干货！你需要了解的 5G 技术

目前，5G 技术已经开始商用，也有越来越多的朋友使用上了 5G 手机，或许有些朋友还有些疑惑，5G 是什么，与之前的 4G 有什么区别，为什么要用 5G。本文想通过自己对 5G 的了解，尝试为大家解释以上疑惑。

5G 是指第五代移动通信网络技术，是继1G、2G、3G和4G网络之后的新的全球无线通信标准。5G实现了一种新型网络架构，旨在将将几乎所有人和事物（包括机器、物体和设备）连接在一起，也就是当初媒体宣传的 5G 实现万物互联。

5G 无线通信技术旨在为更多用户提供高效的网络数据速度、超低时延、更高的可靠性、海量的网络容量、更高的可用性以及更统一的用户体验。更高的性能和更高的效率赋予用户全新的用户体验。

5G 并不是一个人或者一家公司定制发明的，而是由3GPP组织来制定的 5G 标准，该组织之前还定义了3G UMTS、4G LTE的全球规范。

3GPP推动了 5G 技术各个方面从空中接口到服务层的许多重要发明。3GPP 5G成员包括基础设施供应商、组件/设备制造商，以及移动网络运营商和垂直服务供应商。可以说，5G 技术是多家公司合作发明的新型移动通信技术。

第一代（1G）：1980年代，1G提供模拟语音

第二代（2G）：1990年代初期，2G引入数字语音

第三代（3G）：2000年代初期，3G带来了移动数据

第四代（4G）：2010年代，4G LTE迎来了移动宽带时代。

人们的需求不断在变化，追求更好的用户体验，因此技术也在不断发展去满足人们的需求。 1G、2G、3G 和 4G 催生了 5G ，5G 旨在提供更多更好的网络连接。

5G 具有一个统一的、功能更强大的空中接口。它的设计具有扩展能力，可实现下一代用户体验、支持新部署模型并提供新服务。

凭借高速、卓越的可靠性和可忽略的延迟，5G 将移动生态系统扩展到新的领域。5G 将影响每个行业，使远程医疗、精准农业、更安全的交通、数字化物流等成为现实。

5G 明显快于 4G； 5G 可以比 4G 快得多，提供高达 20 吉比特每秒 (Gbps) 的峰值数据速率和 100 多兆比特每秒 (Mbps) 平均据速率。
5G 的容量比 4G 多； 5G 旨在支持将流量容量和网络效率提高 100 倍。
5G 的延迟明显低于 4G； 5G 的延迟显着降低，可提供更即时的实时访问：端到端延迟降低 10 倍，降至 1 毫秒。
5G 是一个比 4G 更强大的统一平台； 虽然 4G LTE 专注于提供比 3G 更快的移动宽带服务，但 5G 旨在成为一个统一的、功能更强大的平台，不仅可以提升移动宽带体验，而且还支持任务关键型通信和大规模物联网等新服务。5G 还可以原生支持所有频谱类型（许可、共享、非许可）和频段（低、中、高）、广泛的部署模型（从传统宏蜂窝到热点）以及新的互连方式（例如设备到设备和多跳网格）。
5G 使用的频谱比 4G 更好； 5G 还旨在充分利用各种可用频谱监管范式和频段的每一位频谱——从 1 GHz 以下的低频段，到 1 GHz 至 6 GHz 的中频段，再到称为毫米波的高频段（毫米波）。

从广义上讲，5G 用于三种主要类型的连接服务，包括增强型移动宽带、关键任务通信和大规模物联网。5G 的一个定义能力是它专为前向兼容性而设计——灵活支持当今未知的未来服务的能力。

增强的移动宽带
除了让我们的智能手机变得更好之外，5G 移动技术还可以带来新的沉浸式体验，例如 VR 和 AR，具有更快、更统一的数据速率、更低的延迟和更低的每比特成本。

关键任务通信
5G 可以实现新服务，这些服务可以通过超可靠、可用、低延迟的链接来改变行业，例如关键基础设施、车辆和医疗程序的远程控制。

大规模物联网
5G 旨在通过缩减数据速率、功率和移动性的能力无缝连接几乎所有事物中的大量嵌入式传感器——提供极其精简和低成本的连接解决方 案。

5G 旨在做各种可以改变我们生活的事情，包括为我们提供更快的下载速度、低延迟以及为数十亿台设备提供更大的容量和连接性——尤其是在虚拟现实 (VR)、物联网领域和人工智能 (AI)。

借助 5G，我们可以获得全新和改进的体验，包括近乎即时地访问云服务、多人云 游戏 、增强现实购物以及实时视频翻译和协作等 。

5g的五大优势在于高速率，低时延，大容量，泛在网，万物互联。5G全称是第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，它是实现人机物互联的网络基础设施。

国际电信联盟定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带，超高可靠低时延通信和海量机器类通信。

5G国际技术标准重点满足灵活多样的物联网需要。5G采用全服务化设计，模块化网络功能，支持按需调用，实现功能重构，采用服务化描述，易于实现能力开放，有利于引入IT开发实力，发挥网络潜力。

