物聯(lián)通信技術(shù)范文

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篇1

基于對(duì)上述平臺(tái)的了解和學(xué)習(xí)，筆者認(rèn)為各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的服務(wù)器，主要基于網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換策略，當(dāng)然優(yōu)秀平臺(tái)還采用了數(shù)據(jù)并發(fā)、海量存儲(chǔ)、信息安全等技術(shù)。本文的服務(wù)器，主要采用TCP和HTTP傳輸控制協(xié)議。中控與服務(wù)器之間采用TCP協(xié)議，主要考慮該協(xié)議的超時(shí)重發(fā)，數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，流量控制、傳輸穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢(shì)，可以保證數(shù)據(jù)能從一端傳到另一端。后期若涉及到音視頻或大容量數(shù)據(jù)傳輸，可以進(jìn)一步擴(kuò)展到UDP協(xié)議。安卓客戶(hù)端與服務(wù)器之間，采用HTTP通信協(xié)議，優(yōu)勢(shì)是：支持服務(wù)器/客戶(hù)模式、協(xié)議簡(jiǎn)單靈活、通信速度快等優(yōu)勢(shì)。服務(wù)器、中控、客戶(hù)端的邏輯關(guān)系如圖1所示。服務(wù)器采用java的框架技術(shù)，采用TCP、HTTP內(nèi)網(wǎng)穿透方式，保障通信雙方在私網(wǎng)內(nèi)，仍實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的遠(yuǎn)程連接和控制，有效避免設(shè)備入網(wǎng)做端口映射。穿透過(guò)程是：中控和客戶(hù)端，分別與服務(wù)器建立連接，服務(wù)器記錄兩端的IP和端口號(hào)；服務(wù)器分別向兩端發(fā)送對(duì)方的地址信息；雙方異步調(diào)用Socket套接字，連接對(duì)方的實(shí)際地址；同時(shí)，雙方在各自本地端口監(jiān)聽(tīng)對(duì)方發(fā)送的信息。由于雙方都向?qū)Ψ桨l(fā)送了連接請(qǐng)求（假設(shè)各自的SYN封包已經(jīng)通過(guò)了本地NAT），因此在對(duì)方連接請(qǐng)求到達(dá)本地監(jiān)聽(tīng)端口時(shí)，內(nèi)網(wǎng)路由器會(huì)認(rèn)為該請(qǐng)求是前面連接會(huì)話的一部分，默認(rèn)通過(guò)。本地監(jiān)聽(tīng)端口就會(huì)用SYN-ACK響應(yīng)，同意對(duì)方的連接。至此，中控與客戶(hù)端之間，借助服務(wù)器穿透NAT，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。

2服務(wù)器內(nèi)部邏輯關(guān)系

服務(wù)器除了負(fù)責(zé)設(shè)備間的地址映射外，還需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)，確立通信雙方的邏輯關(guān)系，以滿(mǎn)足多用戶(hù)、多任務(wù)、多設(shè)備的并發(fā)操作。其中，包括中控系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備ID、類(lèi)型、數(shù)量、狀態(tài)、控制命令、模式管理等；包括安卓客戶(hù)端的賬戶(hù)管理、權(quán)限管理、設(shè)備狀態(tài)管理等。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)如圖2所示。具體過(guò)程是：中控系統(tǒng)首次訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器端獲取中控的IP地址和端口；根據(jù)中控系統(tǒng)內(nèi)的各種模塊ID號(hào)和類(lèi)型，服務(wù)器端分類(lèi)建庫(kù)，為客戶(hù)端功能模塊的頁(yè)面推送，以及反向鏈接控制做好準(zhǔn)備。客戶(hù)端聯(lián)網(wǎng)后，根據(jù)服務(wù)器提供的中控賬號(hào)，輸入登陸密碼，開(kāi)始接受由服務(wù)器推送的客戶(hù)端功能界面。

3安卓客戶(hù)端

3.1安卓平臺(tái)的介紹安卓由Google于2007年推出，是一個(gè)基于Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)放平臺(tái)。該平臺(tái)允許任何移動(dòng)終端廠商加入到Android聯(lián)盟中來(lái)，資源開(kāi)放吸引了大量的開(kāi)發(fā)者，隨著用戶(hù)和應(yīng)用程序的日益豐富，Android平臺(tái)日趨成熟，已躍居全球最受歡迎的智能終端平臺(tái)。Android平臺(tái)的架構(gòu)分為五個(gè)部分：Linux內(nèi)核、庫(kù)、Android運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用程序框架、應(yīng)用程序，具體如下：（1）Linux內(nèi)核：核心服務(wù)（包括硬件驅(qū)動(dòng)程序、進(jìn)程和內(nèi)存管理、安全、網(wǎng)絡(luò)和電源管理）由Linux內(nèi)核處理，內(nèi)核在硬件和軟件棧的其他部分之間提供了一層抽象。（2）庫(kù)：庫(kù)運(yùn)行在內(nèi)核之上，包含了各種C/C++核心庫(kù)，提供管理顯示的外觀管理器；包含SGL和OpenGL的圖形庫(kù)；本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)支持的SQLite；集成了Web瀏覽器和Internet安全的SSL和WebKit。（3）運(yùn)行環(huán)境：Android運(yùn)行時(shí)包含了核心庫(kù)和Dalvik虛擬機(jī)，是面向應(yīng)用程序提供動(dòng)力的引擎，它和庫(kù)一起形成應(yīng)用程序框架的基礎(chǔ)。核心庫(kù)提供了Java中間件，以及Android特定庫(kù)可用的大部分功能。Dalvik是一個(gè)基于寄存器的虛擬機(jī)，可以保證一個(gè)設(shè)備高效地同步運(yùn)行多個(gè)實(shí)例。（4）應(yīng)用程序框架：該框架提供了用來(lái)創(chuàng)建Android應(yīng)用程序的類(lèi)，它還對(duì)硬件訪問(wèn)和對(duì)用戶(hù)界面及應(yīng)用程序資源的管理提供了一般抽象。（5）應(yīng)用程序：所有應(yīng)用程序，包括本地的和第三方的，都使用相同的庫(kù)來(lái)構(gòu)建在應(yīng)用層之上。

