物聯網通信技術的研究方向精選(五篇)

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，我們為您準備了不同風格的5篇物聯網通信技術的研究方向，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：智能電網 物聯網 智能通信技術

中圖分類號：E965 文獻標識碼：A 文章編號：

現代社會，電力資源是人類不可或缺的能源，但當今社會，能源短缺與環境問題日益突出，發展智能電網是解決上述問題的有效手段。世界上諸多國家重視智能電網的建設，雖采用的建設模式有所不同，但是物聯網通信技術已然被很多國家所采用。在電力需求與電力技術研發的雙重作用之下，物聯網通信技術在智能電網中的應用愈加廣泛，并且大有迅速熱遍全球之勢，應對物聯網技術在智能電網中的遠大前景，相關領域的研究更有深遠的意義。

1 智能電網、物聯網概念簡述

1.1 智能電網

通過采用現代化的信息手段，實現電網諸多系統，如發電、輸電、配電、供電、售電、用電等環節的智能交流，可以將這樣的電力網絡稱之為智能電網。一般而言，智能電網存在如下諸多優勢：能夠實現自我修復；能夠有效抵御外來襲擊；能夠對用戶形成激勵，促使他們主動參與電網運作；完善電力系統，減少電量損失；優化資源設置，有效降低電網運行資本；實現對多種發電及蓄電形式的容納；推動電力市場的繁榮發展。

1.2 物聯網

隨著科技的不斷發展，物聯網已然成為互聯網不可或缺的組成部分。物聯網的概念是由美國教授Kevin Ashton于1999年所提出，經過一定發展，在2005年于威尼斯所召開的信息社會世界峰會上，物聯網概念最終形成。通俗而言，物聯網是“物物相連的網絡”，它的形成需要特定的感知元件，如傳感器、射頻識別、二維碼等，通過對基礎網絡的運用，實現人與物或物與物間的互聯。隨著通信技術的不斷發展，物聯網通信時代已然到來，近乎世界上的所有物體，都可以通過互聯網實現交換。

2 物聯網的諸多用途

隨著現代信息化網絡技術的推廣，作為網絡技術重要組成部分的物聯網技術也有頗為廣泛的用途，現簡略介紹如下。

2.1 智能物流

物聯網通信技術在物流領域的應用，以智能配送的可視化管理網絡、全自動的物流配送、網絡化信息共享平臺為主，因為采用了可供分析與模擬的軟件，從而形成供應鏈網絡，無論是企業生產地點的確定、采購地點的設置，還是庫存分配戰略的制定，都能有效地降低配送成本，改善服務質量。

2.2 智能電網

將物聯網通信技術廣泛應用于智能電網的諸多環節，實現對電力交換情況的改善，以及電網利用率的提升。有了物聯網通信技術，能夠有效接收風能發電、太陽能發電等分布型的能源進入電網，實現對主網的補發電。我國現階段已開始實施階梯性電價，因為智能電網能夠實現對用戶電力負荷的實時監控，這給用電戶提供了自行選擇電價及能源類型的權利。

2.3 生態監視

物聯網通信技 術還可應用到生態監視領域，如城市大氣、飲用水源地、生態補償等。通過對RFID技術以及視頻感知、聲學、光學、生物、化學、紅外、衛星等傳感器的使用，從而實現對監控領域的全面感知，再將所得信息進行傳輸，利用生態分析、決策支持系統、云計算等智能系統進行處理，從而實現對應用領域的智能監視。

2.4 電子保健

在醫療保健領域，醫療信息化得以體現，這離不開物聯網通信技術的普遍應用。電子病歷、醫學圖像存檔、通信系統、微機醫囑錄入系統與微機臨床決策支持系統的廣泛應用，能有效減少醫療差錯，實現對醫療成本的監控管理，維護病人的隱私，有效延長病患醫療記錄的壽命。與上述內容相配合的，還有門診管理系統、臨床信息系統、住院管理系統、物資管理系統、藥品管理系統、財務管理系統、人事管理系統、OA管理系統等，從而形成醫院的整體信息系統，保障醫院醫療的信息化。

