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無(wú)線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用論文
隨著物聯(lián)網(wǎng)需求不斷增加，傳統(tǒng)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰@就對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的領(lǐng)域、部署范圍等很多方面產(chǎn)生影響。云計(jì)算和無(wú)線通訊技術(shù)不斷進(jìn)步，新型端到端的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將成為發(fā)展的趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)將由無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)，并可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信的融合，而LET無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)就可能讓這一切實(shí)現(xiàn)。作為3G的演進(jìn)技術(shù)，LTE無(wú)線通訊技術(shù)在帶寬20MHz頻譜情況下提供上行每秒86Mbit和下行每秒326Mbit的峰值速率，也正是由于LET無(wú)線通訊技術(shù)的巨大性能優(yōu)勢(shì)，使其成為現(xiàn)階段最熱的無(wú)線通信技術(shù)。隨著信道被正交頻分復(fù)用技術(shù)分為若干正交子信道，高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為低速并行子數(shù)據(jù)流，調(diào)控到各個(gè)子信道傳輸，并借助二層調(diào)度器來(lái)調(diào)度無(wú)線資源，保證無(wú)線信道更高效、更靈活，對(duì)于高頻次、小數(shù)據(jù)包、常在線業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)非常適用，能夠有效解決在以WCDMA和GSM為代表的3G/2G技術(shù)對(duì)小數(shù)據(jù)包常在線業(yè)務(wù)必須保持固定帶寬的數(shù)據(jù)承載的問題，以及3G/2G技術(shù)在常在線業(yè)務(wù)的使用上頻譜極低的利用率問題。
1云計(jì)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(shí)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(lái)，實(shí)現(xiàn)信息通信和交換，完成物品的智能化定位、識(shí)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(lái)的，既突破了傳統(tǒng)傳感器僅能夠在本地開展自動(dòng)化控制的局限性，又有效解決了現(xiàn)階段信息不對(duì)稱的問題，物聯(lián)網(wǎng)有效促進(jìn)了不同行業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)及合作，促進(jìn)傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展與合作，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。云計(jì)算在2006年第一次被提出，隨后很多機(jī)構(gòu)從不同的角度定義了云計(jì)算，現(xiàn)有云計(jì)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(jì)算進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理，形成一個(gè)資源池，并根據(jù)需要來(lái)為用戶提供服務(wù)。其中，云計(jì)算在維基百科的定義為：一種以互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)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(lái)向企業(yè)及個(gè)人提供按需計(jì)取的軟件信息和計(jì)算。云計(jì)算在伯克利云計(jì)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(jì)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(jì)是云計(jì)算的重要驅(qū)動(dòng)，由各種計(jì)算資源構(gòu)成的信息技術(shù)資源池是云計(jì)算的重要支撐，云計(jì)算是以用戶需求為根據(jù)，動(dòng)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(jì)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(lái)為其動(dòng)態(tài)地構(gòu)建信息技術(shù)服務(wù)，并完成后期的維護(hù)及運(yùn)營(yíng)，而用戶支付費(fèi)用也是依照量入為出的方式來(lái)進(jìn)行的［1］�，F(xiàn)階段，云計(jì)算服務(wù)應(yīng)用越來(lái)越普遍，也有更多的企業(yè)能夠提供各種層次的云計(jì)算服務(wù)，還有一些企業(yè)能同時(shí)進(jìn)行軟件、平臺(tái)、設(shè)備等多層次的云計(jì)算服務(wù)，Google就是個(gè)例子，Google既能夠提供云計(jì)算軟件服務(wù)，又能夠提供云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)。已經(jīng)有越來(lái)越多的企業(yè)開始在云計(jì)算方面尋找各種商業(yè)突破點(diǎn)。
2物聯(lián)網(wǎng)特有的業(yè)務(wù)模型
隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)社會(huì)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。在現(xiàn)實(shí)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(dòng)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(diǎn)。這一類業(yè)務(wù)在線的時(shí)間較長(zhǎng)，和QQ等聊天軟件的功能相似度較高，通常會(huì)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(guó)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(yán)重阻礙了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在社會(huì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加帶來(lái)極大的不利影響，這時(shí)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(shí)很容易帶來(lái)信令風(fēng)暴問題，這些問題對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展極其不利。這個(gè)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(guó)科技水平不斷發(fā)展，LTE無(wú)線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，將對(duì)該問題的解決提供必要的支持，有利于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展。
3LTE無(wú)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(jiǎn)稱，是一種長(zhǎng)期的演進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)在現(xiàn)在社會(huì)中發(fā)揮的作用越來(lái)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(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多種頻段和寬帶分配，因而可以實(shí)現(xiàn)靈活地進(jìn)行頻譜分配。與傳統(tǒng)常規(guī)的無(wú)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(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這樣就會(huì)降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸過程中會(huì)減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也減少維護(hù)消耗成本。隨著我國(guó)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(jìn)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(shí)別、激光掃描等一些先進(jìn)技術(shù)，按照約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)物品之間的相互連接，從而實(shí)現(xiàn)信息的交換和傳輸，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)定位、識(shí)別、監(jiān)控及跟蹤等多種功能。因而，如果將LTE無(wú)線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合起來(lái)，就可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)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(wú)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(fèi)問題，還可以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)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(wú)線通信技術(shù)相互結(jié)合。從LTE無(wú)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(diǎn)，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(wú)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(duì)LTE技術(shù)終端設(shè)備的推廣，實(shí)現(xiàn)該終端的普及，對(duì)促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。