地滿足人們對信息快速傳播的要求。同時，5G技術(shù)的出現(xiàn)，有效解決了4G技術(shù)中連接點(diǎn)終端數(shù)量受限問題，5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)每平方千米內(nèi)連接百萬以上的移動終端，真正意義上實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的效果[2]。從網(wǎng)絡(luò)通信可靠性來看，5G技術(shù)相較于4G技術(shù)有極大的提升，5G技術(shù)發(fā)送32字節(jié)的第二層協(xié)議數(shù)據(jù)單位的成功率可以達(dá)到99.99%以上；從網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來看，5G網(wǎng)絡(luò)相較于4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸用時更短，因此，5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的拓展。對一些工業(yè)應(yīng)用場景來說，5G網(wǎng)絡(luò)能夠充分彌補(bǔ)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的限制，空口延時可以維持在1 ms以內(nèi)，端端互聯(lián)之間的延時也能夠保持在10 ms之內(nèi)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義，物聯(lián)網(wǎng)是能夠?qū)崿F(xiàn)人、物、系統(tǒng)以及各種信息資源互聯(lián)的一種基礎(chǔ)設(shè)施，其與智能化服務(wù)理念相結(jié)合，已滲透到人們的生活之中，為人們的生活帶來了便利。從字面意思理解，物聯(lián)網(wǎng)就是萬物的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)有五層，即感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、管理層以及應(yīng)用層。其中，感知層主要是利用傳感器設(shè)備獲取事物信息；接入層則是實(shí)現(xiàn)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)的連接；網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)接入信息的整合交換與共享；管理層成為主要負(fù)責(zé)進(jìn)行信息的管理，包括信息保護(hù)、信息加密等；應(yīng)用層則是在對信息進(jìn)行整合與分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對信息的應(yīng)用[3]。

2" 5G技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生的影響

2.1 進(jìn)一步提高物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)速率

將Wi-Fi、ZigBee應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸時，網(wǎng)絡(luò)速率比較慢，一旦網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)量較大或者連接終端的數(shù)量較多時，就會出現(xiàn)容量不足或者數(shù)據(jù)處理能力不夠的情況，進(jìn)而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延時甚至擁堵。在5G技術(shù)的支持下，物聯(lián)網(wǎng)可以充分利用大規(guī)模MIMO技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對大量終端設(shè)備的連接。并且在5G網(wǎng)絡(luò)中，D2D技術(shù)能夠完成短距離直接連接，將傳感器接收到的信息數(shù)據(jù)在5G網(wǎng)絡(luò)中直接向用戶設(shè)備傳輸，優(yōu)化操作系統(tǒng)，進(jìn)而增強(qiáng)信息傳輸?shù)乃俾?。因此?G技術(shù)能夠改善物聯(lián)網(wǎng)傳輸條件，數(shù)據(jù)傳輸速率成倍提高，且網(wǎng)絡(luò)傳輸容量級數(shù)擴(kuò)大，因而信息傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量都會顯著增強(qiáng)[4]。

2.2 擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍

在5G技術(shù)的應(yīng)用中，其主要通過高頻傳輸、多天線技術(shù)、致密網(wǎng)絡(luò)等同時實(shí)現(xiàn)設(shè)備終端的直接通信。一方面在很大程度上加快了數(shù)據(jù)的傳輸時間和效率，另一方面也提升了設(shè)備終端的通信效率，從而使網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍更為廣泛，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)頻率使用效率，縮小了終端通信模塊體積。因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中，5G技術(shù)能夠?yàn)槿f物互聯(lián)的智能交互系統(tǒng)建設(shè)提供可靠的技術(shù)支撐，進(jìn)一步擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。

2.3 提升物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性

采用5G技術(shù)，基站或終端之間可以直接連接，因而減少了路由器等各類網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備數(shù)量，有效降低了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與實(shí)際應(yīng)用的成本，使物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性全面突顯。

2.4 促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

在5G技術(shù)支持下，以往很多利用4G技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的功能借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)均可以一一實(shí)現(xiàn)，從而為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了更加廣闊的空間和平臺。因此，5G技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會實(shí)現(xiàn)更多的創(chuàng)新發(fā)展。同時，隨著高新技術(shù)的快速更新迭代，物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢越發(fā)顯著，從而為人類構(gòu)建更加便捷美好的社會。

