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无线通信技术在物联网的应用

随着物联网需求不断增加,传统的无线通讯网络已经不能满足数据传输的需要,这就对物联网应用的领域、部署范围等很多方面产生影响。云计算和无线通讯技术不断进步,新型端到端的物联网建设将成为发展的趋势,物联网的基础承载网络将由无线通信网络承担,并可以实现物联网与移动通信的融合,而LET无线通信网络就可能让这一切实现。作为3G的演进技术,LTE无线通讯技术在带宽20MHz频谱情况下提供上行每秒86Mbit和下行每秒326Mbit的峰值速率,也正是由于LET无线通讯技术的巨大性能优势,使其成为现阶段最热的无线通信技术。随着信道被正交频分复用技术分为若干正交子信道,高速数据信号转换为低速并行子数据流,调控到各个子信道传输,并借助二层调度器来调度无线资源,保证无线信道更高效、更灵活,对于高频次、小数据包、常在线业务的物联网业务非常适用,能够有效解决在以WCDMA和GSM为代表的3G/2G技术对小数据包常在线业务必须保持固定带宽的数据承载的问题,以及3G/2G技术在常在线业务的使用上频谱极低的利用率问题。

1云计算与物联网概述

物联网是借助红外感应器、激光扫描器、射频识别及全球定位系统等各种信息传感设备,依照相关协定,把互联网与物品连接起来,实现信息通信和交换,完成物品的智能化定位、识别、监控、跟踪及管理等。物联网是基于互联网发展起来的,既突破了传统传感器仅能够在本地开展自动化控制的局限性,又有效解决了现阶段信息不对称的问题,物联网有效促进了不同行业之间的相互协调及合作,促进传统行业的发展与合作,实现质的突破。云计算在2006年第一次被提出,随后很多机构从不同的角度定义了云计算,现有云计算定义的核心思想是将大量用于网络连接的资源及计算进行统一调度和管理,形成一个资源池,并根据需要来为用户提供服务。其中,云计算在维基百科的定义为:一种以互联网的计算方式为基础,借助互联网上自治、异构的服务来向企业及个人提供按需计取的软件信息和计算。云计算在伯克利云计算白皮书的定义为:涉及了互联网上各种服务形式的应用及应用所依托的数据中心的软硬件设施,采取量入为出的形式向公众提供的云称为公共云,不向公众开放的组织内部数据中心的云为私有云。两种定义有不一样的侧重,但从根本上分析,云计算是一种基于虚拟技术的新技术,以互联网为载体,规模经济是云计算的重要驱动,由各种计算资源构成的信息技术资源池是云计算的重要支撑,云计算是以用户需求为根据,动态地向用户提供可伸缩的、虚拟化的信息技术服务。云计算状态下,各种类型的信息技术服务根据用户需求规模及各种要求来为其动态地构建信息技术服务,并完成后期的维护及运营,而用户支付费用也是依照量入为出的方式来进行的[1]。现阶段,云计算服务应用越来越普遍,也有更多的企业能够提供各种层次的云计算服务,还有一些企业能同时进行软件、平台、设备等多层次的云计算服务,Google就是个例子,Google既能够提供云计算软件服务,又能够提供云计算平台服务。已经有越来越多的企业开始在云计算方面寻找各种商业突破点。

2物联网特有的业务模型

随着我国社会和经济快速发展,物联网在我国社会中应用越来越广泛,发挥的作用也越来越大。在现实生活中,最主流的数据业务模块中包括多种多样的业务类型、数据包的频率、描述、配置的范围、移动性等。物联网的数据业务主要呈现高频次、小数据包的特点。这一类业务在线的时间较长,和QQ等聊天软件的功能相似度较高,通常会消耗很多的网络资源,从而影响网络的使用效率。随着我国科技水平不断提高,物联网技术在发展中遇到的问题多种多样,这些问题严重阻碍了物联网技术的发展。现在社会中,物联网朝着更高的网络频次、更小的数据包及更多的在线事件发展,这些东西的发展对网络负荷的增加带来极大的不利影响,这时需要采取一定的优化措施,采用传统的优化办法存在一定的弊端,如效果差,同时很容易带来信令风暴问题,这些问题对物联网技术的发展极其不利。这个问题能否顺利解决,直接制约着网络技术的发展。但是,随着我国科技水平不断发展,LTE无线通信技术与物联网技术进一步结合,将对该问题的解决提供必要的支持,有利于我国物联网技术快速发展。

