發(fā)布時間:2023-10-12 17:40:04
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)通信技術(shù),期待它們能激發(fā)您的靈感。
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動著物聯(lián)網(wǎng)不斷地發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)借助感知層次的技術(shù)和新型的通信方式,進行信息之間的相互交流與合作?;ヂ?lián)網(wǎng)作為一種通信的實體,需要進行入網(wǎng)的識別和物物的相連,這樣才能保證整個互聯(lián)網(wǎng)的正常運行。在實際的生活中,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用較多,但是物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)連接形式,因為受到多方面因素的影響,因此運用較少。本文通過對物聯(lián)網(wǎng)平臺的介紹,發(fā)現(xiàn)問題并提出建議。
【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)通信技術(shù)分析
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,推動了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷地進步和發(fā)展,在國內(nèi)的相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈中,移動通訊技術(shù)是其中發(fā)展較為迅速的代表,其中尤以安卓的操作平臺最為突出。
1 互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)通訊技術(shù)概述
1.1 互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)通訊技術(shù)概念
互聯(lián)網(wǎng),由廣域網(wǎng)和相關(guān)的局域網(wǎng)組成的一種按照一定的協(xié)議的國際計算機網(wǎng)絡(luò)。一般意義上的互聯(lián)網(wǎng)是由兩臺或者是以上的計算機客戶端、終端或者是其他的信息手段進行聯(lián)系而形成的一種交流平臺。人們可以通過這個平臺進行日常的交流與合作,可以跨越時間和地域的限制,加強了相互之間的交流與合作,便捷了相互間的溝通。
而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),一般是指通過各種實體的設(shè)備,如信息傳感器、全球定位、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等技術(shù),對各種不同時間段的信息進行監(jiān)控、采集和連接,采集的內(nèi)容包括聲、光、熱等各種實體的物理現(xiàn)象,從而通過技術(shù)處理和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起,實現(xiàn)人與人、物與物以及人與物之間的連接和識別。幫助人們更加便捷的對實體物品進行管理檢測和控制。
一般來講,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)任然是互聯(lián)網(wǎng),只是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行的擴展和延伸。這樣進行相關(guān)的交流與合作,使得互聯(lián)網(wǎng)不僅僅只是進行虛擬空間的合作,而且擴展到了相關(guān)的實物中。早期的互聯(lián)網(wǎng)如果沒有固定的連接方式無法進行使用,但是隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和不斷地進步。移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了并且直接改變著人們的生活。這種新型的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方式就是物聯(lián)網(wǎng),也就是中國提出的傳感網(wǎng)。
1.2 互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)互通技術(shù)類型
紫蜂(ZigBee)技術(shù),新一代的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將采用802.15.4(Zig.Bee)協(xié)議。ZigBee是現(xiàn)階段來講較為便捷的技術(shù),它的成本較為低廉,較為方便攜帶且使用較為易于掌握,這種設(shè)備主要是在進行遠程控制或者自動控制方面有著較為優(yōu)勢的效果,而且可以快捷的植入各種移動設(shè)備中,對各項設(shè)備提供較為清晰的定位功能,是目前來講較為受歡迎的移動項目。
Zigbee技術(shù)的特點主要有:低速率、低時延、低功耗、實現(xiàn)簡單、低成本、網(wǎng)絡(luò)容量高。ZigBee技術(shù)使用范圍較為廣泛,包括軍事、建筑、經(jīng)濟,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和日常生活的方方面面,對實物進行時時的監(jiān)測,而且技術(shù)本身就是一種低成本低消耗的開發(fā)項目,在節(jié)省資金的同時也便捷了這種新技術(shù)的使用,成功的彌補了無線通訊市場的空缺。
RFID,即射頻識別,俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽(Tag)、解讀器(Reader)和天線(Antenna)三個基本要素組成。其基本工作原理并不復(fù)雜,標(biāo)簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(PassiveTag,無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(ActiveTag,有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)。解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID一般可應(yīng)用到在安全防偽、工商業(yè)自動化、財產(chǎn)保護、物流業(yè)、車輛跟蹤、停車場和高速公路的不停車收費系統(tǒng)等。從行業(yè)上講,RFID將滲透到包括汽車、醫(yī)藥、食品、交通運輸、能源、軍工、動物管理以及人事管理等各個領(lǐng)域。但是這種技術(shù)存在投入成本較高而且標(biāo)準(zhǔn)較為嚴格等問題,其使用的范圍不是太廣泛,而且技術(shù)也不是太成熟,因此目前的使用較少。
2 移動通信在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
自從移動通訊進入市場以后,移動的終端發(fā)生了改變,這種終端作為移動的系統(tǒng)終端連接方式,可以隨時的通過自身需要對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)置,實現(xiàn)信息節(jié)點和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間的自由使用連接,不在局限于有線的網(wǎng)絡(luò),可以隨著移動網(wǎng)絡(luò)進行時時的交流與合作。對比移動通信終端和物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點信息感知終端的功能和工作方式可知,移動通信終端完全可以作為物聯(lián)網(wǎng)信息節(jié)點終端的通信部件使用。
2.1 在物聯(lián)網(wǎng)中移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸主要是依靠各個不同的移動節(jié)點進行相互之間的信息疏通和相互之間的交流合作,同樣的在物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸過程中也是類似的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式,也是通過這種方式實現(xiàn)相互之間的交流與合作。因此,現(xiàn)階段的移動通訊系統(tǒng)也同樣適用于物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸方式,即將移動通訊作為物聯(lián)網(wǎng)的載體。
2.2 移動通信網(wǎng)絡(luò)管理平臺在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
移動通訊網(wǎng)絡(luò)的管理和維護主要是通過對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制來進行的,對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、業(yè)務(wù)辦理和相關(guān)的維護管理進行控制來保證網(wǎng)絡(luò)運行的安全可靠。為了實現(xiàn)信息的安全傳遞和保管,物聯(lián)網(wǎng)在運行中同樣需要相關(guān)的技術(shù)進行支持,跟互聯(lián)網(wǎng)的方式一致。這樣來看完全可以將移動通信技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的投入和維護中去。