3.2客戶(hù)端功能本方案中，安卓客戶(hù)端采用C/S結(jié)構(gòu)，支持中控的無(wú)線入網(wǎng)。具體流程是：同在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)的中控工作模式為AP熱點(diǎn)，安卓客戶(hù)端采用組播Socket搜索中控AP。安卓客戶(hù)端登陸中控web界面，設(shè)置中控工作模式為STA站點(diǎn)，并輸入中控掛載的無(wú)線路游器賬號(hào)和密碼。中控獲取內(nèi)網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP后，開(kāi)始向服務(wù)器發(fā)送socket請(qǐng)求。同時(shí)，安卓客戶(hù)端在協(xié)助中控的站點(diǎn)模式切換過(guò)程中，獲取中控ID號(hào)；向服務(wù)器發(fā)起首次http連接，服務(wù)器接收的套接字中包含中控ID，參照服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的中控ID，為客戶(hù)端匹配對(duì)應(yīng)的中控，向兩端發(fā)送對(duì)方的IP及端口；服務(wù)器進(jìn)一步根據(jù)中控系統(tǒng)的設(shè)備庫(kù)，向客戶(hù)端推送對(duì)應(yīng)的功能界面，功能示意圖如圖3。客戶(hù)端主要的組成模塊：（1）通訊模塊：負(fù)責(zé)與服務(wù)器建立通訊。采用多線程技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建三個(gè)線程來(lái)進(jìn)行處理。一個(gè)線程負(fù)責(zé)消息的發(fā)送，一個(gè)線程負(fù)責(zé)消息的接收，一個(gè)線程負(fù)責(zé)心跳信息。（2）解析模塊：主要用來(lái)解析XML數(shù)據(jù)流，根據(jù)解析元素的不同類(lèi)型封裝成不同的數(shù)據(jù)對(duì)象。（3）加解密模塊：負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)送的消息進(jìn)行加密，對(duì)收到的消息進(jìn)行解密，以確保通訊數(shù)據(jù)安全。（4）數(shù)據(jù)模塊：該模塊中定義了整個(gè)客戶(hù)端中大部分的數(shù)據(jù)類(lèi)型和對(duì)象。（5）應(yīng)用模塊：該模塊是客戶(hù)端和用戶(hù)交流的接口，包括數(shù)據(jù)顯示、狀態(tài)控制、端口配置等。

4硬件系統(tǒng)

4.1核心模塊功能中控硬件電路采用模塊化設(shè)計(jì)思想，主要包括STM32核心處理模塊、WIFI模塊、Zigbee模塊、電源模塊等。其中，STM32是一款低功耗、低成本、高性能、高集成度，并具有工業(yè)級(jí)溫度范圍和性能的微處理器；基于Ucos微處理器，運(yùn)算處理高達(dá)速度72MHZ，外設(shè)資源豐富；中控系統(tǒng)負(fù)責(zé)內(nèi)、外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。STM32功能示意圖如4所示。其中，外網(wǎng)通信采用型號(hào)為USR-WIFI232-L的Wifi模塊。該模塊集成了MAC，基頻芯片，射頻收發(fā)單元，以及功率放大器。內(nèi)部固件支持TCP/IP協(xié)議棧，通過(guò)該芯片，低速設(shè)備均可以方便的接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)控制與管理；其次，該模塊針對(duì)低流量、低頻率的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸有很大優(yōu)勢(shì)。該模塊尺寸小，采用表貼封裝，可內(nèi)嵌在PCB單板電路上。其次，內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā)采用Zigbee方式通信。本系統(tǒng)采用的模塊型號(hào)是DRF1605H，主要采用CC2530芯片，低成本、低功耗、寬電壓、工作頻率2.4GHz、基于IEEE802.15.4協(xié)議開(kāi)發(fā)，支持Zigbee2007Pro協(xié)議棧，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制的無(wú)線傳輸領(lǐng)域。

4.2軟件層次中控軟件層次結(jié)構(gòu)分為：驅(qū)動(dòng)層、通信層、應(yīng)用層。其中，驅(qū)動(dòng)層包括FWLib和BSP。FWLib是ST公司推出的驅(qū)動(dòng)支持軟件，提供系統(tǒng)初始化函數(shù)，對(duì)中斷和操作系統(tǒng)提供支持，從而方便軟件的開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)層包括了操作系統(tǒng)和中間件軟件LwIP，操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)軟硬件資源的管理，各部分軟件以操作系統(tǒng)為中心。LwIP是針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議棧，包含TCP、IP、UDP、ICMP等協(xié)議。最后，應(yīng)用層根據(jù)模塊化和功能獨(dú)立原則，將應(yīng)用程序主要分成4個(gè)子任務(wù)：系統(tǒng)初始化任務(wù)、LCD顯示任務(wù)、TCP發(fā)送任務(wù)和超時(shí)重傳任務(wù)、zigbee協(xié)調(diào)器的收發(fā)任務(wù)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

5結(jié)論

篇2

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)

1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是新一代信息組成的形式，是物物相連的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的含義而言，可從兩個(gè)方面展開(kāi)理解：一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可理解為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的拓展，其根本上還屬于互聯(lián)網(wǎng)范疇。換言之，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展、拓展的網(wǎng)絡(luò)。另一方面，用戶(hù)借助網(wǎng)絡(luò)拓展、延伸的任何物品開(kāi)展通信及信息交換即為物物相息。依托全球定位、激光掃描、紅外感應(yīng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與物品相互間的連接，進(jìn)一步達(dá)成信息的傳輸、交換，物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)集識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控等功能于一體的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了不斷發(fā)展，并在城市交通、電力、環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛推廣。物聯(lián)網(wǎng)之所以可實(shí)現(xiàn)不斷發(fā)展，很大原因在于這一技術(shù)有別于傳統(tǒng)信息交流技術(shù)，其可實(shí)現(xiàn)多種不同領(lǐng)域的信息交流。

1.2LTE無(wú)線通信技術(shù)