3LTE无线通信技术和物联网技术的结合

LTE的是英文单词LongTermEvolution的简称,是一种长期的演进技术,该技术在现在社会中发挥的作用越来越大,在数据传输效率及频谱效率上具有显著提升的特点,可以实现多种频段和宽带分配,因而可以实现灵活地进行频谱分配。与传统常规的无线通信技术相比,该技术在覆盖面和系统容量方面得到了大幅度提升。此外,LTE系统还简化了网络架构,这样就会降低系统的复杂程度,在进行数据传输过程中会减少网络节点,同时也减少维护消耗成本。随着我国互联网技术快速发展,在互联网的基础上进行拓展和延伸就成为物联网,主要结合全球定位、红外感应、射频识别、激光扫描等一些先进技术,按照约定的协议实现物品之间的相互连接,从而实现信息的交换和传输,同时还可以实现定位、识别、监控及跟踪等多种功能。因而,如果将LTE无线通信技术和物联网技术相互结合起来,就可以充分发挥两者的优点,对促进物联网技术的发展至关重要。物联网技术和LTE无线通信技术相结合,不仅可以解决物联网业务模型中存在的各种网络资源浪费问题,还可以实现推进两者共同发展的目的。下文笔者将从不同角度分析物联网技术和LTE无线通信技术相互结合。从LTE无线通信技术角度技能型分析,该技术可以作为一种新型的通信技术,和传统的通信技术相比,该技术具有明显的优点,在很多方面得到了极大的提升,如系统的容量及覆盖范围,其终端设备在物联网技术和LTE无线通信就在结合及创新发展中发挥着重要作用。因而,通过对LTE技术终端设备的推广,实现该终端的普及,对促进我国通信技术的发展至关重要。与此同时,随着我国信息化水平越来越高,我国信息技术也在快速发展,在这种先进技术的带动下,物联网中的信息数量也在迅速增加,信息的种类也出现了一些较大的变化,呈现出多样化的特点,因而数据分析的数量也随之增长;不仅如此,随着不同系统及异构网络之间数据融合问题越来越严重,数据信息的整合处理也越来越多,这就在很大程度上影响了物联网技术的快速发展。在这种背景下,实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合,可以有效解决上述存在的问题,同时还可以实现保证数据处理的质量和提升数据处理效率的目的,进而促进我国物联网技术快速发展,从而促进我国社会信息技术快速提升。基于物联网感知层面角度分析,LTE终端在我国信息化社会中发挥的作用越来越大,该终端在LTE射频的识别、定位系统、天线等方面发挥的作用越来越大,因而需要提高对LTE终端研究的重视程度。从物联网网络层面进行分析,随着我国科技水平不断提升,通信技术的应用范围也越来越大,通信技术在我国社会中发挥的作用越来越大,现阶段的通信技术包括WiFi、3G、4G及有线网络等,对此,LTE终端设备发挥着重要的作用,在LTE网络技术和无线传感器网络结合方面,提升网络数据的传输速度。基于物联网应用角度分析,LTE无线通信技术的引用可以增强物联网在存储方面的功能,在数据的存储及处理方面的能力也将大大提升,同时还可以满足智能分析、数据挖掘等方面的需求。因此,云计算在物联网中发挥的作用越来越大,可以有效解决上述存在的问题。结合上文所写可以得出,随着我国信息技术快速发展,我国物联网技术和LTE无线通信技术也在快速发展。在现在的技术条件下,在云计算中还存在一定的技术问题,要想解决这些存在的问题,需要推动物联网技术和LTE无线通信技术的发展,同时需要将这两个方面有效结合起来,充分发挥物联网技术和LTE无线通信技术的各自优点,提升数据传输效率和传输质量,确保数据库的可靠性和安全性。在上述基础上,增强互联网服务的便捷性,从而实现LTE终端与物联网的信息共享。