3 根據(jù)上述問題提出相關(guān)的建議和展望
3.1 提出建議
一般現(xiàn)階段來講,移動通訊網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的組織構(gòu)架一致,因此完全可以將移動互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的日常運行中去,但是現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是通過語音進行操作,這樣就使得數(shù)據(jù)的傳輸方面存在著一定的問題,這樣的問題主要表現(xiàn)在以下三個方面:
(1)現(xiàn)階段的移動通訊網(wǎng)絡(luò)主要是和物聯(lián)網(wǎng)有較為類似的結(jié)構(gòu)和功能。這樣使得物聯(lián)網(wǎng)可以廣泛的應(yīng)用移動通訊技術(shù)。但是由于現(xiàn)階段的移動通訊技術(shù)都是依靠語音導(dǎo)航進行操作,因此這樣的情況造成不能將現(xiàn)有的移動通訊技術(shù)直接的應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中,要對其進行改進以期符合現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的基本特點。
(2)現(xiàn)階段的移動終端一般只是具有語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,還沒有發(fā)展到感知和物品的控制技術(shù),不能直接的對物聯(lián)網(wǎng)進行與節(jié)點有關(guān)的設(shè)備使用。因此可以通過在移動通訊中增加感應(yīng)技術(shù)和相關(guān)的傳感裝置對技術(shù)進行改進,盡快的對移動終端進行改進,使其和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進行融合,使得移動通訊技術(shù)能夠更好地為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
(3)隨著經(jīng)濟的不斷進步,在移動通訊中用戶的管理是一個重要的方面。對于用戶的管理和信息傳輸以及業(yè)務(wù)的管理是其重要的方面,也是物聯(lián)網(wǎng)管理的重要方面。因為物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)使用不只包括人的使用,還有對物品的監(jiān)控和感應(yīng)。物品的信息接收和監(jiān)控和用戶的使用有著不一樣的技術(shù)要求。因此在以后的管理中要加強對于物品使用相關(guān)技術(shù)的提高和對于用戶管理的相關(guān)問題的管理,兩者之間進行區(qū)分,使用新型的技術(shù)增加新的用戶使用群體,盡量的促進物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。
3.2 提出展望
上述的一些技術(shù)的介紹,可以看出現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得移動通訊系統(tǒng)可以及時的為人們提供相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù),為現(xiàn)代的用戶提供各種先進的信息傳輸手段和先進的監(jiān)控技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)卻是為人們的實物提供了更加智能化的管理。將互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用到實物中去是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的拓展和改進,將現(xiàn)階段的移動通訊技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行連接,應(yīng)用于實物的管理中去,可以便捷現(xiàn)階段的生活服務(wù),節(jié)省能源。
實質(zhì)上,許多的運營商已經(jīng)在對這一方面進行開發(fā),利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行推廣并且取得了較為良好的效果,相信在不久的將來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠取得更大的進展。
4 結(jié)束語
隨著技術(shù)的不斷進步,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷地得到發(fā)展,將來會有一批優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)平臺投入使用,跟人們的生活提供更加便捷的服務(wù)。
參考文獻
[1]韋晨艷,楊鍵鳴,姚斯立.SQL 數(shù)據(jù)庫中存儲過程、觸發(fā)器的應(yīng)用研究[J].中國信息界,2011,(6):59-60.
[2]潘琢金,王秋實.嵌入式Web 服務(wù)器中動態(tài)Web 技術(shù)的研究[J].計算機工程與設(shè)計,2010,31(18):3975-3978.
[3]李巖.基于ARM嵌入式uCLinux系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[4]孟剛.基于android 藍牙聊天系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息安全與技術(shù),2012,(6):79-82.
作者簡介
張鐵志(1983-),男,吉林省舒蘭市人,大學(xué)本科學(xué)歷。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院工程師,從事互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站工作
1云計算與物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)是借助紅外感應(yīng)器、激光掃描器、射頻識別及全球定位系統(tǒng)等各種信息傳感設(shè)備,依照相關(guān)協(xié)定,把互聯(lián)網(wǎng)與物品連接起來,實現(xiàn)信息通信和交換,完成物品的智能化定位、識別、監(jiān)控、跟蹤及管理等。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來的,既突破了傳統(tǒng)傳感器僅能夠在本地開展自動化控制的局限性,又有效解決了現(xiàn)階段信息不對稱的問題,物聯(lián)網(wǎng)有效促進了不同行業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)及合作,促進傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展與合作,實現(xiàn)質(zhì)的突破。云計算在2006年第一次被提出,隨后很多機構(gòu)從不同的角度定義了云計算,現(xiàn)有云計算定義的核心思想是將大量用于網(wǎng)絡(luò)連接的資源及計算進行統(tǒng)一調(diào)度和管理,形成一個資源池,并根據(jù)需要來為用戶提供服務(wù)。其中,云計算在維基百科的定義為:一種以互聯(lián)網(wǎng)的計算方式為基礎(chǔ),借助互聯(lián)網(wǎng)上自治、異構(gòu)的服務(wù)來向企業(yè)及個人提供按需計取的軟件信息和計算。云計算在伯克利云計算白皮書的定義為:涉及了互聯(lián)網(wǎng)上各種服務(wù)形式的應(yīng)用及應(yīng)用所依托的數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施,采取量入為出的形式向公眾提供的云稱為公共云,不向公眾開放的組織內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的云為私有云。兩種定義有不一樣的側(cè)重,但從根本上分析,云計算是一種基于虛擬技術(shù)的新技術(shù),以互聯(lián)網(wǎng)為載體,規(guī)模經(jīng)濟是云計算的重要驅(qū)動,由各種計算資源構(gòu)成的信息技術(shù)資源池是云計算的重要支撐,云計算是以用戶需求為根據(jù),動態(tài)地向用戶提供可伸縮的、虛擬化的信息技術(shù)服務(wù)。云計算狀態(tài)下,各種類型的信息技術(shù)服務(wù)根據(jù)用戶需求規(guī)模及各種要求來為其動態(tài)地構(gòu)建信息技術(shù)服務(wù),并完成后期的維護及運營,而用戶支付費用也是依照量入為出的方式來進行的[1]。現(xiàn)階段,云計算服務(wù)應(yīng)用越來越普遍,也有更多的企業(yè)能夠提供各種層次的云計算服務(wù),還有一些企業(yè)能同時進行軟件、平臺、設(shè)備等多層次的云計算服務(wù),Google就是個例子,Google既能夠提供云計算軟件服務(wù),又能夠提供云計算平臺服務(wù)。已經(jīng)有越來越多的企業(yè)開始在云計算方面尋找各種商業(yè)突破點。
2物聯(lián)網(wǎng)特有的業(yè)務(wù)模型