LTE無(wú)線通信技術(shù)的全稱(chēng)為L(zhǎng)ongTermEvolutio，作為一項(xiàng)移動(dòng)通信技術(shù)，其是歷經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間發(fā)展演變而形成的，該項(xiàng)技術(shù)涉及一系列先進(jìn)信息技術(shù)，也正是憑借這些信息技術(shù)的作用，使得其可通過(guò)提升書(shū)籍傳輸效率及頻譜效率，進(jìn)一步極大水平提升系統(tǒng)容量及相對(duì)過(guò)去更大覆蓋面的通信系統(tǒng)效率。與此同時(shí)，LTE無(wú)線通信技術(shù)還尤為適用于多種頻段、寬帶，所以可實(shí)現(xiàn)較為廣泛的應(yīng)用。另外，LTE無(wú)線通信技術(shù)可優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使通信系統(tǒng)可在相對(duì)少消耗的情況下完成預(yù)期任務(wù)，保證工作效率及續(xù)航能力。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)涉及的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要包括有智能家居、智能交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)控等，該部分業(yè)務(wù)普遍存在影響網(wǎng)絡(luò)效率，容易引發(fā)信令風(fēng)暴的不足。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及處理手段無(wú)法應(yīng)對(duì)龐大的數(shù)據(jù)負(fù)荷，必然會(huì)進(jìn)一步惡化信令風(fēng)暴問(wèn)題。而通過(guò)引入LTE無(wú)線通信技術(shù)，則可使上述問(wèn)題得到很大程度環(huán)節(jié)。LTE無(wú)線通信技術(shù)可借助正交頻分復(fù)用技術(shù)將高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為并行低速子數(shù)據(jù)流，并將其分配至由信道分成的多個(gè)正交子信道上開(kāi)展傳輸，對(duì)無(wú)線資源利用層二度調(diào)度器開(kāi)展動(dòng)態(tài)調(diào)度，進(jìn)一步確保物聯(lián)網(wǎng)常在線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有序運(yùn)行。另外，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)所應(yīng)用的模型存在內(nèi)存小、頻率高的不足，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用總是面臨信息利用率不足、網(wǎng)絡(luò)資源損耗大等因素的影響，并且，各式各樣異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)整合也面臨技術(shù)層面的制約，通過(guò)引入LTE無(wú)線通信技術(shù)，可很大程度上改善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所面臨的這些不利狀況，并切實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效、合理傳輸處理，與此同時(shí)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的相互結(jié)合，不僅僅是可為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)受益，同時(shí)也可有效促進(jìn)LTE無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展[2]。需要注意的是，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)為它們創(chuàng)造有力的結(jié)合基礎(chǔ)，具體而言：首先，保證LTE無(wú)線通信技術(shù)的穩(wěn)定性。為了讓物聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)獲取良好的應(yīng)用體驗(yàn)，也就是提高物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有效性，則要求保證LTE無(wú)線通信技術(shù)的穩(wěn)定性。為達(dá)成該項(xiàng)要求，一方面要求對(duì)所在地天氣環(huán)境、特殊環(huán)境等可能對(duì)LTE無(wú)線通信技術(shù)帶來(lái)干擾的因素開(kāi)展全面排查，另一方面還要求不斷提升LTE無(wú)線通信技術(shù)水平，保證LTE無(wú)線通信技術(shù)的適應(yīng)性，盡可能降低該項(xiàng)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)造成的不利影響。例如，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流供應(yīng)鏈中的應(yīng)用而言，包括包裝、銷(xiāo)售、運(yùn)輸、配送、裝卸等均屬于供應(yīng)鏈上的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)掌握各個(gè)環(huán)節(jié)包括物流、資金流、商流等在內(nèi)的精確信息。其次，保證LTE無(wú)線通信技術(shù)的有效覆蓋。物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備要求切實(shí)依據(jù)相關(guān)規(guī)范，以此保證其穩(wěn)定性、功耗可滿(mǎn)足指標(biāo)要求，結(jié)合現(xiàn)階段市場(chǎng)發(fā)展實(shí)際情況而言，終端設(shè)備不僅包含龐大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還涉及十分廣泛的數(shù)據(jù)部分，所以要切實(shí)保證LTE無(wú)線通信技術(shù)等的覆蓋范圍，為第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，即便是無(wú)人區(qū)域也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行覆蓋。除此之外，為促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的全面推廣，還需要采用相對(duì)簡(jiǎn)單、大小適中的設(shè)備，LTE無(wú)線通信技術(shù)也應(yīng)當(dāng)便于管理維護(hù)。最后，保證可促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用可很大程度上推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，但是如何進(jìn)一步提升技術(shù)結(jié)合的影響是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。例如，應(yīng)當(dāng)考慮不斷增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的智能性，以此為社會(huì)大眾日常生活帶來(lái)便利，使智能覆蓋日常生活的各個(gè)方面，并催生出各式各樣的新行業(yè)。另外，還應(yīng)當(dāng)考慮不斷增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的安全性，要想讓廣大用戶(hù)的消費(fèi)觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變，盡可能為人們?nèi)粘Ｉ顒?chuàng)造便利，這些都必須要建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的安全性前提下。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)結(jié)合的實(shí)踐應(yīng)用

3.1在智慧城市建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用

在智慧城市建設(shè)中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的相互結(jié)合，可建立起整個(gè)城區(qū)網(wǎng)絡(luò)的有效連接，進(jìn)而對(duì)智慧城市開(kāi)展全面監(jiān)測(cè)、控制。與此同時(shí)，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)地下隧道、地鐵等區(qū)域的有效覆蓋，進(jìn)而對(duì)構(gòu)筑物、路燈對(duì)各項(xiàng)路面設(shè)施開(kāi)展連接控制，并且還可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量指數(shù)、溫濕度、污染指數(shù)等各項(xiàng)環(huán)節(jié)指標(biāo)開(kāi)展采集，進(jìn)一步為推動(dòng)智慧城市生態(tài)文明建設(shè)提供有力依據(jù)。在傳統(tǒng)通信技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)通常借助藍(lán)牙、WiFi等技術(shù)實(shí)現(xiàn)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接，這存在覆蓋面積、傳輸距離等方面的局限性，難以滿(mǎn)足智慧城市所提出建設(shè)于戶(hù)外場(chǎng)景的覆蓋要求。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將頻發(fā)多址用作OFDM/FDMA的空間接口，并引入MIMO技術(shù)保證傳輸效率，進(jìn)而可極大水平提升智慧城市在物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線環(huán)節(jié)的通信能力，尤其是依托4G技術(shù)的廣泛推廣，在窄帶4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)研究中引入LTE無(wú)線通信技術(shù)，有效推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信的發(fā)展[3]。由此表明，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可不斷促進(jìn)智慧城市場(chǎng)景監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)完善，進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市不斷向安全、環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展。