3" 基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)變革

自2020年開始，5G技術(shù)開始實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，成為推動物聯(lián)網(wǎng)走上發(fā)展快車道的關(guān)鍵基礎(chǔ)。緊抓5G技術(shù)發(fā)展的時代機(jī)遇，加快推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變革，進(jìn)一步推動物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，加快物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展，不斷提升物聯(lián)網(wǎng)安全性能，拓寬物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用，是5G技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)變革的重要方向。

3.1 加快建立物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

近年來，我國致力于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從4G時代的追趕者向5G時代的引領(lǐng)者的艱難蛻變。在有關(guān)5G短碼方案討論中，華為企業(yè)PolarCode方案獲得高度認(rèn)同，被認(rèn)定為最終解決方案。而從實(shí)際來說，我國5G技術(shù)尚處于起步階段，還需要加快標(biāo)準(zhǔn)的制定步伐，深入分析和全面考慮網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的融合，促進(jìn)5G技術(shù)下物聯(lián)網(wǎng)的變革，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)射頻段與系統(tǒng)環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的相互統(tǒng)一，進(jìn)而有效拓寬物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的范圍，使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更加廣泛[5]。

3.2 創(chuàng)新思維，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展

5G技術(shù)的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了峰值速率的大幅提高，同時更是實(shí)現(xiàn)了頻譜效率的提升，延時的大幅縮短，連接數(shù)密度、水平流量密度的提高，為用戶提供了更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，使技術(shù)應(yīng)用整體得到顯著改善。物聯(lián)網(wǎng)中兩個相鄰節(jié)點(diǎn)的頻率等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)存在一定的差異，這與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法存在較大的不同，因此在5G技術(shù)下，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)改革發(fā)展還需要進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，或者重新進(jìn)行協(xié)議算法的設(shè)計，確保其具有較高的可用性，從而解決技術(shù)指標(biāo)不同的問題。在以往的4G網(wǎng)絡(luò)中，物聯(lián)網(wǎng)中的很多功能由于受到網(wǎng)絡(luò)帶寬、能耗、連接密度和安全性等限制而難以實(shí)現(xiàn)，而5G技術(shù)則為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新提供了更為廣闊的空間，使物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更為廣泛，在充分發(fā)揮其作用。

3.3 提高物聯(lián)網(wǎng)的安全性能

在5G技術(shù)支持下，物聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)大量設(shè)備終端的接入，而這些呈級數(shù)增加的設(shè)備終端接入的背后，是大量數(shù)據(jù)的安全考驗(yàn)，其中包括了個人的隱私數(shù)據(jù)、企業(yè)的商業(yè)機(jī)密以及國家的各類機(jī)密信息。因此，物聯(lián)網(wǎng)的安全性對于其在5G技術(shù)背景下的發(fā)展非常關(guān)鍵。面對快速發(fā)展的信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全問題越發(fā)嚴(yán)重的形勢時，物聯(lián)網(wǎng)安全不能等同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全，需要從硬件基礎(chǔ)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多個方面，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計算等各種新技術(shù)的優(yōu)勢，制訂針對5G技術(shù)下提升物聯(lián)網(wǎng)安全性能的有效方案。此外，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，還應(yīng)當(dāng)建立完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜刖W(wǎng)監(jiān)測體系和健全入網(wǎng)檢測模式，及時阻止安全標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)的設(shè)備終端入網(wǎng)，從而確保物聯(lián)網(wǎng)的安全性。只有具備充分的安全性能保障，5G技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展才能夠?yàn)槿藗兊纳罟ぷ魈峁┛煽康男畔鬏敼δ?，才可以讓人們更安心地享受物?lián)網(wǎng)帶來的便利。

3.4 拓寬物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用范圍

目前，基于5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其中最顯著的應(yīng)用就是社會各領(lǐng)域的智能化建設(shè)，例如，無人駕駛、智能家居等已經(jīng)成為社會發(fā)展的熱點(diǎn)，深受人們的青睞，實(shí)現(xiàn)了從遙控器到智能終端遠(yuǎn)程控制，再從家電智能控制到家庭環(huán)境監(jiān)測。社會智能化應(yīng)用的出現(xiàn)改變了人們生活方式，使以往向往和想象的功能得以實(shí)現(xiàn)。5G通信中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍正在不斷向千家萬戶深入，但是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛[6]，要想推動物聯(lián)網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展，還需要進(jìn)一步拓寬其實(shí)際應(yīng)用范圍，拓寬智能化生產(chǎn)生活的覆蓋面積。