隨著我國社會和經(jīng)濟快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在我國社會中應(yīng)用越來越廣泛,發(fā)揮的作用也越來越大。在現(xiàn)實生活中,最主流的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模塊中包括多種多樣的業(yè)務(wù)類型、數(shù)據(jù)包的頻率、描述、配置的范圍、移動性等。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要呈現(xiàn)高頻次、小數(shù)據(jù)包的特點。這一類業(yè)務(wù)在線的時間較長,和QQ等聊天軟件的功能相似度較高,通常會消耗很多的網(wǎng)絡(luò)資源,從而影響網(wǎng)絡(luò)的使用效率。隨著我國科技水平不斷提高,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展中遇到的問題多種多樣,這些問題嚴重阻礙了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在社會中,物聯(lián)網(wǎng)朝著更高的網(wǎng)絡(luò)頻次、更小的數(shù)據(jù)包及更多的在線事件發(fā)展,這些東西的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)負荷的增加帶來極大的不利影響,這時需要采取一定的優(yōu)化措施,采用傳統(tǒng)的優(yōu)化辦法存在一定的弊端,如效果差,同時很容易帶來信令風(fēng)暴問題,這些問題對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展極其不利。這個問題能否順利解決,直接制約著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。但是,隨著我國科技水平不斷發(fā)展,LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進一步結(jié)合,將對該問題的解決提供必要的支持,有利于我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展。
3LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合
LTE的是英文單詞LongTermEvolution的簡稱,是一種長期的演進技術(shù),該技術(shù)在現(xiàn)在社會中發(fā)揮的作用越來越大,在數(shù)據(jù)傳輸效率及頻譜效率上具有顯著提升的特點,可以實現(xiàn)多種頻段和寬帶分配,因而可以實現(xiàn)靈活地進行頻譜分配。與傳統(tǒng)常規(guī)的無線通信技術(shù)相比,該技術(shù)在覆蓋面和系統(tǒng)容量方面得到了大幅度提升。此外,LTE系統(tǒng)還簡化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),這樣就會降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度,在進行數(shù)據(jù)傳輸過程中會減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,同時也減少維護消耗成本。隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行拓展和延伸就成為物聯(lián)網(wǎng),主要結(jié)合全球定位、紅外感應(yīng)、射頻識別、激光掃描等一些先進技術(shù),按照約定的協(xié)議實現(xiàn)物品之間的相互連接,從而實現(xiàn)信息的交換和傳輸,同時還可以實現(xiàn)定位、識別、監(jiān)控及跟蹤等多種功能。因而,如果將LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合起來,就可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點,對促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)相結(jié)合,不僅可以解決物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型中存在的各種網(wǎng)絡(luò)資源浪費問題,還可以實現(xiàn)推進兩者共同發(fā)展的目的。下文筆者將從不同角度分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)相互結(jié)合。從LTE無線通信技術(shù)角度技能型分析,該技術(shù)可以作為一種新型的通信技術(shù),和傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比,該技術(shù)具有明顯的優(yōu)點,在很多方面得到了極大的提升,如系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍,其終端設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信就在結(jié)合及創(chuàng)新發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。因而,通過對LTE技術(shù)終端設(shè)備的推廣,實現(xiàn)該終端的普及,對促進我國通信技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。與此同時,隨著我國信息化水平越來越高,我國信息技術(shù)也在快速發(fā)展,在這種先進技術(shù)的帶動下,物聯(lián)網(wǎng)中的信息數(shù)量也在迅速增加,信息的種類也出現(xiàn)了一些較大的變化,呈現(xiàn)出多樣化的特點,因而數(shù)據(jù)分析的數(shù)量也隨之增長;不僅如此,隨著不同系統(tǒng)及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)融合問題越來越嚴重,數(shù)據(jù)信息的整合處理也越來越多,這就在很大程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展。在這種背景下,實現(xiàn)LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合,可以有效解決上述存在的問題,同時還可以實現(xiàn)保證數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量和提升數(shù)據(jù)處理效率的目的,進而促進我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,從而促進我國社會信息技術(shù)快速提升。基于物聯(lián)網(wǎng)感知層面角度分析,LTE終端在我國信息化社會中發(fā)揮的作用越來越大,該終端在LTE射頻的識別、定位系統(tǒng)、天線等方面發(fā)揮的作用越來越大,因而需要提高對LTE終端研究的重視程度。從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層面進行分析,隨著我國科技水平不斷提升,通信技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越大,通信技術(shù)在我國社會中發(fā)揮的作用越來越大,現(xiàn)階段的通信技術(shù)包括WiFi、3G、4G及有線網(wǎng)絡(luò)等,對此,LTE終端設(shè)備發(fā)揮著重要的作用,在LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合方面,提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速度?;谖锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用角度分析,LTE無線通信技術(shù)的引用可以增強物聯(lián)網(wǎng)在存儲方面的功能,在數(shù)據(jù)的存儲及處理方面的能力也將大大提升,同時還可以滿足智能分析、數(shù)據(jù)挖掘等方面的需求。因此,云計算在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的作用越來越大,可以有效解決上述存在的問題。結(jié)合上文所寫可以得出,隨著我國信息技術(shù)快速發(fā)展,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)也在快速發(fā)展。在現(xiàn)在的技術(shù)條件下,在云計算中還存在一定的技術(shù)問題,要想解決這些存在的問題,需要推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)的發(fā)展,同時需要將這兩個方面有效結(jié)合起來,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)的各自優(yōu)點,提升數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸質(zhì)量,確保數(shù)據(jù)庫的可靠性和安全性。在上述基礎(chǔ)上,增強互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便捷性,從而實現(xiàn)LTE終端與物聯(lián)網(wǎng)的信息共享。
4LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用與發(fā)展
4.1LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用