與此同時(shí)，隨著我國(guó)信息化水平越來(lái)越高，我國(guó)信息技術(shù)也在快速發(fā)展，在這種先進(jìn)技術(shù)的帶動(dòng)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(diǎn)，因而數(shù)據(jù)分析的數(shù)量也隨之增長(zhǎng)；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(lái)越嚴(yán)重，數(shù)據(jù)信息的整合處理也越來(lái)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(shí)現(xiàn)LTE無(wú)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(shí)還可以實(shí)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(jìn)而促進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)社會(huì)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(guó)信息化社會(huì)中發(fā)揮的作用越來(lái)越大，該終端在LTE射頻的識(shí)別、定位系統(tǒng)、天線等方面發(fā)揮的作用越來(lái)越大，因而需要提高對(duì)LTE終端研究的重視程度。從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層面進(jìn)行分析，隨著我國(guó)科技水平不斷提升，通信技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越大，通信技術(shù)在我國(guó)社會(huì)中發(fā)揮的作用越來(lái)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(duì)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(wú)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。基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用角度分析，LTE無(wú)線通信技術(shù)的引用可以增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)在存儲(chǔ)方面的功能，在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及處理方面的能力也將大大提升，同時(shí)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(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的作用越來(lái)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(guó)信息技術(shù)快速發(fā)展，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無(wú)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(jì)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(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)需要將這兩個(gè)方面有效結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無(wú)線通信技術(shù)的各自優(yōu)點(diǎn)，提升數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性和安全性。在上述基礎(chǔ)上，增強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便捷性，從而實(shí)現(xiàn)LTE終端與物聯(lián)網(wǎng)的信息共享。
4LTE無(wú)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(wú)線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用
隨著LTE無(wú)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(wú)線無(wú)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(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)控制器、傳感器等的相互疊加，同時(shí)還要將其與LTE無(wú)線通信進(jìn)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(shí)現(xiàn)將物聯(lián)網(wǎng)中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃TE無(wú)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(diǎn)，如頻率高、規(guī)模小等，在實(shí)際傳輸過程中，就會(huì)極大地增加無(wú)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(wú)線通信技術(shù)在實(shí)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(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)管理和控制網(wǎng)絡(luò)資源的目的，從而實(shí)現(xiàn)LTE無(wú)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(shí)，在LTE無(wú)線通信系統(tǒng)中，采用的手段通常是被動(dòng)釋放，因而缺乏較為主動(dòng)的技術(shù)手段，這樣在實(shí)際傳輸過程中，如果一些信息無(wú)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此時(shí)就不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈路進(jìn)行主動(dòng)釋放，此時(shí)需要進(jìn)行一些其他的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，如通過必要措施來(lái)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(wú)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(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)社會(huì)中發(fā)揮的作用，同時(shí)，對(duì)于提高LTE無(wú)線通信技術(shù)也發(fā)揮著重要作用［3］。例如，隨著我國(guó)科技水平不斷提高，我國(guó)手機(jī)的使用數(shù)量也在不斷增加，手機(jī)在人們的日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大，而手機(jī)作為應(yīng)用最為廣泛的無(wú)線通信終端設(shè)備，可以快速實(shí)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(wú)線承載，這樣就可以向核心網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸。在實(shí)際傳輸過程中，為了增強(qiáng)傳輸效果，需要構(gòu)建標(biāo)度指無(wú)線承載。從接入網(wǎng)角度進(jìn)行分析，需要結(jié)合無(wú)線承載進(jìn)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(gè)過程中還可以提高配置的靈活性，同時(shí)還可以確保資源被充分利用。如在實(shí)際操作過程中，數(shù)據(jù)沒有顯示出來(lái)，此時(shí)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入非連續(xù)的接收周期。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而言，LTE技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的調(diào)整。
4.2LTE無(wú)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(guó)的通信行業(yè)在近些年有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是我國(guó)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(dòng)這三大電信運(yùn)營(yíng)商的發(fā)展也漸漸進(jìn)入瓶頸期，怎樣把我國(guó)的電信業(yè)務(wù)向更多的領(lǐng)域發(fā)展，已經(jīng)成為各個(gè)運(yùn)營(yíng)商慎重考慮的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是必須要借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的，而LTE無(wú)線通信技術(shù)是現(xiàn)階段我國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)的重要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)，是支撐萬(wàn)物互聯(lián)實(shí)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(dòng)、電信三大運(yùn)營(yíng)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(shí)現(xiàn)，且會(huì)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(lái)掀起信息化浪潮。相信在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無(wú)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(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化及安全性會(huì)有更好的保證，有效推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展。
5結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)科技水平不斷提升，我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)也在迅速發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展。LTE無(wú)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(wú)線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用越來(lái)越大，實(shí)現(xiàn)LTE無(wú)線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：
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