柯遵重

（福建省郵電工程有限公司 福建 福州 350011）

0 引言

智慧城市是新型的城市發(fā)展方向，包括了重要的城市配套設(shè)施相關(guān)建設(shè)，承擔(dān)著公共服務(wù)的各項(xiàng)功能。5G 技術(shù)不斷地深入發(fā)展和應(yīng)用，智慧城市建設(shè)的腳步也在加快?；?G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的研究，包括了對技術(shù)、應(yīng)用、構(gòu)建、優(yōu)化集合發(fā)展的綜合性內(nèi)容，這對推進(jìn)城鎮(zhèn)建設(shè)有很強(qiáng)的助力效果。對建設(shè)策略和應(yīng)用范圍展開研究有助于發(fā)揮5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的技術(shù)優(yōu)勢和功能特點(diǎn)，幫助全面推進(jìn)5G 技術(shù)在智慧城市中的建設(shè)腳步。

1 智慧城市基本簡介

2016年，國家“十三五”期間的各項(xiàng)科技創(chuàng)新規(guī)劃中，國務(wù)院對智慧城市的建設(shè)有詳細(xì)的闡述，即：以計算智能、城市的模型構(gòu)建以及協(xié)同服務(wù)各項(xiàng)理論作為基礎(chǔ)點(diǎn)，在城市的多維度中突出立體感知；在數(shù)據(jù)的集中和管理中實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域管理；在數(shù)據(jù)的融合中做到規(guī)避時間和地點(diǎn)的不足以優(yōu)化智能化的決策；根據(jù)城市數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化基礎(chǔ)公共服務(wù)；在城市的系統(tǒng)安全上提高保障。這些關(guān)鍵性技術(shù)的提升和改善，能夠幫助更好的建設(shè)智慧城市，創(chuàng)新智慧城市群。2022年，我國5G 技術(shù)表現(xiàn)出不俗的能力，國家發(fā)改委在對“十四五”期間的公共服務(wù)規(guī)劃內(nèi)容中，對智慧城市建設(shè)有內(nèi)容上的要求。即強(qiáng)化5G 技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)，將智慧5G 技術(shù)在固邊、市政融合等多方面進(jìn)行提升，強(qiáng)化并促進(jìn)文化服務(wù)的流動，幫助群眾更好地利用5G 技術(shù)接入智慧城市建設(shè)。再次分析智慧城市，就是根據(jù)信息技術(shù)和各項(xiàng)智慧化的理念，將城鎮(zhèn)化的各項(xiàng)管理進(jìn)行系統(tǒng)、集成，并更好地為民眾提供服務(wù)，從而優(yōu)化城市的各項(xiàng)管理和服務(wù)，提升城市在資源上的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，進(jìn)而改善民眾的生活質(zhì)量。智慧城市表現(xiàn)出了自身的特點(diǎn)：智慧化、公共化和綜合化。智慧化是基于城鎮(zhèn)管理和基礎(chǔ)服務(wù)中，各項(xiàng)工作都能夠從智慧化的角度進(jìn)行調(diào)整和適應(yīng)，進(jìn)而讓物資獲得更好配置；公共化是在智慧城市的研發(fā)應(yīng)用中，城市公共事務(wù)服務(wù)會有更明顯的改進(jìn)，幫助民眾獲得更好的公共服務(wù)體驗(yàn)；綜合化是整個智慧城市背景下，群眾的運(yùn)行方式、運(yùn)行范圍等都會從城市管理和服務(wù)中展開，這里面涉及許多領(lǐng)域，是一種綜合性更強(qiáng)的建設(shè)方式。

2 5G技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的作用

5G 技術(shù)融入智慧城市的建設(shè)已經(jīng)在技術(shù)層面有了進(jìn)步。對技術(shù)上的整體架構(gòu)進(jìn)行分析，如下圖1所示，用戶層是政府、企業(yè)和市民，涉及政務(wù)服務(wù)、城市平安、交通管理、醫(yī)療管理和金融管理等等各方面的內(nèi)容，需要依托運(yùn)營商的管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用的管理和大數(shù)據(jù)服務(wù)的支撐，數(shù)據(jù)均在云數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)庫中有所依托，網(wǎng)絡(luò)層則是從通訊角度分析，感知層是最終這些數(shù)據(jù)的接收器和傳送器。5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中，可從信息發(fā)布效率的提升、智慧城市運(yùn)行資源的綜合管理、一體化交互平臺管理等方面進(jìn)行作用的分析。