隨著LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,要想將LTE無線無線通信技術(shù)高效地應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中,就應(yīng)該充分發(fā)揮局域網(wǎng)的作用,從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)控制器、傳感器等的相互疊加,同時還要將其與LTE無線通信進行可靠性連接[2]。在上述情況下,利用局域網(wǎng)的作用,可以實現(xiàn)將物聯(lián)網(wǎng)中的存儲數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃TE無線通信系統(tǒng)中。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包在物聯(lián)網(wǎng)中具有一些自身的特點,如頻率高、規(guī)模小等,在實際傳輸過程中,就會極大地增加無線網(wǎng)絡(luò)的壓力,因而需要采取必要的措施,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和傳輸效率。相較于傳統(tǒng)的通信技術(shù),LTE無線通信技術(shù)在實際應(yīng)用中主要利用的是OFDM技術(shù),通過該技術(shù)就可以改變一些巨大的信息傳輸信道,轉(zhuǎn)變?yōu)槿舾蓴?shù)量的小型信息傳輸信道,這樣可以極大地提高信息的傳輸效率和傳輸速度,在進行轉(zhuǎn)換高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流過程中,通過層二調(diào)度器來實現(xiàn)管理和控制網(wǎng)絡(luò)資源的目的,從而實現(xiàn)LTE無線通信技術(shù)的高頻率小規(guī)模的數(shù)據(jù)可靠性傳輸。與此同時,在LTE無線通信系統(tǒng)中,采用的手段通常是被動釋放,因而缺乏較為主動的技術(shù)手段,這樣在實際傳輸過程中,如果一些信息無法進行監(jiān)測,此時就不可能實現(xiàn)對鏈路進行主動釋放,此時需要進行一些其他的工作來實現(xiàn)其功能,如通過必要措施來告知核心網(wǎng)。從核心網(wǎng)角度出發(fā),還需要深入研究LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,這種研究具有重要意義,可以極大地促進物聯(lián)網(wǎng)在我國社會中發(fā)揮的作用,同時,對于提高LTE無線通信技術(shù)也發(fā)揮著重要作用[3]。例如,隨著我國科技水平不斷提高,我國手機的使用數(shù)量也在不斷增加,手機在人們的日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用也越來越大,而手機作為應(yīng)用最為廣泛的無線通信終端設(shè)備,可以快速實現(xiàn)人與人之間的信息溝通和共享,在經(jīng)過信息傳輸之后,需要構(gòu)建相應(yīng)的無線承載,這樣就可以向核心網(wǎng)進行信息傳輸。在實際傳輸過程中,為了增強傳輸效果,需要構(gòu)建標(biāo)度指無線承載。從接入網(wǎng)角度進行分析,需要結(jié)合無線承載進行參數(shù)設(shè)置,確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的資源共享,在整個過程中還可以提高配置的靈活性,同時還可以確保資源被充分利用。如在實際操作過程中,數(shù)據(jù)沒有顯示出來,此時系統(tǒng)就會自動進入非連續(xù)的接收周期。根據(jù)實際經(jīng)驗而言,LTE技術(shù)就可以實現(xiàn)對這些參數(shù)的調(diào)整。
4.2LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的融合展望
盡管我國的通信行業(yè)在近些年有了突飛猛進的發(fā)展,但是我國電信行業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展也不斷走向飽和,聯(lián)通、電信、移動這三大電信運營商的發(fā)展也漸漸進入瓶頸期,怎樣把我國的電信業(yè)務(wù)向更多的領(lǐng)域發(fā)展,已經(jīng)成為各個運營商慎重考慮的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)是必須要借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的,而LTE無線通信技術(shù)是現(xiàn)階段我國三大電信運營商運營的重要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù),是支撐萬物互聯(lián)實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。目前,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,聯(lián)通、移動、電信三大運營商都致力于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,其中聯(lián)通和電信先后宣布NB-IOT網(wǎng)絡(luò)的商用將在2017年實現(xiàn),且會在物聯(lián)網(wǎng)終端的設(shè)置方面大量投入資金,希望借助物聯(lián)網(wǎng)來掀起信息化浪潮。相信在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)不斷成熟和融合過程中,物聯(lián)網(wǎng)信息的經(jīng)濟性、標(biāo)準(zhǔn)化及安全性會有更好的保證,有效推動物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;l(fā)展。
5結(jié)語
隨著我國科技水平不斷提升,我國現(xiàn)代信息技術(shù)也在迅速發(fā)展,同時也推動了我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展。LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了快速發(fā)展,LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用越來越大,實現(xiàn)LTE無線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合,對于促進我國信息技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
作者:馮慶亮 單位:廣西聯(lián)正達通信技術(shù)有限公司
參考文獻:
[1]馮一珂.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程[J].信息與電腦(理論版),2016(15):166-167.
【關(guān)鍵詞】移動物聯(lián)網(wǎng) 車聯(lián)網(wǎng) 低數(shù)據(jù)速率 GPRS CDMA 1X
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017 中圖分類號:TN929.5 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-1010(2016)12-0078-04
引用格式:趙小江,祝海云,徐福新. 低速移動物聯(lián)網(wǎng)的移動通信技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化方向[J]. 移動通信, 2016,40(12): 78-81.
1 引言
從手機和移動寬帶衍生發(fā)展而來的M2M模塊在行業(yè)應(yīng)用信息化中得到大力應(yīng)用,移動物聯(lián)網(wǎng)成為一個新興市場。戰(zhàn)略無線業(yè)務(wù)咨詢公司Northstream曾公布了它對2016年全球移動電信行業(yè)走勢的預(yù)測:預(yù)計“物聯(lián)網(wǎng)黃金時代”將拉開序幕。目前承載移動物聯(lián)網(wǎng)的主要無線傳輸網(wǎng)絡(luò)包括2G(2.5G)/3G/4G移動網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、ZigBee、藍牙等,并且大約70%的移動物聯(lián)網(wǎng)都是以低數(shù)據(jù)速率的低端通信模塊為主。本文將主要探索低數(shù)據(jù)速率移動物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)化方向,并以車聯(lián)網(wǎng)為例進行探討。
2 車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)
截至2015年6月底,全國機動車保有量達2.71億輛,電動自行車保有量也已突破2億輛。汽車、摩托車、電動自行車已經(jīng)成為各個階層工作、生活中必備的交通工具,但被盜現(xiàn)象卻時有發(fā)生,因此用戶對車輛防盜、定位管理需求日益強烈。此外,一些快遞物流、外勤服務(wù)、車隊管理、汽車租賃管理等不僅需要車輛定位,而且使用軌跡輔助生產(chǎn)調(diào)度管理、里程數(shù)量統(tǒng)計、圍欄管理等應(yīng)用。車輛的運行狀況也是車主非常期望掌握的,這通常需在汽車4S店或者車輛維修點才可以查看。而目前機動車車載自動診斷系統(tǒng)“OBD Ⅱ”已經(jīng)可以提供外部接口車況檢測或者汽車廠家直接通過其ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)接口完成車況檢測,甚至電動自行車也已經(jīng)結(jié)合控制器可以提供車況檢測和電池電量管理等功能。
車輛防盜定位、生產(chǎn)調(diào)度管理、車況檢測等都驅(qū)動了車聯(lián)網(wǎng)平臺的誕生。車聯(lián)網(wǎng)組成不僅包括車輛本身,而且還包括車聯(lián)網(wǎng)終端、用戶智能手機/電腦、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)云平臺,并依賴移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)完成,具體如圖1所示:
車聯(lián)網(wǎng)終端先通過GPS衛(wèi)星實時獲取地面行駛車輛的位置信息,再通過移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與車聯(lián)網(wǎng)云平臺之間建立通信。車聯(lián)網(wǎng)終端除了包括由單片機組成的控制模塊外,還包括定位模塊、通信模塊以及智能傳感模塊。
定位模塊以GPS芯片為基礎(chǔ)獲得車輛所在的地理位置信息,實時不斷地接收GPS衛(wèi)星信號,提供車輛運動狀態(tài)數(shù)據(jù),包括車輛經(jīng)緯度信息、運行速度、運行方向、時間信息等。
通信模塊在圖1中可與車聯(lián)網(wǎng)云平臺和用戶手機/電腦終端進行數(shù)據(jù)交換,目前通信網(wǎng)絡(luò)和終端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。但考慮定位和車輛控制的交互數(shù)據(jù)量?。ㄖ饕刂菩帕?、GPS經(jīng)緯度、車況檢測等數(shù)據(jù)),而且室外移動范圍廣,同時結(jié)合移動物聯(lián)網(wǎng)成本的考慮(終端2G通信模塊與終端4G通信模塊的價格約相差3至8倍),因此圖1中車聯(lián)網(wǎng)終端連接車聯(lián)網(wǎng)平臺所需的移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要基于2.5G移動網(wǎng)絡(luò)為主,這包括GPRS(GSM)網(wǎng)絡(luò)和CDMA 1X(CDMA)網(wǎng)絡(luò)。
智能傳感模塊包括防盜模塊和車體性能感知模塊。其中,防盜模塊在用戶設(shè)置防盜功能后,通常利用GPS位置信息形成電子圍欄和G-Sensor(重力傳感器)感知車輛被觸碰或劇烈震動通過系列算法觸發(fā)整車被盜報警,或者通過斷電感知電池被盜,即可向用戶手機發(fā)送報警信息,這種模式基本可以避免誤報警;車體性能感知模塊包括電池電量和車況檢測功能等,讓車況信息黑匣子可以向用戶直觀展現(xiàn)。
車聯(lián)網(wǎng)云平臺除了包括存儲車輛的各種數(shù)據(jù)檔案信息外,還包括軌跡、綁定智能手機和智能終端關(guān)系、車輛報警記錄等。用戶智能手機和電腦終端可以利用圖1中無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(這可以是各類制式的2.5G、3G、4G移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或者Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))或者有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接車聯(lián)網(wǎng)云平臺,實時查看車輛信息、接收報警信息或控制車輛,以確保報警的有效性和遠程可控性。
3 低數(shù)據(jù)速率移動通信相關(guān)技術(shù)和特性
在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
在移動物聯(lián)網(wǎng)中,大量的應(yīng)用如車聯(lián)網(wǎng)、抄表業(yè)務(wù)、智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動化、可穿戴設(shè)備、安防等,由于沒有穩(wěn)定的Wi-Fi覆蓋,只能基于移動通信網(wǎng)絡(luò)。2G網(wǎng)絡(luò)(GSM和CDMA)經(jīng)過較長時間的建設(shè)運行維護,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、覆蓋質(zhì)量佳,特別是2G終端芯片相比3G/4G價格低廉優(yōu)勢明顯,因此結(jié)合低速需求和成本控制的要求,GPRS和CDMA 1X低速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)還是大有用武之地。如果后期手機用戶大量遷移到4G VoLTE網(wǎng)絡(luò),空余的2G頻率和網(wǎng)絡(luò)或許可以迎合快速發(fā)展的低速移動物聯(lián)網(wǎng)無線承載容量需求。由于3G網(wǎng)絡(luò)(CDMA EV-DO和WCDMA)通信模塊的價格始終無法靠近2G通信模塊,因此在低數(shù)據(jù)速率移動物聯(lián)網(wǎng)中很難找到應(yīng)用的切入。在當(dāng)前4G時代,LTE與移動物聯(lián)網(wǎng)之間總是存在一條難以跨越的鴻溝,其中成本是主因。
3GPP組織在LTE Release 13版本中所研擬的LTE-M標(biāo)準(zhǔn)目前暫時被各方看好,具備低功耗、低傳輸速率和高覆蓋率三項特點,該規(guī)格的目標(biāo)是達到100~200 kbps的最高傳輸速率,但標(biāo)準(zhǔn)尚在制定中,最為關(guān)鍵的成本看是否能突破。下面將主要探討當(dāng)前廣泛應(yīng)用的GPRS和CDMA 1X相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢。
3.1 終端通信模塊開發(fā)
在車聯(lián)網(wǎng)中,車聯(lián)網(wǎng)終端在不同的通信制式中,主要是通信模塊上的差異,但其也是影響車聯(lián)網(wǎng)終端的重要成本。構(gòu)成通信模塊主要是GSM芯片和CDMA芯片的差異。
GSM芯片廠家眾多,在MTK、展訊、互芯、Mstar等,GSM已經(jīng)沒有專利費;而在CDMA芯片,目前主要有高通、英特爾(2015年收購了威睿電通),且專利主要集中在高通手中。由于高通專利費、入門費居高不下;CDMA支持廠家明顯弱于GSM,而且CDMA模塊套片價格也高,CDMA成本約高于GSM模塊2至3倍,因此基于CDMA 1X模塊的車聯(lián)網(wǎng)移動終端生產(chǎn)成本相對較高,CDMA 1X模塊在工業(yè)領(lǐng)域有較大幅度落后于GSM/GPRS模塊的應(yīng)用。
目前在移動物聯(lián)網(wǎng)終端包括車聯(lián)網(wǎng)終端也出現(xiàn)一些新的開發(fā)模式,有些開發(fā)者摒棄采用模塊化開發(fā)的模式,改為采用芯片開發(fā)共享ARM和FLASH的方式,以大幅降低成本,但這種開發(fā)模式難度大、周期長、產(chǎn)品穩(wěn)定性對開發(fā)者要求更高。
3.2 移動物聯(lián)網(wǎng)號碼開卡
我國手機終端普遍采用機卡分離的模式。中國移動和中國聯(lián)通的GSM手機終端通常采用SIM(Subscriber Identification Module,用戶身份識別卡)卡,是手機的一張個人資料卡;而中國電信CDMA手機終端通常采用UIM(User Identify Module,用戶識別模塊)卡,是接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標(biāo)識和身份驗證。在移動物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用中,通常也是采用SIM卡(UIM卡)+卡槽的模式。
但是在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,運行環(huán)境較差,耐高溫、低溫,抗劇烈震動等對移動物聯(lián)網(wǎng)終端要求較高。據(jù)統(tǒng)計,5%~10%的機械障礙與SIM卡(UIM卡)和卡槽的耦合有關(guān),這也是部分用戶在使用車聯(lián)網(wǎng)終端中反饋質(zhì)量問題的一個重要方面。目前,基于CDMA的車聯(lián)網(wǎng)移動物聯(lián)網(wǎng)終端已經(jīng)重新啟用在北美較為廣泛使用的燒號開通號碼模式,這不僅節(jié)約了UIM卡和卡槽成本,而且較好地提升了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。另外,在一些統(tǒng)一運營的行業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)模式中,行業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)管理者或者經(jīng)營者期望通過燒號,形成號碼與物聯(lián)網(wǎng)終端一體化,避免SIM卡被非法挪用產(chǎn)生額外費用和網(wǎng)絡(luò)違法行為。
目前CDMA燒號通常有兩種模式:OTA(Over-the-Air Technology,空中下載技術(shù))燒號模式和電腦數(shù)據(jù)線手編燒號模式。具體如下:
(1)OTA模式:電信運營商提供的身份識別鑒權(quán)數(shù)據(jù)無線遠程傳輸?shù)揭苿咏K端內(nèi)。這通常需要終端撥打*228或*22800,通過系統(tǒng)支撐完成。*228或*22800等同于緊急特服,在協(xié)議中規(guī)定即使運營商中沒有開戶注冊,手機終端也可以有權(quán)限默認撥打。
(2)手編模式:完成移動物聯(lián)網(wǎng)終端號碼開戶后,從相關(guān)渠道獲取手機卡五碼數(shù)據(jù),并且改ESN(Electronic Serial Number,電子序列號),然后通過電腦軟件寫入移動物聯(lián)網(wǎng)終端,使其具備注冊入網(wǎng)資格。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,基于CDMA 1X終端只要三碼IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number,國際移動用戶識別碼)、AKEY(Authentication Key,鑒權(quán)碼)、ESN即可。
