物联网前沿技术

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1、物联网前沿技术之浅谈5G技术在前不久结束的MWC2018上，5G成了全球的一个热门话题，而国内对5G 的关注度也是异常地高涨。5G(the 5th-Generation)，是“第五代移动通信网络” 的简称。大众对于5G来临的亢奋情绪并不是什么难以理解的事情，因为物联网 技术中的一项通讯技术一一移动通信技术早已融入我们日常生活中的方方面面： 几乎每天，我们都会在智能手机上浏览新闻、查收邮件；甚至使用iPad观看来 自地球另一端的NBA比赛直播。这一系列看似平凡的、司空见惯的事情，其实都 是由一套完备的、强大的移动网络通讯技术支撑的。可以说，如果没有移动网络 通信的各项协议和技术，就没有我们今天多

2、姿多彩的娱乐、学习和工作生活。那么，5G的到来将会对我们的生活有什么影响呢。想搞清楚这个问题，就 不得不从耳熟能详的2G、3G和4G技术说起。在今天分析5G的发展趋势，其实 和在2G时代展望3G、或是在3G时代展望4G的发展如出一辙：只要分析清楚5G 的关键技术同4G有什么改进，以及其在带宽等因素上的提升，也就不难想象出 5G的应用场景和它可能给我们的生活带来的改变了。在进行分析前，有一点需要明确：在物联网领域，往往是先有需求、后有技 术；是由于业务的发展和用户的需求，导致用户“需要”更快、更稳定的网络， 才催生了移动互联网络的更新换代;而不是反过来，国家和运营商先搭建了更快、 更稳定网络，各

3、种应用技术才出现。对于移动通信技术的发展顺序的分析，千万 不能本末倒置。首先，我们从带宽提升的角度进行分析。其实，每次移动通信网络的更新换代，带宽的提升最为明显、最为重要、也 是最能被普通用户直接感受到的改变。在将近二十年前，人们的手中还没有功能丰富的“智能手机(smar t phone)” 为了区别于固定电话(telephone)，当时比较常用的称呼是“移动电话 (mob il e phone/cell phone) ”或“手机(handphone)”。这么称呼当然是有原因 的,因为当时的“手机”是真真正正的、单纯的“通信工具”一一除了接打电话、 收发短信以外，几乎不能用它来做任何其他的事情

4、。由于当时的用户对于移动通信网络的需求仅停留在发短信（文本传输）和打 电话（语音通信）这样的数据量级上，因此，当时的移动通信网络，2G网络的带 宽只有150kbps这意味着它有足够的能力对文本文字和语音进行传输。如果 今天你使用2G网络去访问淘宝主页，你可能会怀疑手机没有连接网络一一因为 对于更大的数据文件，比如彩色图片等，2G网络就显得力不从心了。随着时代的发展，各种技术争相出现：曾经只能用于打电话和发短信的“方 块机”，渐渐变成了造型相对时尚的“翻盖机”；照相功能不再是数码相机的专 利，因为低分辨率的摄像头被安装在了手机的背面；由于彩色屏幕的出现，各种 简单的2D小游戏在手机上受到了热烈的

5、追捧和欢迎。在这个应用场景下，面对 用户们对手机日益增长的需求（图片的收发、小游戏的下载等），2G网络就显得 “不够用了”一一人们热切地希望一个更快、更稳定的移动通信网络出现，这个 网络可以支持人们在可接受的时间内收发一张彩色图片，或下载一个游戏。于是， 3G网络应运而生。3G网络的带宽为1-6Mbps,对于2G网络来说，这是在传输速度上的一次质的 飞跃。人们可以很好地利用3G网络收发图片、qq表情，下载一些应用软件等等， 需求被很好的满足了。但是，很快，人们又有了新的需求。随着智能终端的引入，用户希望在智能 移动设备上流畅地观看视频、直播，玩到画面质量更好的游戏，3G网络又显的 不够用了。由