圖1 基于5G 技術(shù)的智慧城市建設(shè)架構(gòu)圖

2.1 信息發(fā)布效率的提升

信息對于5G 技術(shù)和智慧城市都是非常關(guān)鍵的。智慧城市運(yùn)行中，政府、企業(yè)和市民都需要根據(jù)智慧城市的各項(xiàng)信息，進(jìn)行行為措施的調(diào)整。所以智慧城市建設(shè)之中，信息占據(jù)著非常重要的地位。高效率的信息發(fā)布是智慧城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的必經(jīng)之路，也是提高智慧城市效果的基本要求。在信息發(fā)布中，5G 技術(shù)承擔(dān)著非常關(guān)鍵的作用，5G技術(shù)下的物聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)樾畔l(fā)布提供實(shí)時和動態(tài)的數(shù)據(jù)，并能夠全面地將信息推送，統(tǒng)一的信息內(nèi)容能夠在短時間之內(nèi)高效的分發(fā)、傳遞至各個領(lǐng)域，組織或個人都能第一時間獲得信息。這就是智慧城市中信息發(fā)布效率的高效性。

2.2 智慧城市運(yùn)行資源的綜合管理

相對于現(xiàn)在的單一媒體，在5G 技術(shù)下的智慧城市建設(shè)可以在功能、業(yè)務(wù)面等多維度上進(jìn)行推進(jìn)。這樣的基礎(chǔ)上，城市運(yùn)行涉及的諸多領(lǐng)域都有很好的發(fā)展，5G 技術(shù)幫助智慧城市的發(fā)展更加趨于資源綜合管理和整治。智慧城市的建設(shè)在5G 技術(shù)的助力下，可重點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)面連接面、端連接端和點(diǎn)連接點(diǎn)等方面進(jìn)行分析，將精準(zhǔn)的信息進(jìn)行傳遞，將各項(xiàng)響應(yīng)變得更加實(shí)時，將智慧城市中各項(xiàng)優(yōu)秀的資源進(jìn)行集中的管理，這樣能夠更加高效、精準(zhǔn)地對資源進(jìn)行整合和利用，提升整個城市的管理和服務(wù)的效率，幫助改進(jìn)城市運(yùn)行，提升民眾的生活質(zhì)量。

2.3 一體化交互平臺管理

5G 技術(shù)在不斷地提升和改進(jìn)，復(fù)雜程度也越來越高，5G 技術(shù)已經(jīng)在城市運(yùn)行中有較好的布局和構(gòu)建。各項(xiàng)媒體和平臺本身具備較好的開放性和綜合性，這為智慧城市的建設(shè)有很好的幫助。即：5G 技術(shù)下的媒體和平臺能夠?qū)⒄⑵髽I(yè)和市民進(jìn)行有機(jī)的連接，使得整個智慧城市閃閃發(fā)光。政府和企業(yè)能夠在媒體和平臺之下開展各項(xiàng)公共的基礎(chǔ)的管理工作和基礎(chǔ)服務(wù)，市民的日常生活和工作環(huán)境有了更好的改善[1]。市民也可以根據(jù)媒體和平臺，對政府和企業(yè)推進(jìn)的各項(xiàng)管理和服務(wù)進(jìn)行反饋，這項(xiàng)功能訴求會使得政府、企業(yè)和市民整體連成一線。這就是5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)。5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用能夠幫助整個智慧城市管理和服務(wù)的平臺表現(xiàn)出一體化的交互管理，將信息的雙向傳遞和反饋推進(jìn)到更便捷、更快速的階段。