由于GSM沒有燒號協(xié)議支撐,因此SIM卡槽的質(zhì)量要求顯得特別重要。為了提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性,有些開發(fā)者采用SIM卡與卡槽焊接的方法變通來解決SIM卡與卡槽之間松動造成的機械障礙和仿一體化問題。
3.3 移動網(wǎng)絡(luò)性能要求
(1)抗干擾性。車聯(lián)網(wǎng)或者其他移動物聯(lián)網(wǎng)所處的環(huán)境通常較為復(fù)雜,有人為無線干擾器或者其他應(yīng)用的干擾。在通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和規(guī)劃中,對于基本相同的誤幀率要求,GSM系統(tǒng)要求到達基站的手機信號的載干比通常為9 dB左右,由于CDMA系統(tǒng)采用擴頻技術(shù),擴頻增益對全速率編碼的增益為21 dB,所以對解擴前信號的等效載干比的要求小于-14 dB,GSM對底噪的要求更為嚴格。
(2)安全保密性。當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)偽基站不僅對手機造成脫網(wǎng)影響,而且對所處的基于GSM模塊的移動物聯(lián)網(wǎng)終端造成脫網(wǎng)影響。此外,GSM手機短信、通話可被黑客監(jiān)聽也一直困擾著GSM的安全。而CDMA網(wǎng)絡(luò)中手機與基站是雙向驗證,同時要在CDMA的42位PN碼中去猜測某一編碼有如大海撈針,可以有效保護空口安全,無線解密器無法攻破。
(3)2.5 G網(wǎng)絡(luò)吞吐率。在支持低速率物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上,GPRS(GSM)支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行數(shù)據(jù)傳輸速率,CDMA 1X(CDMA)支持最大153.6 kbps上/下行對等數(shù)據(jù)傳輸速率。在低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用中,CDMA模塊比GSM模塊可以支持相對更高的峰值速率。
4 結(jié)束語
車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)在某些汽車、智能電動自行車、摩托車出廠中開始預(yù)安裝,也有部分行業(yè)應(yīng)用用戶或者個人用戶后安裝車聯(lián)網(wǎng)終端,預(yù)測其今后將有廣闊的市場空間,而且用戶忠誠度相對較高。本文通過從車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析來看低數(shù)據(jù)速率移動物聯(lián)網(wǎng)涉及移動通信技術(shù)應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢,雖然近年來高數(shù)據(jù)速率移動通信技術(shù)更新迭代非??欤堑蛿?shù)據(jù)速率通信技術(shù)或許有更穩(wěn)定且獨到的應(yīng)用場合和應(yīng)用空間?!凹夹g(shù)為市場服務(wù)”,市場的需求將促使基于2.5 G的低速移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可能伴隨著不斷更新的高速移動通信網(wǎng)長期并存。
參考文獻:
[1] 印欣. 移動物聯(lián)網(wǎng)的運營策略探討[J]. 通信世界, 2012(40): 22-23.
[2] 蔡祥春,王宜懷,周杰,等. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動車防盜系統(tǒng)[J]. 計算機工程, 2011(20): 236-238.
[3] 張遠文,董文宇. 電動車防盜定位裝置和系統(tǒng)[J]. 中國新通信, 2014(21): 104-105.
[4] 路致遠,趙明宇,儲毅,等. 基于云計算的電動汽車運營服務(wù)平臺設(shè)計[J]. 華東電力, 2013(1): 152-156.
[5] 王朝煒,王衛(wèi)東,張英海,等. 物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京: 北京郵電大學(xué)出版社, 2012.
[6] 魏穎琪,林瑋平,李穎. 物聯(lián)網(wǎng)智能終端技術(shù)研究[J]. 電信科學(xué), 2015(8): 140-146.
[7] 曾憲武. 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2014.
[8] 張宏君,高曉婧. 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能配送終端系統(tǒng)設(shè)計[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2014(21): 24-26.
[9] 馮發(fā)旗,鄒穎霄. 基于物聯(lián)網(wǎng)的海關(guān)三位一體船舶監(jiān)管體系研究與實現(xiàn)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2014(6): 83-87.
[10] 張琨,劉春梅,彭景. 打造物聯(lián)網(wǎng)時代的智慧物流[J]. 移動通信, 2014(16): 77-81.
作者簡介
趙小江:高級工程師,碩士畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué),現(xiàn)任中國電信股份有限公司杭州分公司無線維護中心經(jīng)理助理,從事CDMA、LTE移動網(wǎng)絡(luò)維護工作。
關(guān)鍵詞:LTE;無線通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);結(jié)合;應(yīng)用分析
在新的發(fā)展時期,社會各領(lǐng)域都已經(jīng)在應(yīng)用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)了,在這些技術(shù)的影響下人們的生活方式和社會生產(chǎn)方式都發(fā)生了翻天覆地的變化。具備高數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速率的LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展中而不斷發(fā)展,其優(yōu)勢也在提供服務(wù)的過程中得到顯現(xiàn)。在經(jīng)濟社會快速發(fā)展時期如何將LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來,讓其為社會發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù),成為了當(dāng)下信息技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹
1.1LTE無線通信技術(shù)
LTE無線通信技術(shù)實質(zhì)上是一種長期演進技術(shù),是在3rdGenerationPartnershipProject組織制定的UniversalMobileTelecommunicationsSystem,其內(nèi)容融合了Multi-InputAndMulti-Output和OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing等全新的信息技術(shù)。LTE無線通信技術(shù)能夠支持多種寬帶的分配和頻段,并且其在頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率方面的性能都有所提升,其容量更大,覆蓋面更廣。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面,LTE無線通信技術(shù)縮減了其復(fù)雜難度,減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,控制了系統(tǒng)延時,降低了系統(tǒng)運行成本。
1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前身是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其自身囊括的技術(shù)主要有紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描以及射頻識別等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)的是物品與物品的連接,其能夠在信息傳輸過程中對物品的信息進行定位和監(jiān)控?,F(xiàn)如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在使用過程中形成了很多高頻率小規(guī)模的特殊業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型,能夠滿足人們的個性化需求。但是在實際操作中其仍然存在網(wǎng)絡(luò)資源浪費問題,其業(yè)務(wù)發(fā)展的持續(xù)性不強,急需整改。
2LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合