2.5 智能交通

世界交通問題令人堪憂，每年因交通事故及交通堵塞所造成的經濟損失是極為慘重的，而尾氣排放所造成的環境污染也愈加困擾著人們。與傳統的交通管理相比，實行智能交通管理，能夠有效地減低交通事故的發生率，減少交通堵塞的發生，實現對交通的有效監管，從而減少車輛尾氣的排放。

3 物聯網技術在智能電網中的應用

3.1物聯網關鍵技術

物聯網中主要涉及到的是射頻識別技術、無線傳感器與聚合技術。射頻識別技術是一種自動識別技術，能夠通過射頻模式信號來自動識別對象，實現對相關數據的獲取與采集。極具代表性的是RFID系統，它由電子標簽、信息讀寫器及信息處理系統三部分組成，其工作原理按如下步驟進行：在通過特定的信息讀寫器之時，物品上所帶有的電子標簽會被讀寫器所激活，標簽所攜帶的信息將被無線電波所傳輸，送至讀寫器及信息處理系統，實現對相關信息的自動采集。

無線傳感器是常用的器件及裝置，能夠對預定指標進行感知，并依據特定規律將其轉換成可用信號。一般而言，無限傳感器由敏感元件及轉換元件兩部分組成。隨著現代科技的不斷發展，納米技術及MEMS技術被廣泛應用，無線傳感器的智能化日益凸顯，對物聯網智能環境的實現起到巨大推動作用。通過采用一定協議技術，可以為不同無線傳感器分配特定的IP地址，形成良好的基礎網環境，實現多層傳感器間網絡信息的融合。無線傳感器與聚合技術的應用，形成了新型的網絡連接技術，具有低速率、低功耗與短距離傳輸的優勢。

3.2 應用物聯網的網絡架構

在智 能電網中應 用物 聯網智 能 通信技術，網絡架構表現為三個層面，即感知層、網絡層與應用層。通過感知層，采用以RFID為主的技術手段，來采集智能電網中諸多環節的有用信息。通過網絡層，以智能電網中的光纖網為主、線載波通信網為輔，實現對感知層所獲取的各類信息的傳輸，這樣的傳輸可以在廣域和局域范圍內進行。通

過應用層，實現物聯網與電力行業專業技術的深度融合，從而實現對電網的決策、監控以及服務的智能化管理。

3.3 發展前景

對于電網企業而言，智能用電的海量數據也是一種巨大的財富，對于這些數據內在價值的挖掘，是智能用電領域的重要研究方向之一。因為從這些用電數據上，我們可以大體領略到社會的經濟發展水平，可以了解用電戶的消費能力與社會屬性。如通過對長期不用電的家庭數量的統計，我們可以得出該城市房屋的空置率；通過對用戶電費繳納情況的分析，可以得出該用戶的信用度。通過采用物聯網智能通信技術，對電網企業所獲得的數據進行加工處理，以實現其自身價值的挖掘，還可以為政府及社會其他行業提供有用數據，從這個角度講，電網企業實現了僅是能源服務企業的突破，也成為依據數據分析創造價值的企業。

智能用電在園區、社區及樓宇間的推廣是一種必然的趨勢，將覆蓋到整個城市，形成一種智能能源網絡，這便于人們對綠色低碳的生活方式與生活環境的構建，也有益于諸多社會功能的完善與拓展。因為有對互聯網、物聯網以及云計算等諸多信息通信技術的綜合采用，面向整個城市的基礎管理網絡形成，能夠實現對醫療、交通、城市服務、公共安全等諸多領域的支持，從這一角度而言，智能用電又對城市能源管理有巨大的意義。

對物聯網智能通信技術的應用前景進行展望，除了要繼續加深在智能電網領域的實踐之外，還要依據國際智能用電的相關標準，積極與他國進行實際交流，相互借鑒經驗，探討增進領域發展的策略，以實現智能用電的全球化發展。

4 結語

物聯網智能通信技術推動智能電網整體發展的重要手段，對智能電網的研究突破，不能忽視了這種通信技術的實踐與運用。智能用電呈現全球化的發展趨勢，對智能用電的研究工作，如果只局限在國內，不與國際的同行交流與合作，那將無異于閉門造車，是不利于我國智能用電領域的整體的發展的，正因如此，加強該領域國際間的合作與交流是必須的。

參考文獻

[1] 王永干.推進信息化領域的行業融合 促進智能電網發展[J].電網與清潔能源，2010(3).

