《表1 5G通信应用于网络层的优势》

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《泛在网在食品安全领域的可行性研究——以建设泛在食品安全网为例》

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网络层的作用是通过现有的传感网、因特网、移动通信网、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。当前限制物联网进一步发展的最大问题是网络问题，传统的网络无法满足物联网信号覆盖、数据传输等方面的需求[19]。由于基础通信平台不够完善，当前4G网络覆盖范围有限且数据传输速率不够快、时延高，而有线通信网络和WiFi无线网虽可达到较高的传输速率，但部署不便，在系统的可伸缩性上不能达到要求，覆盖范围存在局限性，较难应用于大规模的物联网产业，而中国5G（第五代移动通信技术）的快速发展可以解决当前困境。据了解，当前中国5G发展已处于世界领先水平[20]，预计在2020年将实现规模商用。5G的基本特征可以简单概括为“三高两低”，即高速率、高容量、高可靠性、低时延与低能耗，如表1所示。相较于4G，5G峰值速率不低于20GB/s，提升1 000倍以上，为海量数据的传输提供强有力支撑；5G通信可连接海量设备，每平方公里可支撑100万个移动终端，为食品物联提供有力支撑；5G发送一个32B的第2层协议数据单元成功概率高达99.999%，对于食品行业繁重的数据采集及频繁的数据传输工作显得尤为重要；4G时延速率约为50ms，而5G时延速率可达1ms，甚至低于1ms，极大提高了终端设备的及时响应能力；5G较低的能耗使得传感器和通信设备无需经常进行充电或更换电池[21]，尤其针对食品行业需要持续大量进行数据采集的工作显得尤为方便。综上，网络层采用以5G通信为基础的融合网络最为合适。