在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中將LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來,不僅能夠發(fā)揮兩項技術(shù)的優(yōu)勢進一步提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,帶動兩項技術(shù)的進一步發(fā)展,而且能夠?qū)崿F(xiàn)1+1>2的功效,全面利用其整合后的優(yōu)勢,為社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。LTE無線通信技術(shù)是一種新型的通信技術(shù),其自身具備顯著優(yōu)勢,比如系統(tǒng)容量大,覆蓋范圍廣等,將其與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,便能夠有效實現(xiàn)對終端設(shè)備的創(chuàng)新式發(fā)展。經(jīng)過相關(guān)科研和實踐表明,物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的發(fā)展需要現(xiàn)代化技術(shù)(LTE無線通信技術(shù))的支撐,在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)中推廣和普及LTE無線通信技術(shù),能夠利用LTE無線通信技術(shù)的優(yōu)勢有效實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展目標(biāo),并促進其現(xiàn)有業(yè)務(wù)類型的可持續(xù)性發(fā)展。其次,隨著信息技術(shù)發(fā)展速度的加快,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)增加,其系統(tǒng)涉及單位信息數(shù)量一直處于持續(xù)增加狀態(tài),信息類型也在逐漸增多并呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量增加,工作人員需要花費大量的時間來分析相關(guān)數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)整理過程中還需要處理不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)融合和整合問題。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)變化的現(xiàn)狀在一定程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展,如果不盡快引入新的技術(shù)加以解決,物聯(lián)網(wǎng)很難實現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展。將LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來便能夠有效解決上述問題,能夠有效保證數(shù)據(jù)處理質(zhì)量并且提升數(shù)據(jù)處理效率,與此同時拓寬LTE無線通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。LTE無線通信技術(shù)中的各部件對物聯(lián)網(wǎng)感知層面起著不可替代的作用,而物聯(lián)網(wǎng)感知層也對LTE無線通信技術(shù)的整合有著不容忽視的意義。具體而言,LTE無線通信技術(shù)的終端、射頻分別、射頻識別、天線以及定位系統(tǒng)都在物聯(lián)網(wǎng)感知層中扮演重要角色,而物聯(lián)網(wǎng)感知層又能夠?qū)TE無線通信技術(shù)中的各種基帶進行有效整合,比如射頻識別基帶、無線通信技術(shù)基帶。3G/4G,WiFi以及有線網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前主要的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),而在研究LTE無線通信技術(shù)時需要將其重點置于與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合上,并通過兩項技術(shù)的結(jié)合來提升異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度以此來增強其結(jié)構(gòu)層面的穩(wěn)固性。LTE無線通信技術(shù)對于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也具有重大意義,LTE無線通信技術(shù)能夠提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的處理能力,并滿足其在數(shù)據(jù)挖掘和智能分析等方面的需求。
3應(yīng)用分析
3.1應(yīng)用前提分析
在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)處理中,應(yīng)用LTE無線通信技術(shù)并發(fā)揮其應(yīng)有作用,其需要以局域網(wǎng)絡(luò)做支撐,這是應(yīng)用此項技術(shù)的前提條件。在應(yīng)用過程中,將物聯(lián)網(wǎng)價格傳感器、控制器以及其他設(shè)備疊加起來,并將LTE無線通信與其相連接,以便讓物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)經(jīng)過局域網(wǎng)絡(luò)之后,傳輸?shù)絃TE無線通信系統(tǒng)中,進而對這些數(shù)據(jù)信息進行分析利用。但是在此過程中需要注意,兩個不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在規(guī)模、頻率等方面存在差距,如果不事先采取應(yīng)對措施,很容易在數(shù)據(jù)傳輸過程中增加網(wǎng)絡(luò)壓力,降低傳輸質(zhì)量。一般而言,物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)規(guī)模都比較大,頻率也相當(dāng)高。需要在數(shù)據(jù)傳輸過程中,采取保護和應(yīng)對措施來降低其對無線網(wǎng)絡(luò)所造成的壓力,以保障信息傳輸質(zhì)量。
3.2應(yīng)用優(yōu)勢分析
OFDM技術(shù)是LTE無線通信主要的技術(shù)憑借,這種技術(shù)能夠數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中的傳輸信道,并能夠有效提升對網(wǎng)絡(luò)資源的管理和控制。LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用過程中,對于信息傳輸信道過大的數(shù)據(jù)會自動將其轉(zhuǎn)換為小型信道,對傳輸速度比較快的信息流進行轉(zhuǎn)換并利用層二調(diào)度器強化對網(wǎng)絡(luò)資源的管理和控制,以增強信息傳輸?shù)目煽啃浴.?dāng)然,這都是針對小規(guī)模高頻率數(shù)據(jù)而言的。一般而言,在兩種技術(shù)的應(yīng)用中主要采用的是被動式手段,很多時候鏈路會受到會被采集信息的主動釋放,為入網(wǎng)數(shù)據(jù)庫信息的整理帶來一定困擾。當(dāng)LTE無線通信系統(tǒng)接收到入網(wǎng)信息時,其需要告知核心網(wǎng),然后其相應(yīng)的功能才能夠得到實現(xiàn)。在LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入應(yīng)用中,其核心網(wǎng)具有非常重要的意義。就以手機為例,眾所周知,當(dāng)前使用的最為廣泛的無線通信終端設(shè)備便是手機,其能夠打破時間和空間限制,讓人們在任何時刻都能夠根據(jù)自己的需求與他人進行信息交流和共享。但是在此過程中,兩部手機之間的信息在傳輸時需要構(gòu)建相應(yīng)的無線承載,并依靠一定的媒介來實現(xiàn)面向核心網(wǎng)的信息傳輸,常使用的媒介是網(wǎng)絡(luò)附屬儲存。一般而言,人們會在LTE無線通信技術(shù)使用過程中構(gòu)建QosClassIdentifier,QCI,即標(biāo)度指無線承載。但不可忽視的是LTE無線通信的核心網(wǎng)絡(luò)在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中都沒有實現(xiàn)主動釋放功能。為了讓核心網(wǎng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中主動釋放其相應(yīng)功能需要在收到接入網(wǎng)消息時,讓NAS發(fā)送消息通知,讓UE接收到相關(guān)消息。
4結(jié)語
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展而不斷普及,在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中其較好地將LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在了一起,并有效實現(xiàn)了其在應(yīng)用層面的1+1>2的功效,推動了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展。
作者:李雯靜 羅瑤 單位:重慶信科設(shè)計有限公司
參考文獻
[1]柏永榕.LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用[J].中國新通信,2017(2):120.