3 5G技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的建設(shè)策略

基于5G 技術(shù)的智慧城市建設(shè)正在逐漸地發(fā)展，在不斷地探索和深化過程中，已經(jīng)構(gòu)建出清晰的、成熟的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，但實(shí)際的業(yè)務(wù)方面仍舊表現(xiàn)出一定的不足。淺析5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，需要從無線傳輸和無線網(wǎng)絡(luò)中展開。無線傳輸中，常用的MIMO 和多載波能夠很好地幫助雷達(dá)信號獲得高效的靈活的傳輸，使得各項(xiàng)小零件得到很好的控制，同時，空間分辨率也在不斷地強(qiáng)化，信號的干擾得到降低，整體通信質(zhì)量得到提升。在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之中，多用戶量和人員分布密集的區(qū)域已經(jīng)作為中心接入5G 技術(shù)，這樣的前期研究使得整個數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)更加清晰化明朗化，整個資源也得到有效的控制，實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。同時各項(xiàng)程序也不斷地簡化，未來通信發(fā)展在此基礎(chǔ)上能夠快速前進(jìn)。5G 技術(shù)在智慧城市中的建設(shè)策略可從以下四個方面展開。

3.1 媒體平臺輻射面的多維度發(fā)展

城市更加智慧化和高效化運(yùn)行，其中的核心就是5G技術(shù)。但是5G 技術(shù)不是智慧城市建設(shè)和發(fā)展的唯一技術(shù)，在此之外，各項(xiàng)媒體平臺也是需要基于5G 技術(shù)進(jìn)行全面的推廣和發(fā)展的。5G 技術(shù)之下，各項(xiàng)媒體平臺需要保持自身的開放性，充分考慮多家媒體平臺全面融合策略，做到協(xié)同和創(chuàng)新，進(jìn)而發(fā)揮媒體平臺的優(yōu)勢——輻射面廣泛。新媒體本身可以在多維度上得到發(fā)展，這樣的輻射面是非常廣泛的，也深受市民朋友的肯定，整個平臺的用戶流量也在保持持續(xù)性遞增的趨勢，這對智慧城市建設(shè)的資源、信息傳遞表現(xiàn)出正面的幫助。媒體平臺可借助自身優(yōu)勢，以高清、快速傳播等特點(diǎn)吸引更多用戶的關(guān)注，并在媒體上擴(kuò)大輻射面，做好信息內(nèi)容的精準(zhǔn)傳播，促進(jìn)新媒體平臺的活力，從多維度上進(jìn)行發(fā)展。

3.2 5G 技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵切入點(diǎn)

智慧城市在建設(shè)過程中整個信息是縱橫交錯，表現(xiàn)出多樣性和交叉性的特點(diǎn)，5G 技術(shù)在這樣的環(huán)境下有很好的空間得以發(fā)揮，但是信息的交互性太強(qiáng)可能會出現(xiàn)一定的干擾，這對智慧城市的建設(shè)有一定的阻力，使得5G 技術(shù)不能更好地把握智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。所以在進(jìn)行5G 技術(shù)的智慧城市構(gòu)建過程中，找準(zhǔn)技術(shù)的關(guān)鍵切入點(diǎn)是首要任務(wù)[2]。當(dāng)前5G 技術(shù)已經(jīng)在逐步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋和內(nèi)容的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋是推進(jìn)智慧城市建設(shè)的首要任務(wù)，進(jìn)行全面的覆蓋和廣泛的部署才能夠?qū)?G 技術(shù)網(wǎng)絡(luò)全面推進(jìn)，才能夠?qū)χ腔鄢鞘兄械慕煌ā⑨t(yī)療等各領(lǐng)域展開延伸，確保各項(xiàng)信息資源的準(zhǔn)確性，使得整個數(shù)據(jù)展現(xiàn)出科學(xué)性。