6、于经历了 2G向3G时代的飞跃，于是，3G时代就有很多人在展望 4G4G网络应该能够满足人们对于大量高清图片和视频的传输需求，4G时代 应该是一个随时随地都可以拿起手机观看直播的梦幻时代。而今天，10-100Mbps 的4G网络在全国全面普及，美梦真的变成了现实。这也就是我们现在生活的时代4G时代。其次，我们从移动网络的通信协议上进行分析。2G网络使用的是第二代无线蜂窝电话通讯协议，是以无线通讯数字化为代 表，能够进行窄带数据通讯。常见2G无线通讯协议有GSM频分多址（GPRS和EDGE 和CDMA）1X码分多址两种，传输速度很慢。3G网络协议是在2G协议的基础之上经过改进而得到的。3G网络使

7、用的是第 三代无线蜂窝电话通讯协议，其主要是在2G的基础上发展了高带宽的数据通信， 并提高了语音通话安全性。3G 一般的数据通信带宽都在500Kb/s以上。目前3G 常用的有3种标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，传速速度相对较快。4G网络使用了第四代无线蜂窝电话通讯协议，是集3G与WLAN于一体并能 够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。 4G系统能够以峰值1 OOMbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也 能达到最快20Mbps，并能够满足目前几乎所有用户对于无线服务的要求。最后，基于上述的带宽和通信协议两个维度的分析，笔者将

8、对5G时代的发 展趋势进行简要分析和预测。即将到来的5G移动网络通信，同样也是由于新的需求和业务环境而促成的。 由于云计算的发展日渐成熟，机器学习和人工智能的算法日益完善，庞大数据的 传输交互成为大势所趋一一无论是图像识别中的特征提取，还是利用各类人工智 能算法进行预测分析，都需要庞大的数据量和计算量。而单机的运算处理能力， 显然是无法应付如此庞大的数据处理需求的，因此最直接的解决方法就是：由感 知层（往往是各种类型的传感设备）接收数据，通过传输层（无线低速网络、移动 通信网络和互联网）进行数据传递至服务层（分布式数据库存储，分布式处理架 构），最后由应用层（也就是各种机器学习、人工智能算法模

9、型）开展各项应用。由于上述的需求，可以看出目前的业务场景对数据的传输能力又有了新的要 求；又由于时下智能穿戴设备的火热（如iWatch、智能手环等），故对于移动通 信网络速度和可靠性的需求变得更为突出。许多国家重点项目，比如交通方面的 机动车智能自动驾驶、安全方面的实时人脸识别匹配、以及方方面面的和“智能” 有关的应用项目都需要一个更加迅速、更加可靠的引动通信网络为其提供支撑。 5G的到来，就是为这些应用起到筑桥修路般支持作用。因此，不难预见，在即将到来的5G时代，移动通信网络速度进一步提升， 普通用户可以利用移动网络观看清晰度更高的视频、电影，保证更加流畅的视频 通话；随着VR技术的发展，实

10、时在线VR成为可能；在图像识别算法的保证下， 自动驾驶将会变得更安全、更可靠，也会变得更为普及；自动化安保体系将会有 质的飞跃，“摄像头联网”可以实现全自动化的实时报警甚至提前预警。也许有 很多读者觉得这是天方夜谭，但随着5G网络的建设，这些应用都会一一变成现 实，融入我们的生活，变得司空见惯、习以为常。5G移动通信网络的到来，从技术的角度讲是一次飞跃；从国家的角度讲是 通信技术领域的一次迈进，是信息建设的一块重要里程碑。移动通信网络作为国 家的基础设施建设，其受益者绝不仅仅是信息技术行业一一移动通信网络也会为 国家的各个领域和行业提供支撑，为国家的发展和经济建设保驾护航。以下是我对自己即将结

