摘要：本文聚焦于 5G 与物联网融合的新一代信息技术发展路径。首先概述了5G 与物联网融合的时代背景及重要意义，指出其是推动各行业数字化转型的关键力量。接着深入剖析了二者融合在高速率低时延、海量设备连接、智能化应用等方面的显著优势。最后从技术协同创新、行业应用拓展、标准体系构建三个维度探讨了具体的发展路径，旨在为5G与物联网融合的深入推进提供理论参考与实践指引。

关键词：5G；物联网；新一代信息技术；发展路径

1 5G 与物联网融合概述

1.1 融合的时代背景

随着全球数字化转型加速，信息技术的迭代对通信网络提出更高要求。传统 4G 及LPWAN（如NB-IoT、LTE-M）在海量设备连接密度、超低时延、超高可靠性方面存在瓶颈，难以支撑工业自动化控制、远程手术、全自动驾驶等高阶场景。与此同时，物联网设备数量激增（预计 2025 年全球超 750 亿台），导致数据洪流对传输效率与实时分析能力形成巨大压力。5G 凭借其增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（URLLC）、海量机器类通信（mMTC） 三大特性，为物联网提供底层通信能力重构。二者的深度融合，成为突破技术边界、驱动产业升级的必然选择。

1.2 融合的重要意义

5G 与物联网的融合打破了传统信息技术的局限，推动了信息技术向更高层次发展。在工业领域，可实现生产设备的实时监控与智能调度，提高生产效率和产品质量；在农业领域，有助于精准农业的实施，提升农业生产效益；在医疗领域，能支持远程医疗、智能健康监测等应用，改善医疗服务质量。融合后的新一代信息技术成为推动各行业创新变革、实现经济高质量发展的核心驱动力。

2 5G 与物联网融合的优势

2.1 高速率低时延助力实时交互

5G 网络所具备的高速率特性，为物联网设备的数据传输带来了质的飞跃。在物联网体系里，众多设备持续产生海量数据，这些数据需快速且准确地传输至处理中心或其他关联设备。eMBB（峰值速率 20Gbps）：支持 4K/8K 工业视觉检测、AR 远程运维等高带宽业务；URLLC（时延 1ms，可靠性 99.999% ）：保障工业机械臂协同控制、电网差动保护等关键指令的精准执行，生产故障率降低 40‰ 。高速率特性使得数据能够在极短的时间内完成传输过程，避免了数据积压和传输拥堵情况的发生。与此同时，5G 网络的低时延特性同样关键，数据传输延迟的显著降低，让物联网设备在接收到指令后能够迅速做出响应。在实时性要求极高的场景中，如工业自动化生产线上，设备之间需要紧密协同工作，低时延确保了指令的及时传达和执行，减少了生产过程中的等待时间，提高了生产效率和产品质量。

2.2 海量设备连接拓展应用边界

物联网的全面发展和广泛应用，依赖于对海量设备的有效连接。5G 网络采用的新型网络架构，突破了传统网络在设备连接数量上的限制。其独特的频谱利用技术，能够更高效地分配和利用频谱资源，满足不同场景下大量物联网设备的接入需求。mMTC（每平方公里百万级连接）：支持超低功耗传感器广域部署，终端成本降低 60% ，电池寿命达10 年；应用场景纵深拓展：从智能工厂万级设备互联，到智慧农业万亩农田监测，再到城市级基础设施管理（如 50 万级智能路灯集群）。无论是智能家居环境中数量众多的各类传感器，还是工业生产领域里复杂的机器设备集群，5G 网络都能为其提供稳定可靠的连接。这种海量设备连接能力，使得物联网不再局限于特定的局部场景，而是能够深入到社会生活的各个层面和领域。从城市的基础设施管理到农村的农业生产监控，从医疗健康领域的远程监测到教育领域的互动教学设备连接，5G 赋能下的物联网实现了更广泛的覆盖，极大地拓展了信息技术的应用边界，推动了各行业的数字化转型和智能化升级。

2.3 智能化应用提升决策水平

5G 与物联网的深度融合，为智能化应用创造了有利条件。物联网设备广泛分布于各个领域，持续不断地收集着各类数据，这些数据涵盖了生产、生活、环境等多个方面的信息。5G 网络的高速传输能力，确保了这些海量数据能够及时、准确地传输至数据处理中心。在数据处理环节，借助人工智能和大数据等先进技术，能够对收集到的数据进行深度分析和挖掘。通过对数据的关联分析、趋势预测等操作，可以发现数据背后隐藏的规律和价值信息。在智慧城市建设中，对城市运行数据的分析能够精准掌握交通流量、能源消耗、环境质量等状况。基于这些分析结果，城市管理者可以制定科学合理的决策，如优化交通信号灯设置以缓解拥堵、合理调配能源资源以提高利用效率等。