3.3 技術(shù)不斷融合和創(chuàng)新

5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)過程中是最主要的手段和工具，當(dāng)然，5G 技術(shù)也不是唯一的建設(shè)技術(shù)。所以以5G 技術(shù)為主，多種技術(shù)不斷融合和創(chuàng)新的策略能夠更好地幫助推進(jìn)智慧城市的建設(shè)。5G 技術(shù)不斷改進(jìn)的同時，可以和云計算、大數(shù)據(jù)、AI 技術(shù)等聯(lián)合使用，這樣形成大型的技術(shù)綜合體，能夠更好地擴(kuò)寬5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)過程中的應(yīng)用范圍，將各項(xiàng)技術(shù)整合之后不斷探索、開發(fā)、創(chuàng)新。智慧城市建設(shè)中，安防系統(tǒng)是基礎(chǔ)、關(guān)鍵的一個系統(tǒng)，居民在各個場所活動，5G 技術(shù)就應(yīng)該在每一個可能活動的點(diǎn)進(jìn)行充分的部署，將安防系統(tǒng)構(gòu)建得更加完善。這樣全路段融合和創(chuàng)新也為公安機(jī)關(guān)和物聯(lián)網(wǎng)之間做好銜接，避免出現(xiàn)所謂的“盲區(qū)”“堵點(diǎn)”，使得整個安防系統(tǒng)能夠?yàn)槌鞘械慕ㄔO(shè)和發(fā)展貢獻(xiàn)出自身的屏障的力量。

3.4 信息安全保護(hù)策略

5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中有舉足輕重的地位，那么信息安全的保護(hù)策略就值得深入分析。智慧城市建設(shè)中，政府、企業(yè)和市民的各項(xiàng)信息都會在技術(shù)平臺中有所呈現(xiàn)，大規(guī)模的數(shù)據(jù)集中在此，5G技術(shù)的數(shù)據(jù)庫就顯得尤為重要。一些不法分子會因?yàn)閿?shù)據(jù)庫背后強(qiáng)大的利益對5G 技術(shù)不斷地展開攻擊，信息安全保護(hù)策略是推進(jìn)智慧城市建設(shè)的有效手段。若是沒有完善的信息安全保護(hù)手段，智慧城市的推進(jìn)不會得到群眾的支持。為了確保信息的安全和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，5G 技術(shù)還需要在發(fā)展中同步進(jìn)行安全保護(hù)工作的推進(jìn)，對可能出現(xiàn)的不良風(fēng)險，尤其是在技術(shù)中可能出現(xiàn)的漏洞應(yīng)該進(jìn)行必要的預(yù)測，并對其展開多維度的防護(hù)。各種防火墻和入侵檢測手段等也需要全面納入信息安全保護(hù)體系中，使得整個5G 技術(shù)在智慧城市建設(shè)中更加安全和穩(wěn)定[3]。

4 5G技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

5G 技術(shù)應(yīng)該在智慧城市中發(fā)展新的戰(zhàn)略，打破傳統(tǒng)的發(fā)展策略，醫(yī)療、公共服務(wù)、工業(yè)、旅游等模式聯(lián)合5G技術(shù)可得到全新的突破。這些能夠和智慧城市進(jìn)行銜接的新型業(yè)務(wù)模式，在不斷的改革和創(chuàng)新中更加全面地融入智慧城市之中，在居民的生活細(xì)節(jié)中，將創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為成果，為所需要的人帶來便捷，真正顯示出5G 技術(shù)之下智慧城市的生態(tài)和諧。下面從智能照明、智能家居和智能電網(wǎng)三個模塊闡述5G 技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用。

4.1 5G 技術(shù)+智能照明

智能照明系統(tǒng)對現(xiàn)代人的生活和工作能夠提供非常便捷的幫助。智慧城市的建設(shè)過程中，智能照明系統(tǒng)的推進(jìn)是群眾的號召。5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合之下，智能照明能夠很好地融入智慧城市建設(shè)之中[4]。根據(jù)用戶的需求，科學(xué)的構(gòu)建智能照明系統(tǒng)，幫助有關(guān)部門根據(jù)車輛和行人的具體情況進(jìn)行自動調(diào)光，使得城市的發(fā)展更加多元化、智能化。第一，符合資源節(jié)約的理念，符合當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念；第二，能夠提升道路、社區(qū)的安全維度，幫助許多工作人員降低工作的強(qiáng)度，緩解工作壓力；第三，對于設(shè)施的運(yùn)行能夠降低維護(hù)成本。這些互利共贏的局面受到政府、企業(yè)和群眾的肯定。當(dāng)前已經(jīng)有案例，某城市在根據(jù)5G 技術(shù)構(gòu)建智能照明體系之后，成本核算之后可節(jié)約超過190 萬美元。