3.2在現(xiàn)代智能家庭中的實(shí)踐應(yīng)用

伴隨現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)大眾生活水平不斷提高，人們的家庭生活不斷趨向于智能化發(fā)展方向。依托物聯(lián)網(wǎng)與LTE無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)家庭中各種物品相互間與無(wú)線通信技術(shù)的有效聯(lián)系。在這個(gè)過(guò)程中，要不斷增強(qiáng)智能服務(wù)理念，既要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的管理控制，還要盡可能為人們的生活創(chuàng)造便利，要通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)的優(yōu)化整合以此提供多種不同方案，供由人們依據(jù)自身實(shí)際需求進(jìn)行自主選擇。除此之外，應(yīng)當(dāng)從我國(guó)實(shí)際國(guó)情出發(fā)，構(gòu)建具有中國(guó)特色的智能家庭產(chǎn)業(yè)集群，切實(shí)推進(jìn)相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并不斷構(gòu)建健全以我國(guó)自主知識(shí)為主體的行業(yè)準(zhǔn)則[4]。

篇3

關(guān)鍵詞：信息通信技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)的概念與特點(diǎn)

（一）物聯(lián)網(wǎng)的概念與基本功能

不同國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有著不同的定義，在我國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)實(shí)現(xiàn)信息化、智能化與遠(yuǎn)程管理控制的網(wǎng)絡(luò)，它是在局部網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)的支持下，將傳感器、控制器、機(jī)器、人員、物品等通過(guò)新的方式聯(lián)在一起。與互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)中的所有資源以及應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)都包含且能夠兼容，但不同在于，物聯(lián)網(wǎng)中的所有元素都是個(gè)性化與私有化的。感知并控制信息、傳輸信息、以及信息應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)包含的三個(gè)主要部分。通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型傳感器與相對(duì)應(yīng)的控制器，物聯(lián)網(wǎng)能夠直接接觸到終端物品，這便是對(duì)信息的感知與控制；信息的傳輸過(guò)程是在感知與控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)一定的傳播技術(shù)，將所需要的信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)終端的一個(gè)過(guò)程；而信息應(yīng)用是對(duì)信息到達(dá)終端的可靠性與可控制性進(jìn)行保障的一種應(yīng)用，現(xiàn)階段，人們?cè)谑褂镁W(wǎng)絡(luò)通信的過(guò)程中儲(chǔ)存了大量的私人信息，信息應(yīng)用對(duì)所信息傳輸過(guò)程進(jìn)行安全保障，能夠?qū)崿F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)物體的控制。無(wú)處不在的連接與在線服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)的基本功能特征，它的基本功能包括在線監(jiān)測(cè)、定位追蹤、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、指揮調(diào)度、預(yù)案管理、安全隱私、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、領(lǐng)到桌面、以及統(tǒng)計(jì)決策等。

（二）物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)與信息系統(tǒng)不同，信息系統(tǒng)主要針對(duì)人與人之間的連接與信息交互，而物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中所有物品包括人和物之間的連接。與信息通信相比，物聯(lián)網(wǎng)更具有廣泛性，因?yàn)樗鼘?duì)物品的控制是需要通過(guò)物品感應(yīng)的，而在這種人類(lèi)控制物品的過(guò)程中會(huì)包含許多信息。另外，物聯(lián)網(wǎng)還存在私有性這一特點(diǎn)，因?yàn)樗B接的物品通常都是私有物品，所有傳播的信息也是私有的，這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在信息交互方面的安全性又需要較高的要求。另一方面，人們?cè)趯?shí)現(xiàn)對(duì)物品進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的時(shí)候需要試了了解物品的狀態(tài)，這就促使了物聯(lián)網(wǎng)在對(duì)物品控制的時(shí)候需要有安全可靠的網(wǎng)絡(luò)支持，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)物品高效控制，因此，安全性與可靠性也屬于物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)特點(diǎn)。

二、信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

（一）信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用原理與方式

信息的產(chǎn)生與收集、信息之間的交流過(guò)程與接受者是體現(xiàn)信息交流的幾個(gè)主要過(guò)程，信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用原理也是如此。用來(lái)收集、分析、處理與過(guò)濾信息的移動(dòng)終端作為信息的來(lái)源方，大大提高了信息的有效利用率；信息的交流是其中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它需要依賴(lài)一個(gè)平穩(wěn)、可靠的傳送通道實(shí)現(xiàn)信息在來(lái)源方與接收方之間的傳遞，而傳送通道的工作能力是影響信息交流與信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)工作中的應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素，若要實(shí)現(xiàn)信息的有效傳達(dá)，除了有移動(dòng)終端與傳送通道的保障外，還需要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行綜合掌握即網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。信息通信技術(shù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的方式對(duì)終端客戶(hù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、以及網(wǎng)絡(luò)性能等進(jìn)行管理與維護(hù)，而物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)行中同樣需要一個(gè)平臺(tái)來(lái)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的管理與維護(hù)，它們兩者之間存在相同的原理與維護(hù)手段，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)可以有效地保護(hù)客戶(hù)的隱私，提高網(wǎng)絡(luò)信息的質(zhì)量，管理并剔除其他的干擾信息以保證設(shè)備的正常使用，從而使得整個(gè)信息通信技術(shù)的水平得到大大提高。