4" “5G+物聯(lián)網(wǎng)”未來發(fā)展趨勢

在物聯(lián)網(wǎng)中，借助網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)各種類型物體的連接，從而形成完整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過整合利用傳感器與嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對連接物體的實(shí)時定位、控制與追蹤。從社會發(fā)展的角度來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是人類社會發(fā)展的一項(xiàng)重要成果。實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠完成人與物、物與物之間突破時空限制的聯(lián)通。這對于社會各領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展均有著重要的推動作用，并且在很大程度上將助推人類社會進(jìn)步，會為人們構(gòu)建更加便捷化、智能化的社會。根據(jù)GSMA相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從全球物聯(lián)網(wǎng)的總連接數(shù)來看，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)可能會達(dá)到246億，而5G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量將會有18億，中國的占比將會達(dá)到45%左右，將成為全球最大的5G市場。與此同時，在我國工信部年度規(guī)劃中，5G通信基站建設(shè)已成為重點(diǎn)，正加速在主要城市群完成5G網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋。這一系列的舉措都表明了我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)逐步走上快車道，將不斷加快建設(shè)一個萬物互聯(lián)的社會。

5G技術(shù)具有大容量、高速率、低延時等顯著優(yōu)勢，是未來“5G+物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的基礎(chǔ)條件，物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展將促進(jìn)社會各行業(yè)實(shí)現(xiàn)改革。在“5G+物聯(lián)網(wǎng)”背景下，5G網(wǎng)絡(luò)必須要順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展催生出新的經(jīng)濟(jì)模式以及規(guī)?；鲩L的網(wǎng)絡(luò)用戶量來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)連接，通過網(wǎng)絡(luò)切片和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，不斷推出新的創(chuàng)新技術(shù)，為終端用戶提供更好的服務(wù)體驗(yàn)。同時，在構(gòu)建數(shù)據(jù)豐富的環(huán)境的基礎(chǔ)上，滿足人們對設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求。這些技術(shù)和服務(wù)將不斷提高人們的生活質(zhì)量和工作效率。

在具體實(shí)踐中，“5G+物聯(lián)網(wǎng)”將會在智慧城市建設(shè)、智能建筑發(fā)展等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。隨著我國新基建的快速發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)正在逐步向數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，智能化產(chǎn)業(yè)將會在未來市場中占據(jù)重要地位，5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)也將會迎來重大機(jī)遇。同時，物聯(lián)網(wǎng)正在不斷釋放能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)型的服務(wù)，通過服務(wù)端與工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及醫(yī)療等各領(lǐng)域進(jìn)行深度融合，構(gòu)建行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，為行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定重要的基礎(chǔ)，提供可靠的技術(shù)支撐。例如，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，通過實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)全面的數(shù)據(jù)采集與分析，根據(jù)相應(yīng)的工作例程，實(shí)現(xiàn)自動化與智能化生產(chǎn)。

展望未來，“5G+物聯(lián)網(wǎng)”的深度融合發(fā)展，必將帶領(lǐng)新一輪科技革命走向更高的高度，從而助推未來社會各行業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級。當(dāng)“5G+物聯(lián)網(wǎng)”的潛力被充分釋放的時候，人類社會必然會走向數(shù)字時代的高峰。

5" 結(jié)束語

總而言之，5G技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來了積極影響與重大變革，為未來社會發(fā)展提供了重要的助推力。雖然，現(xiàn)階段5G技術(shù)仍然集中在商用應(yīng)用領(lǐng)域，并且應(yīng)用過程中還存在諸多問題，但我們依然不可否認(rèn)5G技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展具有積極的影響。加快推進(jìn)5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合發(fā)展，推進(jìn)萬物互聯(lián)的智能化社會建設(shè)，不斷加快技術(shù)研發(fā)與突破，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，提高物聯(lián)網(wǎng)安全性能，拓寬物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用范圍，一定能夠帶領(lǐng)人類真正走向智能化時代，促進(jìn)整個社會的進(jìn)步與發(fā)展。

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