篇2

關鍵詞：物聯網；網絡；信息；理論；技術

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”，顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網。這包含兩層意思：（1）物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；（2）其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。

物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用，被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業務和應用。因此，應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新2.0（即Innovation 2.0，是面向知識社會的下一代創新）是物聯網發展的靈魂。

物聯網用途廣泛，遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。

從中國物聯網的市場來看，至2015年，中國物聯網整體市場規模將達到7500億元，年復合增長率超過30.0%。物聯網的發展，已經上升到國家戰略的高度，必將有大大小小的科技企業受益于國家政策扶持，進入科技產業化的過程中。從行業的角度來看，物聯網主要涉及的行業包括電子、軟件和通信，通過電子產品標識感知識別相關信息，通過通信設備和服務傳導傳輸信息，最后通過計算機處理存儲信息。而這些產業鏈的任何環節都會開成相應的市場，加總在一起的市場規模就相當大，可以說，物聯網產業鏈的細化將帶來市場進一步細分，造就一個龐大的物聯網產業市場。所以，想要更好地應用物聯網就需要抓好基礎理論和關鍵技術的研究。

一、物聯網的基礎理論體系研究

物的屬性決定了物聯網的特性。感知性、智能性、自組織性對于物聯網的拓撲結構和網絡測量、網絡控制影響較大；生態系統特性對物聯網的類型、規模和演化方式影響較大；生命周期特性對物聯網的健壯性、安全性與可用性影響較大。

物聯網是聯系自然界和人類社會的復雜網絡，普遍存在小世界現象、無標度特性、健壯性、安全性、動態隨機性、統計分布性和進化穩定性。有關復雜網絡的綜述和研究在2005年后不斷涌現。研究內容主要包括非線性動態復雜網絡系統（物理系統、互聯網和相關社會網絡）、網絡科學理論框架、復雜性與普適性、動力學同步與控制方法等。物聯網具有廣泛的學科交叉性，研究其規律必然涉及眾多學科的背景知識和基礎理論。物聯網的自反饋特性、“3C”技術特性可以利用現代控制論、現代通信理論、云計算理論進行研究；其復雜網絡特性和復合生態系統特性可以利用網絡科學、數學物理、系統工程、復合生態系統等理論進行研究。

二、物聯網的關鍵技術研究

物聯網涉及的新技術很多.其中的關鍵技術主要有RFID標簽技術、傳感器技術、網絡通信技術和嵌入式系統技術等。

（一）RFID標簽技術。RFID標簽技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。

完整的RFID系統由電子標簽、讀寫器和數據處理系統組成。當讀寫器掃描貼有電子標簽的物體時，標簽被讀寫器激活通過無線電波將標簽中攜帶的數據傳送到讀寫器再由讀寫器傳送到數據處理系統，完成數據的自動采集工作。數據處理系統根據需求做出相應的數據控制和處理工作。

（二）傳感器技術。傳感器技術是計算機應用中的關鍵技術。眾所周知，到目前為止絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。作為攝取信息的關鍵器件，傳感器是現代信息系統和各種裝備不可缺少的信息采集手段。

如果把計算機看作處理和識別信息的大腦，把通信系統看做是傳遞信息的“神經”系統的話，則傳感器就是感覺器官。所渭傳感器，是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受（或響應）與檢出功能。并使之按照一定規律轉換成與之對應的輸出信號的元器件或裝置。離開了傳感器對被測的原始信息進行準確可靠的捕獲和轉換，一切準確的測試與控制都將無法實現

（三）網絡通訊技術。傳感器的網絡技術分為兩類：近距離通信技術和廣域網絡通信技術。在廣域網路通信方面。互聯網、2G/3G移動通信、衛星通信技術等實現了信息的遠程傳輸，特別是以IPv6為核心的下一代互聯網的發展，將為每個傳感器分配IP地址創造可能，也為物聯網的發展創造了良好的網絡基礎條件。