（二）信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的措施分析

信息通信技術(shù)存在很多的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也比較廣泛，隨著科技的不斷發(fā)展信息通信技術(shù)也在不斷提高，但是要成為“通用技術(shù)”還需要付出很大的努力。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的使用要求，信息通信技術(shù)若想要完全地適應(yīng)與滿(mǎn)足，從而使物聯(lián)網(wǎng)的利用效率能夠得到提高，在應(yīng)用過(guò)程中，它就需要將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)針對(duì)二者用戶(hù)之間的不同需求進(jìn)行改進(jìn)。信息的傳遞與交流是信息通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)之間的契合之處，所以無(wú)需進(jìn)行深入的討論，而傳播內(nèi)容和傳播方式是二者之間存在的細(xì)微差異，需要對(duì)此投入關(guān)注。通過(guò)對(duì)客觀環(huán)境與事物進(jìn)行分析并將之反映出來(lái)，能夠很好地控制全局，這就是物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的傳感功能，與之相比，信息通信技術(shù)在這方面就十分不足，就需要安裝傳感器這一類(lèi)設(shè)備。另外，由于物聯(lián)網(wǎng)需要了解有關(guān)人與物的全部信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)、設(shè)備以及整個(gè)過(guò)程的全面管理，而信息通信技術(shù)是以人作為主要負(fù)責(zé)對(duì)象，難以彌補(bǔ)這點(diǎn)不足。綜上所述，在信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)問(wèn)題與傳感器問(wèn)題是主要著重關(guān)注并引起重視兩大問(wèn)題。

三、總結(jié)

通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)含義的介紹與特點(diǎn)的分析，以及信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，我們可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)二者之間存在的緊密聯(lián)系。另一方面，二者對(duì)終端客戶(hù)的定位存在差異，包括控制形式也有所不同，因此，只有不斷改進(jìn)與創(chuàng)新現(xiàn)階段的信息通信技術(shù)，才能使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用水平得到提高。在信息化時(shí)代飛速發(fā)展的今天，只有實(shí)現(xiàn)信息通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)之間的有機(jī)融合，使二者能夠更有效地適應(yīng)對(duì)方，共同進(jìn)步、不斷創(chuàng)新，這樣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能更好地為人們的生產(chǎn)生活提供更廣泛更高效的服務(wù)，促進(jìn)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的共同發(fā)展。

作者:魏赟 單位:聊城大學(xué)理工學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]劉辰辰.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐及信息通信技術(shù)探討[J].信息通信,2016,02:160-161.

篇4

Abstract： In the information age， how to apply modern technology to serve modern logistics has become the most pressing research topic in our country at present. Explores the principle and characteristics of the Internet of things and the requirement of logistics information system， discusses the design principle of modern enterprise logistics information system based on Internet of things， puts forward its design goal and structure design model， and realizes the application of the system through data analysis.

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)代企業(yè)；物流信息系統(tǒng)

Key words： Internet of things；modern enterprise；logistics information system

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）09-0010-03

0 引言

當(dāng)前，我國(guó)物流業(yè)經(jīng)過(guò)多年的高速增長(zhǎng)，總量已達(dá)到一定的規(guī)模，但買(mǎi)家與顧客對(duì)物流服務(wù)專(zhuān)業(yè)化和精細(xì)化的要求越來(lái)越高，現(xiàn)代企業(yè)傳統(tǒng)的物流運(yùn)作方式已不能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與此同時(shí)，由于各種因素的影響，物流成本的居高不下已經(jīng)成為阻礙現(xiàn)代企業(yè)參與國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要因素。物聯(lián)網(wǎng)針對(duì)現(xiàn)代企業(yè)物流運(yùn)作的特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用，利用物聯(lián)網(wǎng)的物與物、人與物、人與人全面互聯(lián)的特性，對(duì)信息進(jìn)行集成智能處理，將物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)與物流信息系統(tǒng)結(jié)合到一起，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)代企業(yè)中物流活動(dòng)的信息采集、物品追蹤、運(yùn)輸監(jiān)控等進(jìn)行全方位的管理，以改善傳統(tǒng)的物流信息系統(tǒng)在物流作業(yè)中的不足。本文具體探討了基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代企業(yè)物流信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 物聯(lián)網(wǎng)與物流信息系統(tǒng)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的原理與特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、無(wú)線技術(shù)通信技術(shù)、GPS、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按制定的協(xié)議，把相關(guān)的物體與互聯(lián)網(wǎng)相互連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能識(shí)別、跟蹤、定位、管理和監(jiān)控的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是RFID電子標(biāo)簽技術(shù)，其能貼在物品上，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳送到集成的信息處理系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別，然后通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，達(dá)到對(duì)物品的有效管理。對(duì)于完整的RFID系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它必須具有閱讀器（Reader）與電子標(biāo)簽（TAG）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)3個(gè)部分所組成，其工作原理是Reader發(fā)射特定頻率的無(wú)線電波能量給電子標(biāo)簽中的磁場(chǎng)感應(yīng)電路，以獲得電流，電子標(biāo)簽才能將內(nèi)部的信息送出，Reader便能取得物品的信息數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)送給應(yīng)用程序做出對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)處理。

1.2 物流信息系統(tǒng)

物流信息系統(tǒng)主要由環(huán)境、輸入、輸出、處理、反饋等方面構(gòu)成。環(huán)境是物流系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境；輸入是指通過(guò)一系列外部環(huán)境對(duì)物流系統(tǒng)發(fā)生作用，包括原材料、設(shè)備、人員、信息、資金等；處理是指具體物流業(yè)務(wù)活動(dòng)，包括運(yùn)輸、儲(chǔ)存、包裝、搬運(yùn)、送貨等，還包括信息的處理及管理工作；輸出是指對(duì)環(huán)境的輸入進(jìn)行各種處理后所提供的物流服務(wù)；反饋包括外部反饋與內(nèi)部反饋，外部反饋是指通過(guò)輸入和輸出使物流系統(tǒng)與外部環(huán)境進(jìn)行交換，最終使得系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境，內(nèi)部反饋是指系統(tǒng)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)功能更加完善、合理和科學(xué)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流信息系統(tǒng)的應(yīng)用