4.2 5G 技術(shù)+智能家居

群眾的生活水平越來越好，社會趨于穩(wěn)定，智慧城市的全面建設(shè)也更加的人性化。智能家居在這些背景下應(yīng)運(yùn)而生。智慧城市建設(shè)中，5G 技術(shù)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐，根據(jù)信號的傳遞和解答，全面地控制家居，賦予家居更多的“情感”，從而滿足人類的需求。智能家居的背后是穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)和安全的技術(shù)，智能家居系統(tǒng)能夠很好地被控制，從而提升生活幸福指數(shù)。4G 技術(shù)的鏈接和傳播已經(jīng)表現(xiàn)出自身的優(yōu)勢，但實(shí)際運(yùn)用過程中，時延性和穩(wěn)定性仍舊對智能家居的推進(jìn)表現(xiàn)出較大的阻力[5]。對此，5G 技術(shù)的流暢度、安全性、穩(wěn)定性和靈敏度更高，為各項(xiàng)數(shù)據(jù)的高效傳輸提供了保障，使得智慧城市的建設(shè)更加可靠，使得智能家居的使用更加便捷。群眾在使用智能家居時也會有更好的體驗(yàn)感，生活質(zhì)量得到提升。5G 技術(shù)的安防系統(tǒng)的提升使得盜竊事件的發(fā)生概率也降低，這也使得智能家居的使用安全性更高。用戶在5G 技術(shù)下更加舒適的使用智能家居，適當(dāng)?shù)倪€可以融合人臉識別、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)傳播等功能，讓智能家居更加的智慧，幫助民眾更加健康的生活。

4.3 5G 技術(shù)+智能電網(wǎng)

城市的發(fā)展和電網(wǎng)有密切的關(guān)系，一座城市電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展對城市有深遠(yuǎn)的影響。智慧城市建設(shè)過程中，智能電網(wǎng)是典型的應(yīng)用案例。5G 技術(shù)對智能電網(wǎng)的推進(jìn)和發(fā)展有重要的作用，不僅將整個電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行模式的改革，更要能夠提供專項(xiàng)、專網(wǎng)服務(wù)。智能電網(wǎng)之中，電力流和信息流之間的有機(jī)融合之后能夠發(fā)揮重要的作用，有關(guān)部門在能耗管理中可更加高效完成檢測和排查，整個能源傳輸?shù)男室哺涌焖俑咝АＫ灾悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展是智慧城市建設(shè)過程中重要的枝干內(nèi)容。對于用戶和電網(wǎng)之間，也能夠從更加智能的角度實(shí)現(xiàn)互動，使得整個城市的電力運(yùn)行更加合理高效[6-7]。舉例來說，某城市已經(jīng)在5G 技術(shù)下建設(shè)好智慧城市，并且構(gòu)建了完善的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。在面臨嚴(yán)重風(fēng)暴時，城市內(nèi)的停機(jī)概率就會得到有效控制；遭遇嚴(yán)重風(fēng)暴時也會更加的穩(wěn)健。以某城市表現(xiàn)出的數(shù)據(jù)為代表，下降的概率可達(dá)到50%。所以，智慧城市建設(shè)過程中，以5G 技術(shù)作為支撐，強(qiáng)化智能電網(wǎng)的建設(shè)是關(guān)鍵、有必要的重點(diǎn)內(nèi)容，能夠提升城鎮(zhèn)居民的生活質(zhì)量，確保城市更好的發(fā)展。

5 結(jié)語

數(shù)字城市未來不斷升級，逐漸就會構(gòu)建成智慧城市。5G 技術(shù)就是智慧城市發(fā)展和進(jìn)步中的重要技術(shù)支持。根據(jù)信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)連接和通訊、云計算等多元化的手段，融合新媒體發(fā)展的優(yōu)勢，對城市進(jìn)行更加智慧化的管理，將政府、企業(yè)和民眾進(jìn)行多位一體正整合。在新的發(fā)展過程中構(gòu)建新型發(fā)展模式，從更加智能和安全的角度提升城市建設(shè)實(shí)力，各項(xiàng)信息之間構(gòu)建感知、整合和傳遞，使得智慧城市在未來真正做到改善資源、惠及群眾，幫助實(shí)現(xiàn)地球的可持續(xù)發(fā)展。