4LTE无线通信技术在物联网技术中的应用与发展

4.1LTE无线通信技术在物联网技术中的应用

随着LTE无线通信技术和物联网技术快速发展,要想将LTE无线无线通信技术高效地应用到物联网业务中,就应该充分发挥局域网的作用,从而实现物联网控制器、传感器等的相互叠加,同时还要将其与LTE无线通信进行可靠性连接[2]。在上述情况下,利用局域网的作用,可以实现将物联网中的存储数据传输到LTE无线通信系统中。业务数据包在物联网中具有一些自身的特点,如频率高、规模小等,在实际传输过程中,就会极大地增加无线网络的压力,因而需要采取必要的措施,确保数据传输的质量和传输效率。相较于传统的通信技术,LTE无线通信技术在实际应用中主要利用的是OFDM技术,通过该技术就可以改变一些巨大的信息传输信道,转变为若干数量的小型信息传输信道,这样可以极大地提高信息的传输效率和传输速度,在进行转换高速传输的数据流过程中,通过层二调度器来实现管理和控制网络资源的目的,从而实现LTE无线通信技术的高频率小规模的数据可靠性传输。与此同时,在LTE无线通信系统中,采用的手段通常是被动释放,因而缺乏较为主动的技术手段,这样在实际传输过程中,如果一些信息无法进行监测,此时就不可能实现对链路进行主动释放,此时需要进行一些其他的工作来实现其功能,如通过必要措施来告知核心网。从核心网角度出发,还需要深入研究LTE无线通信技术在物联网中的应用,这种研究具有重要意义,可以极大地促进物联网在我国社会中发挥的作用,同时,对于提高LTE无线通信技术也发挥着重要作用[3]。例如,随着我国科技水平不断提高,我国手机的使用数量也在不断增加,手机在人们的日常生产生活中发挥的作用也越来越大,而手机作为应用最为广泛的无线通信终端设备,可以快速实现人与人之间的信息沟通和共享,在经过信息传输之后,需要构建相应的无线承载,这样就可以向核心网进行信息传输。在实际传输过程中,为了增强传输效果,需要构建标度指无线承载。从接入网角度进行分析,需要结合无线承载进行参数设置,确保数据传输过程中的资源共享,在整个过程中还可以提高配置的灵活性,同时还可以确保资源被充分利用。如在实际操作过程中,数据没有显示出来,此时系统就会自动进入非连续的接收周期。根据实际经验而言,LTE技术就可以实现对这些参数的调整。

4.2LTE无线通信技术在物联网技术中的融合展望

尽管我国的通信行业在近些年有了突飞猛进的发展,但是我国电信行业的业务发展也不断走向饱和,联通、电信、移动这三大电信运营商的发展也渐渐进入瓶颈期,怎样把我国的电信业务向更多的领域发展,已经成为各个运营商慎重考虑的问题。物联网技术的实现是必须要借助网络信息技术的,而LTE无线通信技术是现阶段我国三大电信运营商运营的重要网络技术和通信技术,是支撑万物互联实现的重要基础。目前,物联网相关标准不断完善,联通、移动、电信三大运营商都致力于物联网发展,其中联通和电信先后宣布NB-IOT网络的商用将在2017年实现,且会在物联网终端的设置方面大量投入资金,希望借助物联网来掀起信息化浪潮。相信在物联网技术和LTE无线通信技术不断成熟和融合过程中,物联网信息的经济性、标准化及安全性会有更好的保证,有效推动物联网规模化发展。

5结语

随着我国科技水平不断提升,我国现代信息技术也在迅速发展,同时也推动了我国互联网技术快速发展。LTE无线通信技术和物联网技术得到了快速发展,LTE无线通信技术在物联网中的作用越来越大,实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合,对于促进我国信息技术的发展至关重要。

作者:冯庆亮 单位:广西联正达通信技术有限公司

参考文献:

[1]冯一珂.物联网技术的发展历程[J].信息与电脑(理论版),2016(15):166-167.

[2]赵然.LTE关键技术原理及其应用探讨[J].邮电设计技术,2012(2):21-26.

[3]李鹏程.试析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J].科技视界,2015(8):66.

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