通信網絡技術為物聯剛數據提供傳送通道，如何在現有網絡上進行增強，適應物聯網業務的需求（低數據率、低移動性等），是該技術研究的重點。物聯網的發展離不開通信網絡，更寬、更快、更優的下一代寬帶網絡將為物聯網發展提供更有力的支撐，也將為物聯網應用帶來更多的可能。

（四）嵌入式系統技術。嵌入式系統技術是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。經過幾十年的演變，以嵌入式系統為特征的智能終端產品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛星系統。嵌入式系統正在改變著人們的生活，推動著工業生產以及國防工業的發展。如果把物聯網用人體做一個簡單比喻，傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官，網絡就是神經系統用來傳遞信息，嵌入式系統則是人的大腦，在接收到信息后要進行分類處理。這個例子形象的描述了傳感器、嵌入式系統在物聯網中的位置與作用。

在信息社會的信息基礎之下，物聯網為我們國家的信息傳播拓展了新的疆界，物聯網代表著人們生活方式的轉變。根據物聯網的內涵可知，要真正實現物聯網需要感知、傳輸、控制及智能等多項技術。物聯網的研究將帶動整個產業鏈或者推動產業鏈的共同發展。RFID標簽技術、網絡通信技術、傳感器技術與嵌入式系統技術的研究與應用，將直接影響物聯網的發展與應用，只有綜合研究解決了這些關鍵技術問題，物聯網才能得到快速推廣，造福于人類社會，實現智慧地球的美好愿望。

參考文獻：

[1]王瑞剛.物聯網主要特征與基礎理論研究[J].計算機科學，2012，S1.

[2]李旭港.物聯網的關鍵技術與應用前景[J].魅力中國，2010，27.

篇3

關鍵詞：5G 關鍵技術 網絡 移動通信

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（c）-0066-02

第五代移動通信的設計框架涵蓋愿景、場景、能力、設計理念、核心技術等多個方面，以“柔性、綠色、極速”為網絡愿景。目標場景包括移動互聯網、工業互聯網和車聯網等。為實現上述愿景和場景目標，從兩個方面定義了5G能力：一是速率、時延、密度和移動性等性能指標，二是頻譜效率、能效效率以及成本效率等效率指標。為了實現這些目標和能力，需要全面定義5G設計原則，涉及香農理論、蜂窩、信令控制、天線、頻譜、協議和空口等。用戶中心網絡UCN和軟件定義空口SDAI兩個核心概念被明確作為5G系統解決方案的基礎，這里UCN通過RAN架構和功能重定義，嘗試提供一個擁有公共的高層協議的統一的無線接入架構，而SDAI通過空口不同功能模塊的重定義，提供一個具備面向各種差異化業務和場景的定制能力的統一空口。UCN和SDAI中關鍵技術的性能將被評估和測試，并考慮頻譜策略和測試測量技術，以驗證5G解決方案是否能達到5G能力目標。

1 5G關鍵技術

1.1 超密集組網技術

超密集組網將是滿足未來移動數據流量需求的主要技術手段。其能夠解決5G中提出的無線數據速率提高1 000倍的問題，提高空間譜利用率及增強室內覆蓋等問題。隨著蜂窩小區覆蓋面積的變小，最優站點的位置可能無法得到，同時小區進一步分裂難度增加，只能通過增加站點部署密集度來進行改善，超密集組網通過更加“密集化”的無線網絡基礎設施部署，獲得更高的頻率復用效率，從而在局部熱點區域實現百倍量級的系統容量提升。其典型應用場景主要包括：辦公室、密集住宅、密集街區、校園、大型集會、體育場、地鐵、公寓等。隨著小區部署密度的增加，超密集組網將面臨許多新的技術挑戰，如干擾、移動性、站址、傳輸資源以及部署成本等。為了滿足典型應用場景的需求和技術挑戰，實現易部署、易維護、用戶體驗輕快的輕型網絡，接入和回傳聯合設計、干擾管理和抑制、小區虛擬化技術是超密集組網的重要研究方向。

