5G移動通信技術環境下的物聯網產業鏈發展研究

摘要：隨著移動通信技術的發展，物聯網概念應運而生。由于物聯網是互聯網的延伸，其本身并不能獨立于互聯網而存在。因此，物聯網行業是一個新興、具有挑戰性的領域。文章首先對移動通信技術及其發展進行了簡要綜述，然后從需求、關鍵技術和產業鏈。個方面對物聯網產業鏈進行了深入分析，最后在此基礎上提出了未來發展的展望。

關鍵詞：物聯網；5G；移動通信技術

中圖法分類號：TP391 文獻標識碼：A

隨著現代社會經濟的不斷發展，人們對生活水平有著更高的要求和期望。因此，我們可以預見在不久將來我們會擁有越來越多的智能設備以及更多新的應用場景，而這一切都離不開信息通信技術（簡稱“５Ｇ”）這一重要工具。本文主要從３ 個方面探討了未來發展的方向以及５Ｇ 應用與物聯網行業之間的關系。

１ 移動通信技術及其發展

移動通信是指利用移動電話、衛星等通信工具，實現人與人之間以及計算機網絡的聯系。隨著智能手機和平板電腦等消費電子產品的出現，人們可以隨時隨地通過這些設備與外界進行聯系?？梢哉f目前的移動通信技術已經非常成熟了。但移動通信技術也面臨更加嚴峻的挑戰，尤其是網絡的不穩定和不斷增加的干擾因素讓人們很難正常使用這項功能。隨著互聯網與物聯網產業不斷的發展進步，人們對信息數據傳輸及數據安全方面有了更高的要求，因此需要更加高效、穩定以及安全的信息傳輸方式來滿足人們日益增長的需求。在未來物聯網行業中５Ｇ 是最重要而且也是最具發展前景的一個發展方向。移動通信技術在很大程度上改變了人們之間以及計算機之間的信息傳輸方式，并且實現了高速率高質量的信號傳遞，也極大地提升了通信效率。

２ 物聯網概念的產生

由于５Ｇ 移動通信技術的發展，物聯網終端設備越來越多。因此，我們可以認為將物聯網與５Ｇ 移動通信技術結合在一起可以極大地促進新一代“物聯網”產業的發展。而由于目前物聯網應用主要是圍繞個人消費領域，這一概念的提出有利于提高我國相關領域的技術水平和科研能力。另外，物聯網概念的提出也對我國的相關產業起到了推動作用，促使相關產業更好地進入市場。在５Ｇ 移動通信技術環境下，物聯網概念應運而生，其中主要涉及以下幾個方面：（１）萬物互聯、萬物智能；（２）基于傳感器進行信息采集與處理；（３）基于終端設備數據進行信息交換。除此之外，５Ｇ 技術具有極強的數據傳輸能力和極強的抗風險性等優點，能夠在一定程度上保證萬物互聯設備能夠安全可靠地運行，從而保證相關信息傳輸不受外界因素影響而產生錯誤信息。因此，通過不斷優化移動通信技術與物聯網之間的結合方式，可以實現對萬物互聯設備的有效監控和管理?？偠灾?，“萬物互聯”“萬物智能”等概念將會隨著５Ｇ 移動通信技術的不斷發展而形成新的發展方向和趨勢，我們可以預計未來移動通信網絡與物聯網之間將會產生更多新的行業應用場景。

３ 需求分析

５Ｇ 在物聯網中的應用可分為２ 個方面：一是感知層面，二是認知層面。５Ｇ 技術的應用，極大地促進了社會生產效率的提高，提升了人們生活質量；物聯網與５Ｇ 結合之后，不僅可以為智能設備提供可靠的通信保障，還能夠使萬物互聯互通，從而實現整個社會各行業的智能化升級。在工業領域中，物聯網將給制造業帶來一場革命；在農業領域中，物聯網會促進農業種植、養殖水平的提高。在日常生活中，物聯網同樣為我們帶來了巨大便利。從智能家居到智能社區再到智能工廠乃至智能城市、智慧交通以及智慧物流都離不開物聯網這個重要的角色。因此，我們可以預見未來物聯網將會給我們帶來更加便捷舒適的生活，以及更多智慧家居產品與設備。除此之外，移動通信技術的發展使人們對物聯網技術應用于各個行業有著更加清晰明確的認識和期待。例如，“無人超市”就是一個典型例子，說明移動通信技術在推動物聯網技術應用中發揮了重要作用。因此，對于企業而言則需要加強對移動通信技術與工業物聯網結合應用的研究。另外，隨著社會經濟水平不斷提高以及人們自身對于生活品質以及健康需求等也在不斷提高，我們需要注意到移動通信技術與物聯網行業相結合所產生的價值并不僅僅是一種全新概念。

