摘要：5G移动网络也叫作是第5代移动互联网，它主要是在原有的4G基础之上建立的，5G网络的数据传输速度比4G网络高了一百倍左右，这可以说明在短短的几秒钟以内使用者就可以下载一份信息量较大的文件。所以当5G移动通信技术的概念一诞生就广受社会关注，它具有每秒1G的文件接收速度，这大大方便了使用者的工作和生活。本文对物联网在5G基站节能中的应用进行探讨。
关键词：5G；物联网；基站节能；应用
引言：绿色低碳是二十一世纪全人类发展的共识，5G网络的发展虽然极大的提升了通信网络对用户的感知度，但巨大的能耗也是一个不争的事实。我国通信行业发展迅速、基站数量基数极大，而5G网络的高密度建站将加剧这一情况，降低通信基站的耗电是整个通信行业节能减排的重要途径。本文以通信基站设备物联网化入手，以物联网、大数据等技术强化对通信基站的能耗控制，通过多种手段有效的降低基站能耗。
1 5G网络简介
5G网络全称为第五代移动通信网络，2018年国家陆续给三大运营商发布了试验网频点，意味着5G网络已经在全国范围内进行部署了。5G网络相对4G网络在用户体验速率、连接数密度、低时延等方面提升了十倍甚至百倍以上。这一大幅度的提升不仅是因为5G网络采用了大规模天线、全频谱接入、新型多址、新型多载波、先进编码技术、灵活双工等先进技术，更是因为5G网络的超密集组网。5G网络在性能上有了大幅的提升但是在能耗上也很高，5G基站的能耗大约是4G基站的2~3倍，而且5G基站未来的趋势是CU/DU分设、CU云化，应用服务器在前端设置，势必会造成基站机房的能耗成本的上升，如何高效的解决基站的耗电问题显的尤为重要。
2 5G移动通信技术在物联网中的重要性
2.1 改善传统网络环境
随着近年来5G移动通信技术的不断发展，相关网络环境质量也较以往4G网络环境有着很大程度的提升。不仅信息传输速度和传输质量越来越明显，而且控制信号也由以往单一的形式转向多元化发展，这在某种意义上，也促进了云计算、大数据等相关技术与物联网的有效融合，进而为我国网络信息技术水平的进一步提升打下了良好的基础。
2.2 扩大物联网覆盖区域
5G移动通信技术具有超高的数据传输速度和传输距离，其在实际运行时，不仅可以对以往的蜂窝数据模进行全面的加强，而且还能丰富各终端设备之间的通信模式，进以在拓宽网络频段的同时，也使其覆盖范围得到了相应的扩展。因此，对于当代物联网用户而言，将5G移动通信技术与物联网技术进行充分的融合，很有必要。
2.3 激发人们的创新思维
从应用优势来看，5G移动通信技术的功能作用要远远高于传统4G移动通信技术。具体主要表现在激发人们创新思维上。例如，人工智能与导航驾驶智能系统就是5G移动通信技术与物联网技术相结合的产物，其无论是智能交互作用，还是智能功能，都为人们日常生活提供了极大的便利，因此，致力于5G移动通信技术与物联网技术的深度融合研究，十分可行。
3 5G移动通信技术的特点
3.1 具有较强的节能效果
5G移动通信技术具有很强的兼容性能和灵活性，通常情况下，5G通信网络无需消耗太多的能源，所以具有较强的节能效果，并且这一特征和我国的可持续发展理念是相吻合的，因此该技术具有较好的发展前景。
3.2 使用效率较高
5G移动通信技术以用户体验为主要落脚点，它的接受频率大大高于4G网络，并且5G网络的穿透能力很强，它可以自如地应对外界环境因素。因此5G移动通信技术具有较广的覆盖面，并且呈现出交互模式，这样大大增强了公司对网络的使用效率，从而更好地推动物联网的发展，也扩展了公司的业务面，并且转变经营方式等等。
3.3 扩展性得到提高
5G移动通信技术有效地结合了以往的移动通信技术，带给使用者全新的体验感受与使用功能。根据有关资料，根据有关测试验证，5G具有比4G网络技术超出十倍的覆盖面，对信号的接受和释放过程都有了进一步的优化，从而方便了更多的使用者，所以5G移动通信技术的扩展性也有了较大的提高。在5G网络的支持下，未来社会网络必定会使人类文明发展更加迅速。
3.4 可靠性的加强
5G移动通信技术的可靠性也得到了进一步的加强，更好地满足不同使用者的使用需求。在这个基础上，5G移动通信技术下使用者的网络延时现象得以缓解，改善了使用者的使用感受，与以往的网络技术相比较，5G移动通信技术具有更大的容量，并且具有网络传输的实时性。
4 基站机房节能方案
基站机房的耗电主要来之基站设备和空调，可以通过以下几个方面来实现基站的节能减排。
4.1 基站功控系统
基站设备中无线主设备的能耗占了绝大部分，基站设备的功率输出随着用户的需求变化而变化，当用户需求低时，设备还是正常运作就会造成不必要的能耗浪费。有效的控制载频状态，保证其正常的工作效率，可以有效的降低能耗。
4.2 蓄电池恒温控制
蓄电池始终工作在15~25°的环境中时，可以最大限度的减少电能消耗。在设备正常工作的前提下，在温度的允许范围能，甚至可以关闭空调，节省空调能耗。另外蓄电池恒温可以有效的延长蓄电池的使用寿命，减少蓄电池对环境的污染问题。
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4.3 开关电源模块休眠
开关电源为整个基站系统提供全部的电源输出，但基站系统能耗全天处于波浪形。有效的根据电源系统的负载情况和每个模块的工作情况，合理的休眠部分模块，使电源系统始终工作在最佳效率点时，可以有效的介绍电能损耗和延长模块寿命。