目前，需要研究適應動態變化的網絡動態部署技術、站點的密集部署將需要龐大而且復雜的回傳網絡，而如果采用有線回傳網絡，將會導致網絡部署的困難和運營商成本的大幅度增加。因此，為了提高節點部署的靈活性，降低部署成本，利用和接入鏈路相同的頻譜和技術進行無線回傳傳輸，是解決這個問題的一個重要方向。無線回傳方式中，無線資源不僅為終端服務，而且為節點提供中繼服務，使無線回傳組網技術非常復雜，因此，無線回傳組網關鍵技術，包括組網方式、無線資源管理等是重要的研究內容。

1.2 D2D技術

隨著科技的進步，用戶終端的類型也越來越多，其支持的無線通信能力也隨之增強，除2G、3G、4G之外，還可以通過Wi-Fi、bluetooth、LTE-D2D等技術來實現終端設備間的直接通信。此外，通過對上述通信技術的協同融合，還可衍生出更多新的應用場景來提升用戶體驗。

常見的應用場景包括車直接通信、終端間協作通信和數據共享網絡等。其中，對于車直接通信：未來車聯網不僅包括車與網絡之間的遠程通信，還包括車車、車路、車人（V2V， V2I，V2P，統稱V2X）的頻繁交互的短程通信。對于終端間協作通信：在未來無線通信中，不僅網絡側可以相互協作，終端之間也可以相互協作，通過臨近終端之間的短距離技術連接，終端之間可以協作互助，互相中轉數據。對于數據共享網絡：在基站節點的協助下，終端可自發組織建立起互相之間可直接進行數據傳輸的自組織網絡，來進行數據業務的共享。

1.3 massive MIMO技術

MIMO系統通過在發送端和接收端設置多個天線，形成MIMO通信鏈路。其可以在不增加帶寬的情況下增加系統的傳輸性能。面對5G在傳輸速率和系統容量等方面的性能挑戰，天線數目的進一步增加仍將是MIMO技術繼續演進的重要方向。在實際應用中，通過大規模天線，基站可以在三維空間形成具有高空間分辨能力的高增益窄細波束，能夠提供更靈活的空間復用能力，改善接收信號強度并更好地抑制用戶間干擾，從而實現更高的系統容量和頻譜效率。大規模天線技術的研究內容主要包括：應用場景與信道建模、傳輸與檢測技術、信道狀態信息測量與反饋技術、覆蓋增強技術、資源管理技術等。

1.4 新型多址技術

未來移動通信中，移動互聯網和物聯網將成為未來移動通信發展的主要驅動力，5G不僅需要大幅度提升系統頻譜效率，還需要具備支持海量設備連接的能力。此外，在化系統設計及信令流程方面也提出了很高的要求，這些都將對現有的正交多址技術形成嚴峻挑戰。新型多址技術主要包括：SCMA，PDMA和MUSA，其通過多用戶信息在相同資源上的疊加傳輸，在接收側利用先進的接收算法分離多用戶信息，以有效提升系統頻譜效率，并增加系統的接入容量。

1.5 毫米波技術

毫米波頻段一般為30～300 GHz，其具有波長短、頻帶寬、波束窄、保密性好、傳輸質量高、全天候通信等特點，可以有效解決高速寬帶無線接入面臨的許多問題，因而在短距離通信中有著廣泛的應用前景。在頻譜資源緊缺的情況下，采用毫米波通信能夠有效提升通信容量。由于5G的超密集網絡，基站間距可能不到200 m。而毫米波具有波束窄的特點，具有很強的抗干擾能力，加上空氣對毫米波吸收的因素，可以有效減小對相鄰基站間的干擾。

2 結語

5G（第五代移動通信技術）是面向2020年之后的新一代移動通信系統，隨著通信技術的不斷發展和我國LTE的正式商用，為了滿足未來無線數據傳輸爆炸式的增長，面向未來提供更高速率、更好用戶體驗的下一代無線通信技術（5G）已經成為了通信業界關注的重點領域。我國應積極參與對5G通信技術的研究，持續推進5G重大專項，加快推進5G研發和商用進程，打造政、產、學、研信息共享平臺，及時整合并5G相關領域國內外研發進展最新動態，引導國內相關企業、研發機構及高校在5G各自的優勢領域集中發力，尋求5G關鍵技術的全面突破。

參考文獻

[1] 秦飛.演進與創新的5G技術路線[J].電信網技術，2013（9）：11-15.

[2] 馮巖.5G研發爭分奪秒[J].中國無線電，2014（1）：32-34.