４ 關鍵技術分析

（１）大規模天線陣列技術是目前實現５Ｇ 的最重要的核心之一，其具有容量大、覆蓋好、成本低的特點，可為５Ｇ 網絡提供更多的射頻資源；（２）多天線技術：多天線的應用能夠提升頻譜效率，可實現信號分離與信號合并，從而降低基站尺寸、減少天線數量；（３）網絡切片技術能夠根據網絡業務需求靈活調整網絡架構，進而提升５Ｇ 網絡系統靈活性和可擴展性；（４）大規模天線陣列技術：該技術可以在確保大規模天線陣列的性能和效率條件下進一步提高頻譜效率；（５）新型調制解調單元技術：針對５Ｇ 時代海量數據需求，以及５Ｇ 與４Ｇ、Ｗｉ?Ｆｉ 等其他無線接入方式之間的競爭要求，開發了全新的新型調制解調單元。此外，５Ｇ 還可與云計算、大數據、物聯網等其他新型應用相結合，形成新一代移動通信和產業融合。最后，基于上述關鍵技術在整個５Ｇ 系統中起到至關重要的作用，為全面提升物聯網產業鏈上各個環節之間的協同效率奠定了堅實基礎。

５ 產業鏈現狀

產業鏈上下游分布不均衡。雖然我國物聯網產業鏈各環節都在快速發展，但是總體來看，我國物聯網產業鏈還處于早期發展階段，在產業規模、創新能力以及應用水平等方面都有較大差距。隨著５Ｇ 移動通信技術的發展以及市場需求的增加，我國物聯網行業有望進入快速發展階段。目前市場上主要存在３類參與者：（１）網絡設備提供商；（２）芯片制造商；（３）軟件平臺提供商。根據全球領先的半導體市場研究公司ＩＣＩｎｓｉｇｈｔｓ 最新報告，在未來５ 年內，中國大陸地區芯片的市場規模將增長超過６０％，達到１ ２５０ 億美元，成為全球最大的芯片市場。其預計２０２５ 年中國大陸將占全球ＩＣ 市場份額的４０％。

５．１ 調整地方產業鏈部署

５Ｇ 技術將為整個物聯網產業鏈的發展提供有力的技術支撐，但要使５Ｇ 技術和整個物聯網產業鏈進行真正的結合，還必須在當地的產業鏈布局上作出相應的調整。一方面，５Ｇ 技術還沒有完全商業化，所以在部署物聯網產業鏈時，必須充分考慮到各個區域的產業優勢和劣勢，并根據各自的特點，進行行業模塊的布局，以確保整個產業鏈的穩定性，從而為５Ｇ 技術的推廣提供有利基礎。另一方面，物聯網產業鏈的布局需要對消費者的需求進行深度調研，并依據大數據的分析，制定出一個合理的供應鏈布局戰略。

５．２ 針對物聯網領域的商業化發展

在未來，通過５Ｇ 通信技術，可以實現物聯網產業的多元化發展。５Ｇ 技術為用戶提供了更為真實的手機通信體驗，使用戶能夠身臨其境，真正做到了人與物的交互。

６ 發展與展望

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，在５Ｇ 的加持下，智能物聯將會迎來一個全新的時代。我國將大力推動物聯網、云計算、大數據等新技術產業的發展。作為一個新興產業領域，物聯網市場前景廣闊、潛力巨大，以“物聯網”為基礎構建智慧城市，加強對人工智能的研究和應用支持，并進一步推動ＡＩ與物聯網、互聯網等技術領域的融合創新［１］ 。

６．１５Ｇ 移動通信技術與新一代信息通信技術的融合創新

在我國大力推動物聯網、云計算、大數據等新一代信息通信技術發展的背景下，“萬物互聯”時代即將到來，５Ｇ 與物聯網、云計算、大數據等技術的融合，將會給智能物聯帶來巨大的發展空間。在“萬物互聯”時代下，物聯網、云計算、大數據等技術在信息感知方面已經有了較為成熟的應用，而這些應用也將會為５Ｇ 移動通信技術環境下的智能物聯發展帶來新的契機。目前，我國已建成了規模龐大的物聯網產業體系，并逐漸形成了較為完整的產業鏈。在未來的物聯網發展中，我國還將繼續加強對５Ｇ 相關技術和產業的研究力度，以及對智慧城市等領域市場需求和市場潛力方面的研究力度。目前，我國在人工智能基礎研究、關鍵核心技術以及重大應用方面已取得了一定成效［２］ 。