在物流信息系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用于以下4大領(lǐng)域：

2.1 基于RFID等技術(shù)的多源物流信息采集與可追溯系統(tǒng)。如可視化全程協(xié)同管理的集裝箱物流系統(tǒng)，集裝箱貨物從供方到需方的供應(yīng)鏈?zhǔn)牵航邮芄┓截浳镪戇\(yùn)出口國(guó)通關(guān)海運(yùn)或多式聯(lián)運(yùn)進(jìn)口國(guó)通關(guān)陸運(yùn)貨物交付需方。為每一個(gè)集裝箱都掛上電子標(biāo)簽，通過(guò)RFID 和GPS技術(shù)的結(jié)合，就能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的全程監(jiān)控。接收裝置收到集裝箱射頻標(biāo)簽信息后，連同接收到的位置信息上傳至通信衛(wèi)星，再由衛(wèi)星轉(zhuǎn)送給港口物流控制中心，為港口供應(yīng)鏈的協(xié)同管理提供依據(jù)。

在整個(gè)集裝箱運(yùn)輸過(guò)程中，集裝箱自始至終都處于嚴(yán)格的監(jiān)控中，從而保證了集裝箱運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

2.2 物流配送作業(yè)的可視化管理系統(tǒng)。物流配送的可視化管理系統(tǒng)能對(duì)物流配送過(guò)程中帶有RFID電子標(biāo)簽的貨物進(jìn)行全程追蹤。

2.3 建立全自動(dòng)化的物流配送中心。全自動(dòng)化的物流配送中心實(shí)現(xiàn)了電子商務(wù)中信息流、物資流、資金流的全面整合。

全自動(dòng)化的物流配送中心應(yīng)包括全自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)給料系統(tǒng)、自動(dòng)分揀系統(tǒng)、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)等等，能夠?qū)崿F(xiàn)物流管理的自動(dòng)化、智能化。

2.4 通過(guò)GPS/GIS技術(shù)與物流MIS的集成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控。如車(chē)輛監(jiān)控管理系統(tǒng)，采用先進(jìn)的GPS定位、數(shù)據(jù)通信、電子地圖和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛實(shí)行有效管理、全程監(jiān)控、防盜防搶、車(chē)輛搜尋、行車(chē)引導(dǎo)等。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的物流企業(yè)集成綜合管理信息系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)廣泛、深入應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合物流企業(yè)信息化實(shí)際需求，提出了物流企業(yè)集成綜合管理信息系統(tǒng)架構(gòu)。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流企業(yè)綜合集成管理平臺(tái)，將 GPS、GIS、MIS 有機(jī)地結(jié)合在一起。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformation System，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）可以作為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)平臺(tái)，具有可視化、地理分析和空間分析等方面的優(yōu)勢(shì)；全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡(jiǎn)稱(chēng) GPS）與通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控、管理、指揮和調(diào)度等具有重大意義；管理信息系統(tǒng)（Management Information System，簡(jiǎn)稱(chēng)MIS）作為組織的管理平臺(tái)，可對(duì)物流業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全面管理和信息共享。

基于物聯(lián)網(wǎng)的物流企業(yè)信息集成綜合管理平臺(tái)主要特征有：

3.1 多源物流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集。物流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)表現(xiàn)為系統(tǒng)異構(gòu)、模式異構(gòu)、信息來(lái)源異構(gòu)、數(shù)據(jù)分布異構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸條件異構(gòu)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的感知技術(shù)，對(duì)物流業(yè)務(wù)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)集成和信息資源集成等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流信息的數(shù)據(jù)集成。

3.2 通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的GPS、GIS、MIS的緊密結(jié)合，選用合理的數(shù)據(jù)分布結(jié)構(gòu)和開(kāi)放的軟件平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)功能協(xié)調(diào)的、互相緊密聯(lián)系的新系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了物流信息的運(yùn)行環(huán)境集成。

3.3 實(shí)現(xiàn)了配送作業(yè)的可視化管理，對(duì)配送調(diào)度決策具有指導(dǎo)意義。可實(shí)時(shí)進(jìn)行運(yùn)輸管理的動(dòng)態(tài)調(diào)度與指揮。

3.4 GPS技術(shù)與全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System ofMobile communication，GSM）技術(shù)結(jié)合，同運(yùn)輸管理技術(shù)的有效集成，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了GPS/GIS系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)的嵌入式集成，使得集成信息系統(tǒng)非常方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代企業(yè)物流信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力、改善企業(yè)的異常情況處理能力、提高企業(yè)工作效率、實(shí)現(xiàn)信息資源共享、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)商、銷(xiāo)售商以及運(yùn)輸商之間的敏捷溝通、快速響應(yīng)客戶(hù)服務(wù)等。同時(shí)，由于企業(yè)物流的經(jīng)營(yíng)模式多樣，不同產(chǎn)品要求的模式也不一樣，其在管理中要注意以下問(wèn)題：

①要考慮好運(yùn)營(yíng)模式問(wèn)題。比如要根據(jù)企業(yè)的自身情況進(jìn)行運(yùn)營(yíng)模式的分析，因?yàn)槊總€(gè)企業(yè)物流系統(tǒng)與要求不一樣，一旦確認(rèn)后更改就比較困難；比如要考慮企業(yè)物流是采用單獨(dú)的配送中心系統(tǒng)還是多物流配送中心的形式。

②要遵循現(xiàn)代企業(yè)物流的運(yùn)營(yíng)規(guī)律和特點(diǎn)。企業(yè)物流具有獨(dú)特的運(yùn)營(yíng)規(guī)律和特點(diǎn)，每個(gè)企業(yè)的訂單企業(yè)、庫(kù)存、采購(gòu)、加工、分揀、發(fā)貨等環(huán)節(jié)都不一樣，有配送線路的靈活確定和配送時(shí)間的嚴(yán)格要求，為此在設(shè)計(jì)中要全面考慮，從而進(jìn)行信息系統(tǒng)的支持。

③要組織好系統(tǒng)的架構(gòu)和功能。基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代企業(yè)物流信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是采用分布式或集中式，要考慮兩者的成本與效果。

④要考慮物流系統(tǒng)和企業(yè)其它設(shè)備的鏈接支持問(wèn)題。基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代企業(yè)物流信息系統(tǒng)不但需要與企業(yè)總部系統(tǒng)、客戶(hù)系統(tǒng)，以及財(cái)務(wù)系統(tǒng)、人力資源等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與互相支持，還要與系統(tǒng)內(nèi)部的生產(chǎn)設(shè)備、手持終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合常見(jiàn)的物流業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用模型和相關(guān)無(wú)線通訊技術(shù)以及我國(guó)現(xiàn)代物流的特點(diǎn)，本文構(gòu)建的基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代企業(yè)物流信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