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【關鍵詞】異構無線網絡；無線傳感網絡；移動通信網絡；網絡融合

文章編號:ISSN1006―656X(2013)06 -00098-01

一、異構無線網絡融合現況

隨著信息社會發展的突飛猛進，信息交換已經變成人們生活中不可或缺的重要部分，已經從基本交換需求發展到了便利交換需求。現在，已經有幾十種異構無線網絡開始投入使用，無線通信技術在進20年內的發展異常繁榮。藍牙、RFID、UWB、GSM、CDMA2000、HSDPA、T-DMB、DMB-T、EDGE、UMTS、DECT等技術已投入商用，還有一部分比如LTE、wirelessHD、WSN、802.16M和802.20等，也將在不久的將來進入商用。這些無線通信網絡被統一稱為異構無線網絡[1]（Heregeneous Wireless Network）。

對于不同的目標用戶和應用場景，選擇不同的異構無線網絡，尤其是GSM、CDMA2000、GPRS、EDGE、WiMAX、UMTS和PHS等無線網絡在全球不同國家和地區有著廣泛的時長應用。但是，由于它們彼此互不兼容，從高層的控制和資源管理技術到底層的計入方式都互不相同，這使得電信運營商們需要絞盡腦汁地思考如何才能整合異構無線網絡資源從而降低運營成本；而用戶常常需要手持多個適用于不同網絡的終端，才能保證不同網絡間的業務不中斷，這給用戶和電信運營商造成了很大的困擾。

二、異構無線網絡融合的特征

異構無線網絡融合是個嶄新的概念――在一個通用的網絡平臺上提供多種業務，盡可能將各種類型的無線網絡融合起來，是研究人員一直追求的目標。蜂窩網絡與Ad hoc網絡的融合、3G網絡與無線局域網（WLAN）的融合，都是異構無線網絡融合的表現模式，其主要特征就是能夠提供多種無線接入技術，使其能相互操作、相互補充，實現異構互連和協同應用，從而極大地提高彼此間的網絡性能。

未來異構無線網絡融合的主要特征如下：

（一）融合性。

未來的無線異構網絡必須能給用戶提供更加高速的帶寬和更加多元化的業務體驗，從而滿足用戶對于個人通信、網絡業務、廣播和娛樂等的需求。

（二）全IP性。

隨著業務和技術的發展，對IP網的業務需求不斷增加，體現在業務的IP化、網絡的IP化。軟交換IP化已經開始實施，傳統的電信網絡，以及3G電路域和信令網也具有IP化趨勢。此外，全IP性將大大減少異構網絡融合的工作量。

（三）移動性。

無線通信領域已經明顯呈現出移動化和寬帶化的發展趨勢，即移動通信向著寬帶化方向發展，而寬帶的無線接入則向著移動性方向發展。B3G標準化的加速和推進、WiMAX的應用和推進使得這一趨勢成為可能。。

（四）異構性。

各種接入技術層出不窮，其自身特點也不盡相同，而由多種網絡組成的無線異構網絡必須對接入技術取長補短、多種接入技術相互協作，從而提高網絡整體資源的利用率，為用戶提供更高速的帶寬。所以，異構性必定是下一代無線網絡的基本特征之一。

三、無線傳感器網絡與移動通信網絡融合的關鍵技術分析[2]

物聯網的發展帶動了無線傳感器網絡與移動通信網絡的異構融合，兩者融合也是物聯網進一步發展急需解決的問題之一。本文將從無線傳感器網絡與無線通信網各自結構特點出發，針對移動通信網絡和無線傳感器網絡的網絡結構和協議棧的差別，對兩網融合的網絡融合技術、業務融合技術兩部分進行詳細的研究分析。

（一）網絡融合技術

網絡融合技術是網絡最基本的研究方向，基于移動終端作為匯聚節點的無線傳感器網絡的路由選擇機制設計：研究在終端移動的過程中如何使網絡壽命最長、協議的可擴展性等。預測移動終端用戶的移動行為，設計無線傳感器網絡協議并分析性能（如：網絡生命周期、傳輸時延、傳感器節點的開銷等）：研究基于地理信息位置的移動行為預測和基于網絡拓撲的移動行為預測，使整個網絡能在傳感器節點激活量最少的情況下有效地跟蹤到匯聚節點，保持暢通的傳輸路徑，并保證通信路徑質量可靠。