６．２ 利用人工智能、大數據等新興技術來推動智能化應用與發展

５Ｇ 將為智能經濟社會的發展提供有力支撐，未來將是一個萬物互聯、人機交互，智能決策的時代。

物聯網通過連接設備和互聯網實現智能化控制，在這一過程中，數據傳輸是核心要素。因此對５Ｇ 進行深入研究，將有助于實現對未來物聯網市場的預測與分析。由于智能傳感器的數量和類型不斷增加，這就要求提高網絡覆蓋能力，從而滿足多場景的需求。在傳統數據傳輸中存在諸多弊端，而且低成本的實現方式已經不能滿足人們對于物聯網連接設備體積小、部署靈活、成本低等需求，故對物聯網進行深入研究有必要。為了解決這些問題，我們需要將人工智能技術與物聯網結合在一起。人工智能在處理數據方面有著顯著優勢，在云計算方面可以有效提升信息傳遞和管理效率。同時，基于智能傳感器的數據采集可以使物聯網更好地為人們服務。在大數據時代，通過人工智能與云計算的結合可以進一步實現對數據的高效處理、分析和應用。由于５Ｇ 移動通信技術具有傳輸速率高、延時低、連接廣等特點，因此該技術非常適用于物聯網場景中，且能夠有效降低５Ｇ 系統運行時延。

我們需要針對物聯網市場特征建立相應機制，以確保５Ｇ 網絡能夠滿足物聯網行業應用需求以及數據傳輸速率要求等。為了更好地提升５Ｇ 移動通信系統性能，還需要構建相應的網絡架構。（１）基于智能傳感器的網絡架構設計：主要包括網絡層、傳輸層和數據層等；（２）以數據驅動控制為目標的架構設計方案：主要包括對關鍵環節的控制與管理；（３）多個無線通信鏈路協同傳輸控制方案：主要包括多個無線基站通信信道之間協同傳輸控制以及多無線天線同步技術等；（４）基于機器學習和智能決策算法的網絡架構設計：通過建立模型對不同場景下５Ｇ 系統性能進行分析，并根據各參數提出相應優化策略來提升５Ｇ 性能；（５）智能連接設備部署方案設計：對于設備類型、終端類型等多樣化情況進行分析。根據具體需求制定相應部署方案，并提出相關優化策略以確保５Ｇ 系統性能提升等問題得到解決；針對物聯網應用場景的復雜特性，可通過在不同物聯網應用場景中部署不同技術標準來實現其通信功能。５Ｇ 是新一代移動通信技術標準，對物聯網產業健康發展起著重要作用。５Ｇ 系統采用新一代無線通信技術標準來提升系統性能、降低網絡成本和優化物聯網應用體驗等，因此可以在５Ｇ網絡環境下實現更多物聯網應用場景。未來，隨著５Ｇ 網絡在物聯網領域內的深入研究與應用實踐，其將為我國物聯網產業發展帶來新的契機和機遇以及廣闊的市場空間［３］ 。

７ 結束語

５Ｇ 將成為物聯網的重要基礎設施，面向智慧城市、工業制造等多個行業場景的垂直行業應用；以及基于ＮＢ?ＩｏＴ，ＬＴＥ?Ａｄｖａｎｃｅｄ，ＬＴＥ 等移動通信技術的物聯網解決方案?；诖?，本文對中國５Ｇ 通信技術及產業未來發展進行了展望。

參考文獻：

［１］ 曾哲君．５Ｇ 通信技術推動物聯網產業鏈發展［Ｊ］．通訊世界，２０１７（１２）：２．

［２］ 魏海波．５Ｇ 移動通信技術下的物聯網時代［Ｊ］．數字化用戶，２０１７，２３（２１）：７．

［３］ 葉明強．５Ｇ 通信技術推動物聯網產業鏈發展淺析［Ｊ］．中國新通信，２０１８，２０（８）：２．

作者簡介：牛晨欣（１９９１—），本科，研究方向：５Ｇ 無線網絡規劃設計、５Ｇ 及物聯網行業應用。