關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);通信
中圖分類號 TN914 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0171-01
1 電力系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)
電力系統(tǒng)中主要存在兩種關(guān)系,就是客戶之間以及客戶和電網(wǎng)公司之間的關(guān)系,而物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用就可以把這兩種關(guān)系用網(wǎng)絡(luò)連接起來,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)連接,提高電網(wǎng)整體運用性。要實現(xiàn)智能電網(wǎng)一體化,電力系統(tǒng)的基層信息采集就顯得尤為重要。要利用好電網(wǎng)信息這個載體,幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)智能電網(wǎng)多元化發(fā)展,發(fā)掘其潛在價值,從而更好的服務(wù)于智能電網(wǎng)的建設(shè)。
智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)能夠順利運行的保障,這個系統(tǒng)主要依靠具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的統(tǒng)一入網(wǎng)以及分布式管理體系。這個系統(tǒng)可以對客戶的用電信息進行實時實地的監(jiān)控和采集,通過采集數(shù)據(jù)分析,整理出最適合的輸配電方式為用客戶服務(wù),這必將是更加安全更加經(jīng)濟的,從而在根本上提高了能源的利
用率。
智能電網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn),主要還是通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的采集、傳輸和分析這幾個方面。寬帶給物聯(lián)網(wǎng)提供的技術(shù)支持,使數(shù)據(jù)的采集不會受到量的限制。數(shù)據(jù)傳輸以多種成熟的接入式為主,可以避免傳輸過程中的擁堵。對獲取數(shù)據(jù)的分析要通過云計算加工廠為終端用戶提供服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)的開發(fā)和應(yīng)用的根本,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,其能夠在電力系統(tǒng)中得到更加充分的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應(yīng)用到電力輸送、傳輸和分析的各個環(huán)節(jié),為電力系統(tǒng)的建設(shè)和日常維護、信息搜集等方面提供有效的保證和支持。
物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用中越來越普遍,物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠為整個電力系統(tǒng)的發(fā)展提供有力支持,在家居電力系統(tǒng)應(yīng)用方面也占有主要位置。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居等系統(tǒng)的應(yīng)用主要是通過寬帶通信平臺來實現(xiàn)。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)的作用
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的實際應(yīng)用技術(shù)越來越成熟,物聯(lián)網(wǎng)將會成為和智能電網(wǎng)最密切的行業(yè)。智能電網(wǎng)逐漸會發(fā)展成信息面最廣、最深、受眾最多的物聯(lián)網(wǎng)體系。物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)之間的關(guān)系是互惠互利的,物聯(lián)網(wǎng)借助智能電網(wǎng)得到更廣闊的發(fā)展空間,而智能電網(wǎng)通過物聯(lián)網(wǎng)提高供電的安全性和經(jīng)濟性,為電力節(jié)能減排工程提供技術(shù)方面的支持。
2.1 實現(xiàn)按需發(fā)電,避免電力浪費
其實物聯(lián)網(wǎng)在我們的生活中就可以看到,例如我們家里用的電表,就是一個傳感器。以往的電網(wǎng)技術(shù)儲電技術(shù)不成熟,造成了能源的巨大浪費。而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將這個難題解決。它主要是通過傳感器的網(wǎng)絡(luò)中樞對家庭用電的信息進行搜集和分析,從而確定一個家庭的用電高峰,再將信息返回到發(fā)電企業(yè),這樣就可以根據(jù)不同時段設(shè)計方案,很大程度上避免了電力資源的浪費。
2.2 促進分布式發(fā)電
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟以后還可以給家居用電帶來全新的體驗。例如,普通家庭可以利用太陽能供電,自給自足,多余的電量可以進入公共電網(wǎng)。
2.3 輸電安全有保障
電力行業(yè)運行順暢與否直接關(guān)系到國計民生。然而電力系統(tǒng)也是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),電力運行不僅需要經(jīng)濟性,更需要安全性,安全的運行才能避免給人民生產(chǎn)生活造成財產(chǎn)損失,保證社會穩(wěn)定健康發(fā)展。我國國家電網(wǎng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不斷提高電力運輸系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù),構(gòu)建經(jīng)濟環(huán)保的現(xiàn)代化電網(wǎng)工程。
電網(wǎng)傳感器的實際應(yīng)用在世博會上就有很明顯的體現(xiàn)。傳統(tǒng)的供電方式雖然在傳輸安全上有保障,但是會造成很大的電力資源浪費。所以要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在供電線路上安裝適當(dāng)?shù)膫鞲衅?,利用這些設(shè)備來實時監(jiān)測電網(wǎng)的供電,保證安全性。
2.4 服務(wù)水平有待提高
中國移動作為國內(nèi)最大的運營商,在打造高效的物聯(lián)網(wǎng)方面做出了很多的努力。為了構(gòu)件數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng),中國移動不斷的推出了安防監(jiān)控和交通物流等很多打造高效開放物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案,應(yīng)用到實際生活中,給人們帶來很大方便。
2.5 有利于節(jié)約電能
在不同的辦公樓里面,辦公人員對屋內(nèi)的溫度要求不同,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以自己測定屋內(nèi)的溫度,經(jīng)過數(shù)據(jù)整理得出常用溫度,從而對屋內(nèi)的空調(diào)等設(shè)備進行智能調(diào)節(jié)。試驗證明,這項技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)約電能。例如,人在走入屋內(nèi)的時候,屋內(nèi)的燈亮,外面的陽光達到一定的亮度,自動窗簾會拉上等等,這些都是通過感應(yīng)設(shè)備連接到計算機上,由計算機進行智能的控制,能夠在最大的程度上減少電能的浪費。
物聯(lián)網(wǎng)中的智能交互終端還能幫助家庭用電實現(xiàn)智能化,利用先進的通信技術(shù)作為強有力的支持,智能交互終端對家電進行統(tǒng)一的監(jiān)控,通過對用電信息進行整合分析,整理出家庭用電的高峰期,指導(dǎo)用戶合理用電,節(jié)約電能。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進行時
事實上,我國很早就開始注重研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在只能電網(wǎng)中的應(yīng)用 ,而且目前已經(jīng)在很多項目中有了實踐,例如智能用電、智能家居和電力監(jiān)測等方面,因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用正在不斷的推動智能電網(wǎng)的建設(shè)。
國家支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用,所以在2009年開始就已經(jīng)設(shè)立專門的從事物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)節(jié)技術(shù)的研究和開發(fā)。國網(wǎng)信息通訊公司的總經(jīng)理經(jīng)常帶自己的研發(fā)隊伍走訪全國各地的電力研究院和研發(fā)場所,與相關(guān)的技術(shù)和研發(fā)人員進行探討,挖掘物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)應(yīng)用中的潛在價值。
在走訪各個研發(fā)地以后,國網(wǎng)信通公司于中國電力科學(xué)研究院達成了共識,為了能夠推動物聯(lián)網(wǎng)和新一代的寬帶通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用更加廣泛,這個優(yōu)秀的公關(guān)團隊帶領(lǐng)具有研發(fā)優(yōu)勢的單位共同申報了國家的重大科技專項,組建公關(guān)團隊,成立項目專題組,占據(jù)了物聯(lián)網(wǎng)在只能電網(wǎng)中應(yīng)用研發(fā)的先發(fā)優(yōu)勢
地位。這個課題小組在北京以先后召開了多次項目聯(lián)絡(luò)會,為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在只能電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用提出了明確的攻關(guān)目標(biāo),為下一階段的研發(fā)做充分的準(zhǔn)備工作。
國家電網(wǎng)自2009年起,對智能電網(wǎng)在配電中的應(yīng)用逐步進行試點試驗,這些試點包括智能家居、監(jiān)控防護等。試點的建成和推廣,在很大程度上配合了智能電網(wǎng)的繼續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語
國網(wǎng)信通公司從電力應(yīng)用的全局出發(fā),率先進入研發(fā)領(lǐng)域,積極研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。提出了明確的指導(dǎo)思想,計劃在三年之內(nèi)取得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力應(yīng)用系統(tǒng)中的突破性進展,各種創(chuàng)新性科研成果,為我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究以及應(yīng)用做出了巨大貢獻。
參考文獻
[1]孫文文.基于營配一體化的電力設(shè)備全壽命周期成本模型研究[J].華北電力大學(xué),2009.
[2]吳睿等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用[J].電器工業(yè),2010,9.