表示層是用戶(hù)和系統(tǒng)交互的界面，通過(guò)讀寫(xiě)設(shè)備、物品管理計(jì)算機(jī)設(shè)備，完成和用戶(hù)的會(huì)話和處理。它為不同身份的登陸者提供不同的接口和界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)中的采購(gòu)、生產(chǎn)、庫(kù)存、配送運(yùn)輸、銷(xiāo)售、物流回收的管理以及終端管理功能。網(wǎng)絡(luò)層主要有互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備、物品計(jì)算機(jī)訪問(wèn)統(tǒng)一資源。它為物流管理信息系統(tǒng)提供面向核心應(yīng)用的各種操作平臺(tái)及信息通信通道，借助信息處理技術(shù)可以隨時(shí)對(duì)物體進(jìn)行監(jiān)控，能夠精確掌握每種產(chǎn)品的流向及其狀態(tài)。

業(yè)務(wù)邏輯層用于封裝系統(tǒng)的業(yè)務(wù)服務(wù)，負(fù)責(zé)表示層的應(yīng)用請(qǐng)求。在這里主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)基地、車(chē)輛運(yùn)輸部門(mén)、配送總部、沿途配送分發(fā)點(diǎn)和客戶(hù)等用戶(hù)角色對(duì)生產(chǎn)基地、車(chē)輛運(yùn)輸部門(mén)、配送總部和沿途配送分發(fā)點(diǎn)功能模塊的業(yè)務(wù)服務(wù)請(qǐng)求，它借助最基本的服務(wù)注冊(cè)在系統(tǒng)的服務(wù)庫(kù)中，對(duì)所有的功能進(jìn)行合法性檢查，并添加索引機(jī)制。通過(guò)配置服務(wù)，對(duì)服務(wù)進(jìn)行解析，來(lái)管理所有的應(yīng)用服務(wù)，以便實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)規(guī)劃、流程管理、最優(yōu)化管理以及地圖服務(wù)等功能。

數(shù)據(jù)服務(wù)層集合了各種數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，為系統(tǒng)中各項(xiàng)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)來(lái)源。它使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理物流信息、物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。這種統(tǒng)一的管理方式可以借用數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)大的功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析管理，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)物流管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)集成，使用統(tǒng)一的用戶(hù)接口提供數(shù)據(jù)資源訪問(wèn)及數(shù)據(jù)控制服務(wù)。

4.3 數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)包括5個(gè)子模塊，分別為產(chǎn)品數(shù)據(jù)錄入模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、車(chē)輛檔案模塊、信息查詢(xún)模塊和系統(tǒng)維護(hù)模塊，具體功能實(shí)現(xiàn)如下：①產(chǎn)品數(shù)據(jù)的錄入模塊：該模塊可以實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)品產(chǎn)地、性能、保質(zhì)日期、注意事項(xiàng)、產(chǎn)品功能等的錄入；②數(shù)據(jù)采集功能模塊：這個(gè)模塊包括產(chǎn)品操作、產(chǎn)品信息的采集、產(chǎn)品儲(chǔ)存信息采集、產(chǎn)品運(yùn)輸信息采集等4個(gè)子模塊；③車(chē)輛檔案模塊：可以通過(guò)車(chē)輛檔案管理模塊對(duì)物流車(chē)輛進(jìn)行詳細(xì)管理，車(chē)輛檔案模塊的信息包括車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)、車(chē)型購(gòu)入日期、年檢日期、違章情況、產(chǎn)品號(hào)碼附加證號(hào)、公司編碼等信息；企業(yè)管理者與運(yùn)輸管理者能通過(guò)該模塊修改車(chē)輛信息；④產(chǎn)品信息模塊：通過(guò)該模塊可以隨時(shí)查看物流產(chǎn)品的情況，模塊分為產(chǎn)品檔案、產(chǎn)品運(yùn)輸情況兩個(gè)子模塊；⑤系統(tǒng)維護(hù)模塊：主要方便管理人員與操作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

智慧城市的建設(shè)，離不開(kāi)智能物流的發(fā)展，未來(lái)的智能物流，將綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的各種先進(jìn)技術(shù)，為人們提供安全、高效、便捷、快速、可靠的智慧物流。

參考文獻(xiàn)：

[1]UIT.ITU Internet Reports 2005；The Internet ofThings [R].2005.

[2]沈蘇彬等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（06）：1-11.

篇5

    1、聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)編碼

    隨著研究的深入,網(wǎng)絡(luò)編碼的很多優(yōu)點(diǎn)也逐漸體現(xiàn)出來(lái),如能獲得很好的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、提升帶寬利用率等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼也面臨著許多問(wèn)題,如果將網(wǎng)絡(luò)編碼與其它應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合,則更能大大提升該應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)性能。

    1.1網(wǎng)絡(luò)編碼與信道編譯碼的聯(lián)合

    網(wǎng)絡(luò)編碼同信道的編譯碼技術(shù)相結(jié)合的核心思想就是利用網(wǎng)絡(luò)編碼的冗余信息協(xié)助信道編碼,從而獲得好的抗噪性能,達(dá)到最大的信道容量;通過(guò)利用中繼傳輸?shù)娜哂喽葋?lái)獲得分集增。基于Turbo碼和LDPC碼的聯(lián)合編碼已經(jīng)被廣泛研究,并在多址中繼信道、時(shí)分復(fù)用雙向中繼信道[和BSC中與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方案進(jìn)行了比較,充分顯示了聯(lián)合編碼在能量消耗、信道容量、誤碼率等方面的優(yōu)勢(shì),有效降低了編碼復(fù)雜度以及由信道噪聲帶來(lái)的失真。