（二） 業務融合技術

1.基于無線傳感網和移動通信網融合的業務應用協議研究[3]

此研究主要在應用層中展開，為簡化應用開發，可以首先從統一的業務應用協議開始入手，此協議是與通信方式無關的面向全網應用的end-to-end協議。

2.基于無線傳感器網絡和移動通信網融合的移動終端研究

移動終端是將移動通信網絡與無線傳感器網絡相聯接的主要設備，同時承載了移動通信網的業務（如：公眾業務、M2M業務等），因此，基于兩網融合的M2M業務的移動終端必須做到以下幾點：

在通信技術上，隨著網絡無線接口技術的發展，GSM、3G等移動通信網絡與無線傳感器網絡互連，就必須要求該移動終端支持如Wimax、Zigbee、Wifi等多種無線接口技術。

在接口上，該移動終端必須能夠提供串口、無線、USB等多類數據采集接口，從而能從各種機器終端獲取所需的數據。

在業務上，該移動終端不僅必須具有數據采集、存儲、處理、中轉和轉發的功能，還需具有執行無線傳感器網絡的重配置、運行、組織等管理功能，此外，還可以支持GSM、3G等具有的公眾業務。

四、結束語

本文首先介紹了無線異構網絡的基本特性和關鍵技術，然后從無線傳感網絡與移動通信網融合的角度分別對兩網做了簡要介紹，再從兩網自身特點分析兩網融合的關鍵技術。通過對現有技術的不斷完善，從而加快兩網融合步伐，促進物聯網技術蓬勃發展，為下一代網絡的發展提供可靠支撐。

【參考文獻】

[1]R Berezdivin,R Breining,R T Raytheon.Next-Generation wireless communications concepts and technologies.IEEE Comunication Magazine, 2002,40(3):108~116

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關鍵詞：電梯；遠程監控；物聯網

引言

隨著經濟的快速發展，城市化進程加快，高層建筑群越來越多，電梯的保有量也隨之增長，電梯的安全問題也日益突出。傳統的靠維保人員去發現故障和檢測故障的方式，一方面會增加維保人員的工作強度，降低效率，另一方面也會增加企業的運營成本。

電梯物聯網是綜合了互聯網技術、移動通信技術等多種信息技術，實現電梯、廠家、客戶、維保及政府部門之間的信息共享和數據交換，提升電梯的安全性、可靠性，降低電梯故障率。

1 物聯網架構

物聯網技術的層次由傳感層、傳輸層和應用層3個層次組成：

第一層：感知層。核心競爭力的網絡的整體感知，以電梯NFC和RFID，傳感器和其他傳感器技術為基礎，實現信息采集與識別，其關鍵在于有更準確、更全面的感知。

第二層：傳輸層。移動通信網絡的廣泛覆蓋是實現網絡基礎設施，通過現有的互聯網、通信網和各種接入網和專用網，實現數據的傳輸和計算，關鍵在于網絡和應用特性的優化和改進，形成協同傳感網絡。

第三層：應用層。提供豐富的基于互聯網的應用，如個人電腦、手機等終端設備，以及數據中心的系統或專用網絡，實現了廣泛的智能應用。

2 電梯物聯網關鍵技術

2.1 物聯網的概念

物聯網這有兩層含義：一是物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，網絡是互聯網的基礎上的延伸和擴展；第二，用戶終端的延伸和擴展到任何商品和物品，信息的交流和溝通是物理信息。物聯網通過智能感知、識別技術和普適計算、通信和傳感技術，廣泛應用于網絡融合，因此也被稱為繼計算機、互聯網世界信息產業發展的第三次。物聯網利用本地網絡或互聯網等通信技術，以傳感器、控制器、機械、人員等為對象，通過新的方式連接在一起，形成人與物聯網與物聯網的對象，實現信息技術、遠程控制和智能化管理網絡化浪潮[2]。