5G主要应用于工业领域，车联网与自动驾驶，能源领域，医疗领域，文旅领域，5G信息等领域。

从物联网的定义及各类技术所起的作用来看，物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络（WSN）技术，主要原因是：WSN技术贯穿物联网的全部三个层次，是其它层面技术的整合应用，对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN技术的发展，能为其它层面的技术提供更明确的方向。 以下是实现物联网的五大核心技术：核心技术之感知层：传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术1传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。2射频识别（RFID）技术射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，RFID已经在身份z、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。RFID技术市场应用成熟，标签成本低廉，但RFID一般不具备数据采集功能，多用来进行物品的甄别和属性的存储，且在金属和液体环境下应用受限，RFID技术属于物联网的信息采集层技术。3微机电系统（MEMS）微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术属于物联网的信息采集层技术。4GPS技术GPS技术又称为全球定位系统，是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS作为移动感知技术，是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术，更是物流智能化、智能交通的重要技术。核心技术之信息汇聚层：传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术1无线传感器网络（WSN）技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。2Wi-Fi Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真技术）是一种基于接入点（Access Point）的无线网络结构，目前已有一定规模的布设，在部分应用中与传感器相结合。Wi-Fi技术属于物联网的信息汇总层技术。3GPRS GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络，目前在很多领域有广泛应用，在物联网领域也有部分应用。GPRS技术属于物联网的信息汇总层技术。
核心技术之传输层：通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB 1通信网通信网是一种使用交换设备、传输设备，将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统，但这不能称为通信网，只有将许多的通信系统（传输系统）通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信。也就是说，有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续，才能组成通信网。23G网络3G是英文the 3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、CDMA等数字手机，第三代手机（3G）是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3GPRS网络这是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗的讲，GPRS是一项高速数据处理的科技，方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。4广电网络广电网通常是各地有线电视网络公司（台）负责运营的，通过HFC（光纤+同轴电缆混合网）网向用户提供宽带服务及电视服务网络，宽带可通过CableModem连接到计算机，理论到户最高速率38M，实际速度要视网络情况而定。5NGB广域网络中国下一代广播电视网（NGB）是以有线电视数字化和移动多媒体广播（CMMB）的成果为基础，以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑，构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。核心技术之运营层：专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP 1企业资源计划（ERP）ERP是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的信息处理层技术。2专家系统（Exper System）专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。属于信息处理层技术。3云计算云计算概念间由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式，是指IT基础设施的交付和使用，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。核心技术之应用层：垂直行业应用、系统集成、资源打包应用层主要是根据行业特点，借助互联网技术手段，开发各类的行业应用解决方案，将物联网的优势与行业的生产经营、信息化管理、组织调度结合起来，形成各类的物联网解决方案，构建智能化的行业应用。如交通行业，涉及的就是智能交通技术；电力行业采用的是智能电网技术；物流行业采用的智慧物流技术等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等。
参考资料>掂脚预想到5G的未来，其中包括了：
第一，自动驾驶
在自动驾驶方面是一个极大的市场，而我们所拥有的4G通信技术，是不能够满足自动驾驶的要求，因为在驾驶过程中会有着许许多多的特殊情况和突发事件，而这些特殊情况就需要计算机来作出快速的认识和反应，但就现在的4G通讯技术而言，是无法满足这一要求的。网络延迟高，并且不稳定，这是4G通讯技术在这一领域无法派上用场的致命因素，而5G却带给了我们一种新的可能，为我们在这个领域为我们打开了一扇窗。第二便是vr领域。
就我看来，Vr领域在未来肯定也是一个非常大的一个市场，有谁不幻想像《刀剑神域》的虚拟世界，或者身临其境的虚拟景象呢。但是同样是限于4G通讯网络的高延迟和不稳定性，在4G的条件下做不到更好的体验和画面效果，并且vr图像不能够做到精确度很完美，这也同时局限了VR的运用与发展。而5G技术就带给了我们一种可行的方向，它的速度快、稳定性高，完全弥补了4G这一方面的缺陷，它能够提供我们一个画面效果优良、精确度高的场景，并能制造一个能及时对外界做出反应的虚拟世界。试想：以后人们可以足不出户，便可阅尽千山万水。在家便可以随意逛虚拟商场，想想就有多激动，多便捷。
其三便是用于智能城市的建设，比如说最近的阿里云的智能城市，其中也可以依赖于5G的速度快的优点而进一步完善，让人们过上更好、更优越、更便捷的生活。

下面是一些最新的物联网技术：

5G网络：5G网络是一种高速、低延迟的无线通信技术，将大大提高物联网设备之间的数据传输速度和稳定性。

区块链技术：区块链技术可以用于构建安全的物联网网络，确保数据的安全性和完整性，防止数据被篡改或泄露。

人工智能（AI）：人工智能技术可以用于对物联网设备的数据进行分析和处理，从而提高智能设备的智能化水平和效率。

边缘计算（Edge Computing）：边缘计算技术可以将数据处理和分析的任务从云端转移到物联网设备的本地，从而提高物联网设备的响应速度和效率。

智能传感器：智能传感器可以实时监测环境和设备的状态，从而为物联网系统提供更加准确和实时的数据。

虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术：虚拟现实和增强现实技术可以将物联网设备的数据可视化，为用户提供更加直观的体验和 *** 作界面。

自主控制系统：自主控制系统可以使物联网设备在不需要人类干预的情况下自主执行任务，提高智能设备的自主性和效率。

顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。在物联网应用中有三项关键技术传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。

在物联网应用中有三项关键技术\x0d\1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。\x0d\2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。\x0d\3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

---