4.4 智能通风系统
系统通过环境监测系统来控制通风系统和空调运作，在保证基站室内温度和湿度的情况下，尽可能减少空调运作带来的电能消耗。
4.5 空调变频功能
变频空调在日常生活中由于其节能的特性越来越被人青睐，虽然其成本相对于传统空调较高，但其可以有效的通过变频功能，有效的降低空调的能耗。
5 物联网简介
物联网指的是通过互联网、无线网络、射频技术等方式，使设备与设备之间的互联互通的一个网络。通过这个网络将设备的信息都汇集到一处，进行信息的交互和通信，实现设备智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。2017年1月，工信部发布的《物联网“十三五”规划》，明确了物联网产业“十三五”的发展目标，推动了物联网技术的飞速发展。物联网通常具有以下特性：海量设备连接、大量小数据频发、低能耗、毫秒级时延、高可靠性等。
6 基于物联网的节能方案
现阶段通信基站还仅仅是在人工控制能耗的阶段，动环监控、基站功控、电源控制等模块仅仅具备数据采集功能或简单的控制，并不能准确的数据进行在线的高效能耗管控。引入物联网技术平台，将传统的人工方式转变成大数据分析的智能方式。实现实时采集基站数据，建立基站能耗体系模式，实现自动控制能耗和效率的转换。通过精准的数据采集和大数据的实时分析，突破现有的能耗管理体系的瓶颈。基于物联网的基站节能方案主要分为监控、智能、控制三个方面。通过采用数据采集终端、温湿度传感器、红外传感器等智能设备，对机房内的强弱电设备，温湿度，空调等状态进行监控，通过基站内的传输网络将数据汇集到管理中心，采用大数据分析计算出最合理的节能方案，对基站内的各类设备进行节能控制。
7 5G时代开启物联网新世界的应用领域
7.1 绿色城市建设方面
通过物联网技术可以对城市的绿化进行实时的监控，比如说可以监控城市的绿化工程，并通过网络进行远程的专家指导，优化绿化工程的建设流程，提升工程建设的效果；还可以对城市绿化植物生长情况的各项参数进行实时监控，对其进行智能浇灌等，提升绿化植物的成活率。
7.2 智能家居方面
（1）智能安防方面。智能安防是智能家居市场发展最为成熟的一个领域之一，比如说智能摄像头、智能门锁在保护家庭安全方面被广泛应用并做出突出贡献。5G网络的应用可以使智能安防获得进一步的发展，解决智能安防设备在实际应用中遇到的各类问题；
（2）促进智能家居行业规范化发展。当今智能家居行业有各种各样的品牌，这些品牌各自为战，没有一个统一的、规范的行业标准，造成品牌不同的智能家居设备无法互联互通。而5G网络技术是由国家领头进行布局的，智能家居行业对其进行应用，就可以打破各大企业各自为战的局面，形成一个统一、规范的智能家居行业标准，提升用户的体验。
7.3 农业生产方面
目前我国的农业生产还处于一个比较粗放型的生产模式，对资源的利用率不是很高，导致农业生产效率也不是很高。利用物联网技术和5G技术，可以通过传感器、微处理器等设备进行大规模、精细化的、范围广的农业生产方面数据的采集工作，并通过高速的网络实时将数据传输到网络上，进而搭建一个对农业生产数据进行采集和分析的平台，为农业生产的精准化、现代化打下基础。而且，还可以通过专家系统对这些采集的数据进行分析，为农业生产的发展趋势做出数据上的分析，从而指导农业生产。
7.4 家庭护理方面
通过物联网技术，可以将电子标签等设备嵌入到护理对象日常使用的物品中，对护理对象身体的各项健康指标进行实时的监控，然后根据这些监控数据对护理对象的身体状况进行分析，当发现问题时，物联网护理平台便会向护理对象及其家人发送警报，并及时联系提前设置的医院，为解决护理对象的身体问题争取时间。此外，护理对象的家人也可以随时随地的通过物联网护理平台查看相关的信息，以便对护理对象的身体状况有一个详细的了解。
物联网技术在家庭护理方面的应用，改变了传统的护理模式，使家庭护理具有一定的预见性和前瞻性，提升了家庭护理的效果。
7.5 城市交通建设方面
物联网可以将汽车、道路及相关部门连接起来，构建一个智能交通控制系统，该系统可以使道路的使用和汽车的运行智能化，提高城市道路的利用率，减少交通拥堵。具体实现方式如下：该系统对道路信息、交通状况等信息进行实时采集，通过处理分析后传送给各个出行者，其可根据这些信息进行出行道路和出行方式的选择；交通管理部门也可以根据这些信息实时掌握城市道路各处的交通情况，利用该系统进行合理的调度及处理各种事故或情况。
结束语
“绿水青山就是金山银山”，通信基站的节能减排就是整个通信行业节能减排的关键，符合绿色、低碳、可持续性的发展观念。基站的节能减排就是抓住通信基站内的几个能耗关键点，使其在保证有效的工作情况下，尽可能的降低耗电。
参考文献：
[1]张子龙，王兴，许道峰，孔令涛.5G通信技术战术应用[J].指挥信息系统与技术，2018，9（06）：85-90.
[2]马薇，世界物联网标准“中国造”[N].新华日报，2018-08-13（005）
论文作者:黄滔
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：基站论文; 网络论文; 移动通信技术论文; 节能论文; 数据论文; 智能论文; 技术论文; 《基层建设》2020年第1期论文;