2.2 傳感器技術

電梯本身就是一個智能設備[3]，其本身就包含了多種傳感器，如壓力傳感器、視頻設備、渦流傳感器、光電感應器、RFID讀寫設備、溫度傳感器。除了以上幾種，還有最重要的一個感知設備，就是電梯控制系統，它相當于機器人的大腦。

2.3 接入網技術

由于電梯控制柜一般放置在機房或者井道內部，有線網絡目前還是存在布線的客觀困難，無線網絡還是電梯物聯網優先考慮的互聯網接入技術。目前2G/3G/4G技術已經很成熟，覆蓋也很廣泛，其中4G的速率可達到幾十Mbps，隨著流量資費的不斷下降，視頻傳輸也可通過4G技術實現。

2.4 數據存儲、挖掘技術

隨著接入網帶寬的提高，電梯物聯網的數據量將急劇增大，數據的存儲、挖掘也是電梯物聯網的一個關鍵技術。目前，大型數據存儲技術有三種典型的方式：

第一是MPP架構模型的數據庫集群的使用，對于行業數據的集中，無共享架構，通過列存儲、粗粒度索引和大量的數據處理技術，結合MPP架構的分布式計算模型，用于分析應用的完整支持，低成本PC服務器運行環境，因為其擁有高性能、高擴展性的特點，在課堂應用中獲得了極為廣泛的應用企業。

第二是基于Hadoop的技術擴展和封裝，在Hadoop衍生的相關技術資料，與傳統的關系型數據庫處理難以處理的數據和場景，目前最典型的應用場景是通過擴展和封裝Hadoop實現支持互聯網數據存儲和分析。

第三是一個大數據的機器。這是一個專門設計用于數據處理和分析的軟件和硬件相結合的產品，由一組集成的服務器、存儲設備、操作系統、數據庫管理系統組成，擁有數據查詢、處理、分析、優化軟件等功能，各種機器的高性能數據具有良好的穩定性和縱向擴展性。

3 基于物聯網的電梯監控系統方案

3.1 方案介紹

根據電梯管理和監控的需求，設計了基于物聯網的電梯監控系統，為工廠、客戶和政府的需求設計。該方案集成了電梯監控、搶救、診斷、報告和現場問題處理，可以有效地提高現場人員處理問題和維護效率。

3.2 系統模塊功能

該方案的功能模塊功能如下：

（1）電梯模塊：主要利用各種傳感器，采集電梯各部件的動作參數，如曳引系統電機的電流電壓、門系統電機的電流電壓、機房的溫度等參數。

（2）通信模塊：主要利用有線/無線的通訊技術，將電梯數據傳輸到中心服務器。

（3）存儲單元：主要利用大數據的存儲方式，對數據進行存儲和分析。

（4）遠程監控模塊：實時展示電梯的運行狀態。

（5）預診斷模塊：對電梯部件數據進行挖掘分析，提前預判電梯部件可能出現的問題并通知現場維保人員，在下次維保時重點關注該部件。

（6）遠程救援：將電梯故障通過短信、電話、微信等方式通知現場維保人員，同時通過視頻、語音安撫受困人員。

（7）報表生成單元：將電梯整梯、部件的使用情況、故障情況，通過挖掘存儲單元的數據，形成報表，指導廠家檢討部件的質量，同時也可作為現場維保人員的維保指引，還能讓客戶了解電梯的狀態。

（8）現場接受、處理模塊：利用平板電腦、智能手機接收中心發出的故障信息、維保指令。根據指令信息，對電梯進行維保或救援。

4 結束語

各種單一技術都有各自的特點，隨著計算機技術、互聯網技術的興起，不同技術的融合、互補，將持續給電梯群控技術注入新的活力，使得電梯運行性能不斷提高?；谖锫摼W的電梯監控系統，能夠及時有效的檢測電梯的運行狀態，并能提前預判電梯部件的故障，提前對電梯進行維保，提高了電梯的安全性和可靠性。物聯網與電梯的結合，能提升電梯的管理水平，提高維保人員的工作效率，降低廠家的成本，具有良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1]翁小輝.基于物聯網的車輛監管系統設計與實現[D].吉林大學，2009.

[2]鄭松鶴，朱海云，劉鳴.電梯物聯網技術的應用[J].電腦與電信，2014（4）：73-76.