3 5G 与物联网融合的发展路径

3.1 技术协同创新突破关键瓶颈

5G 核心技术与物联网关键技术的研发合作是技术协同创新的基础。5G 的边缘计算技术可将数据处理和分析任务从中心云端下沉到网络边缘，与物联网的传感器技术结合后，传感器收集的数据能在本地进行初步处理。如在环境监测场景中，大量分布在各处的传感器实时采集空气质量、水质等数据，通过边缘计算技术可快速筛选出异常数据，仅将必要数据上传至云端，极大减少数据传输量，降低数据传输延迟和网络带宽压力。

跨学科技术的融合创新能为 5G 与物联网融合体系带来质的飞跃。人工智能技术可对物联网设备产生的大量数据进行深度挖掘和分析，实现智能预测和决策。例如在智能交通领域，通过对交通流量、车辆行驶轨迹等数据的分析，提前规划最优路线，缓解交通拥堵。区块链技术具有去中心化、不可篡改等特性，引入到融合体系中可保障物联网设备数据的安全性和可信度。在医疗物联网中，患者的健康数据通过区块链技术加密存储和传输，防止数据被篡改和泄露，确保医疗信息的安全。

3.2 行业应用拓展深化融合价值

在工业互联网领域，打造 5G 全连接工厂是重要应用方向。通过 5G 网络实现工厂内设备、人员、物料等的全面互联，生产流程的各个环节数据可实时采集和传输。URLLC支持边缘设备无线化，通过无线网关构建边缘端数据上下行通道，实现便捷组网。由于5G 低时延的特性，使得在过程控制领域，主控制器软件化成为现实。例如，软 PLC 等方案，可借助 5G 网络，大幅降低综合成本、提升部署灵活性与效率。在复杂工业环境（如高温车间、腐蚀性区域或大型厂区）中，传统有线方案需大量电缆及施工。无线方案直接省去线缆采购（平均节省 40%～60% ）和敷设费用（尤其适用于地下管道密集或高空设备场景）。有线线路易受机械磨损、腐蚀影响，故障排查耗时。无线模块采用工业级设计（如宽温支持-40℃＼～85℃、抗电磁干扰），维护频率减少 60% ，同时支持远程诊断与固件升级，降低现场维护需求、在老旧厂房改造或临时产线中，无线方案规避了穿墙打孔、挖沟布线等工程约束，设备布局更自由。PLC 无线化通过降本增效、灵活部署、性能强化等多项革新，成为工业 4.0 关键基础设施。利用物联网技术对生产设备进行实时监测和智能控制，能及时发现设备故障隐患并进行预警，减少设备停机时间。同时，结合大数据分析和人工智能算法，对生产数据进行深度分析，优化生产计划和工艺流程，实现生产流程的数字化、智能化改造，提升企业的核心竞争力。未来随 5G 融合及边缘智能深化，软 PLC 将进一步推动柔性制造与数字化转型。

能源领域中，构建智能电网是 5G 与物联网融合的典型应用。借助 5G 的高速通信能力，可实现对电力设备的实时监测，如对变压器、输电线路等设备的运行状态进行实时数据采集和传输。物联网技术则能将这些设备连接成一个有机的整体，通过智能调度系统，根据电力需求和供应情况，合理分配电力资源，提高能源利用效率和供电可靠性。此外，积极探索在金融、教育、文化等新兴领域的应用，挖掘融合技术的潜在价值，能为这些行业带来新的发展机遇，推动各行业的数字化转型。

3.3 标准体系构建保障有序发展

5G 与物联网涉及多个领域和技术，统一标准的缺失会带来诸多问题。在网络架构方面，不同厂商的设备可能采用不同的架构设计，导致设备之间难以互联互通。设备接口标准不统一，会使设备的兼容性变差，增加系统集成和维护的难度。数据格式的不一致也会影响数据的共享和交换，降低系统的整体效率。安全规范的不完善则可能使系统面临安全威胁，如数据泄露、设备被攻击等。

国际上，加强与国际标准化组织的合作与交流，积极参与国际标准的制定，能让我国在 5G 与物联网融合领域与国际接轨，提升我国在国际标准领域的话语权。国内建立跨部门、跨行业的标准协调机制，可整合各方资源，避免标准制定的重复和冲突。推动产业联盟和企业共同参与标准制定，能充分考虑产业实际需求和技术发展趋势，确保标准的科学性和实用性。通过构建完善的标准体系，能为 5G 与物联网融合的健康发展营造良好的环境，促进产业的规模化、规范化发展。

结束语

5G 与物联网融合的新一代信息技术发展正处于关键时期。通过技术协同创新突破关键瓶颈，能够为融合发展提供强大的技术支撑；行业应用拓展深化融合价值，有助于推动各行业的数字化转型和升级；标准体系构建保障有序发展，确保融合技术在规范、统一的框架内推进。三者相辅相成，共同推动 5G 与物联网融合的新一代信息技术朝着更加成熟、完善的方向发展，为经济社会的发展注入新的活力。

参考文献：

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[2]张宪超，高懿劼，王鹏一，等.基于 5G-A 无源物联网技术的电动车管理应用研究[J].电信工程技术与标准化，2025，38（06）：12-16.