11、束的大学四年的总结，主要从进大学前的憧憬、进大 学后四年的生活和四年的总结三个方面来说述。首先是进大学前的憧憬。不知不觉间距离自己进入大学已经快四年了，还记得四年前的现在我还坐在 高中教室里紧张的为了高考复习着，那时候不管是老师还是家长总是对我们说上 了大学就轻松了，或许是因为信任他们也可能是因为自己没有体验过大学生活， 那时候的自己真的觉得到了大学就轻松了，所以对大学生活内心一直十分向往。 现在回想起来才发现大学其实是一个更加重要的学习舞台，这里不再有人时刻监 督着你，你可以随心所欲的做任何你想做的事情，有人选择随心所欲渐渐的荒废 了自己，而有些人却开始找寻自己的梦想并开始追梦。大学真的是一

12、个炼钢厂， 源源不断地为社会贡献着建设所需的钢材，但是只有那些舍得用大火炼钢的人才 能成材。接着是对进入大学后四年生活的总结。大一的时候，或许是还保存着高三时候复习的热血也可能是对各种新鲜的事 物都感兴趣，我们每次不管是上课还是什么都保持着充足的热情，每件事都全力 以赴做到最好。那时的我们就像小时候第一次去上学一样，饱含热情，但是可能 尚未脱离高中及以前的学习模式，只知道了解一些课上的知识，很少对课外的知 识去涉足，这时的我们稚气未脱，只知道跟着课表去走像一个提线木偶一样没有 自己的思想。大二的时候，经过一年的适应渐渐开始学会了自我学习一些感兴趣的事情， 有了自己独立的思想，对自己的未来有了一

13、些规划，开始为了自己的未来努力。 我觉得这个时候是培养自己兴趣的好时候，这时的我们课程并不紧密，课余时间 有很多，那么利用课余时间多去图书馆看书就变得尤为重要，那些对自己的未来 不太确定的更应该去图书馆了，多去看看一些课外书籍，了解一下课外知识，别 把自己的视野局限在自己所学的专业内，看的越多越能在未来给自己多几种选 择。这个时候的我们也应该多出去看看走走，不要仅仅局限在学校周围或者是学 校所在市附近，如果有机会的话我们应该多去其他地方看看，多了解这个社会一 点你才能不被社会淘汰。大三的时候，我们开始深入学习一些专业知识，这个时候我们已经对自己的 专业有了充分的了解，那么它是否是你心里的哪个专

14、业呢？如果是的话，开始考 虑自己以后想找什么样的工作，看看自己距离这个岗位有多远，努力弥补这份差 距，如果你想要继续深入学习的话，开始考研吧，但是在考研之前先问自己一个 问题，我是不是必须考上？如果不是的话说明你并不是真心想考研，这样的话我 觉得还是直接找工作好了。如果你对这个专业没有什么兴趣的话，那你就应该跨 专业考研或者提前把重心转到你喜欢的专业上，不要觉得你比别人落后两年，如 果几年后才想换专业的话那就不只是落后两年了，有句话说的好“种一棵树最好 的时间是十年前其次是现在”我大概在大三开始的时候知道了自己想要换专业， 但是我又不想考研，所以我就渐渐开始把学习的重心转移到了我想学习的专业

15、上，在不落下本来专业学习确保顺利拿下毕业证的同时开始学习新的专业。大四的时候，我们马上就要毕业了，所以时间更加充裕，留给自己学习的时 间也会更多，趁此时间我们应该多学习一些专业知识，跨专业的同学应该试着去 考一些专业证书，为自己将来找工作增加筹码。我现在正在努力考取一些证书， 也已经拿到了一些基础的证书，未来的我一定会更加努力，因为这是我内心的梦。最后是对自己大学四年的总结。我的大学四年，前两年算是碌碌无为，不清楚自己内心的真实想法，只是十 分机械的跟着老师的步骤去学习，后两年的我渐渐认清了自己的目标，开始为自 己而学习，开始自己的追梦之旅。我觉得大学四年对我帮助最大的应该是图书馆 了，在我对自己未来的方向不清楚的时候，我开始在大三上学期去图书馆看书， 看各种各样的书，通过看书去了解自己的内心,在确定了以后就马不停蹄地出发。