    1.2網(wǎng)絡(luò)編碼與協(xié)作分集技術(shù)的聯(lián)合

    協(xié)作分集技術(shù),即在多用戶(hù)環(huán)境下,每個(gè)天線用戶(hù)在發(fā)送自身信息時(shí)也為其協(xié)作伙伴發(fā)送信息,通過(guò)節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作,形成虛擬天線系統(tǒng),以獲得較大的分集增益,克服無(wú)線信道衰落。另外,在協(xié)作分集的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼可以同時(shí)獲得分集增益和網(wǎng)絡(luò)編碼增益。在協(xié)作傳輸過(guò)程中,通過(guò)在信源節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)放置中繼可進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率,改善無(wú)線通信系統(tǒng)抗衰落性能,提高資源效率和系統(tǒng)容量。協(xié)作網(wǎng)絡(luò)編碼是當(dāng)前無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一,特別是基于物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線協(xié)作通信系統(tǒng),對(duì)于雙信源、雙信宿無(wú)線通信系統(tǒng),假設(shè)信源SI和S都要將各自的信息廣播到兩個(gè)信宿dl和。由于發(fā)射功率的限制,d,將超出S()的傳輸范圍,S和S,將通過(guò)共享的中繼來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸范圍的擴(kuò)大。在傳統(tǒng)協(xié)作中繼系統(tǒng)中由于要保證信號(hào)在正交信道上能夠傳輸,完成這一過(guò)程需要4個(gè)時(shí)隙,而采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼后僅需要2個(gè)時(shí)隙。分別為:(1)將信號(hào)廣播至和;同時(shí)將其信號(hào)廣播至R和;(2)R對(duì)二者疊加信號(hào)進(jìn)行物理層網(wǎng)絡(luò)編碼,并將編碼后的信號(hào)廣播至dl和d。由于d,()在第1個(gè)時(shí)隙已經(jīng)接收到St(S)廣播的信息,因此,在第2個(gè)時(shí)隙結(jié)束時(shí),d,()可以從編碼后的信號(hào)中提取到()的信息。此方案充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源和分集技術(shù),可獲得相對(duì)較低的錯(cuò)誤概率、中斷概率,以及較高的編碼增益。因此,采用物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作中繼系統(tǒng)可以降低傳輸時(shí)間損耗,使數(shù)據(jù)在衰落信道中更好地傳輸。

    1.3網(wǎng)絡(luò)編碼與MIMO技術(shù)的聯(lián)合

    MIMO技術(shù)利用在發(fā)射端和接收端均采用多天線、多通道來(lái)獲得高分集增益以改善信道的多徑衰落特性,以及提高系統(tǒng)容量、頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸速率;通常情況下,多徑要引起衰落,致使數(shù)據(jù)包丟失。對(duì)于MIMO系統(tǒng),多輸入多輸出技術(shù)通過(guò)利用空間分集來(lái)解決這一問(wèn)題。因?yàn)槎嗳硕喑鍪轻槍?duì)多徑無(wú)線信道來(lái)說(shuō)的,傳輸信息流經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼形成M個(gè)信息子流,filM個(gè)天線發(fā)射出去,經(jīng)空間信道后由N個(gè)接收天線接收。在接收端通過(guò)檢測(cè)譯碼,將接收到的符號(hào)矢量利用空時(shí)編碼處理,并解碼這些數(shù)據(jù)。這兩種技術(shù)的最終目的都是從接收到的符號(hào)矢量中恢復(fù)出原始信息,為了能夠充分利用MIMO技術(shù)的分集特性和在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)編碼中并沒(méi)有利用到的冗余信息,將網(wǎng)絡(luò)編碼和MIMO技術(shù)相結(jié)合(MIMO—NC)。最大程度的將收到的信息傳遞給譯碼器,降低丟包率,完成檢測(cè)譯碼過(guò)程,獲得高信噪比增益。MIMO—NC方案的編碼過(guò)程:由信源發(fā)出的信息,經(jīng)過(guò)信道編碼輸出信息單元,這些由每個(gè)節(jié)點(diǎn)生成的信息單元被存入緩存器中,然后對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼,產(chǎn)生編碼包,并用Gabis~號(hào)表示,最后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換調(diào)制將相應(yīng)波形通過(guò)無(wú)線信道傳輸出去。譯碼過(guò)程:在接收端將收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行信道估計(jì),并從其頭部提取出網(wǎng)絡(luò)編碼系數(shù),如果頭部損壞就丟棄;反之,則把所有數(shù)據(jù)包存在緩存器中,并更新網(wǎng)絡(luò)估計(jì)矩陣。為了在接收端正確獲得信源的發(fā)送信息,節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器中至少要有等量的獨(dú)立的原始數(shù)據(jù)包,這樣才能解出編碼方程D:GX,若少于要求數(shù),則終端正確恢復(fù)原始信息的概率會(huì)很低。所以當(dāng)能夠進(jìn)行譯碼時(shí),節(jié)點(diǎn)開(kāi)始檢測(cè)接收到的數(shù)據(jù)包數(shù)目,同時(shí)確定中繼節(jié)點(diǎn)數(shù),最后通過(guò)軟譯碼:案恢復(fù)出原始信息。

    同樣為了獲得高分集增益,在編碼階段可以在發(fā)送端采取用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼器的方法,這樣就有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼矩陣G1和G2,頭部存儲(chǔ)編碼系數(shù),并且編碼相同的信息。此時(shí)的編碼增益會(huì)明顯提高,但是以傳輸速率的降低為代價(jià),而在譯碼過(guò)程中采用自適MIMO-NC技術(shù),就是為了改善傳輸速率,降低錯(cuò)誤概率,但同時(shí)復(fù)雜度有所增加。具體的編譯碼流程如圖所示:x…指的是經(jīng)信道編碼后的信息單元,為每個(gè)編碼包的頭部包含的編碼系數(shù),{bn.b椰}指的是Galois~號(hào)所對(duì)應(yīng)的調(diào)制后的矢量s。…Y指的是在不同時(shí)間接收端收到的來(lái)自不同信源的編碼包。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼中,每個(gè)數(shù)據(jù)包的解調(diào)過(guò)程和提取NC系數(shù)過(guò)程都是分開(kāi)進(jìn)行的,其在譯碼階段僅用來(lái)成功地接收數(shù)據(jù)包,因此限制了從不同節(jié)點(diǎn)接收相同信息的優(yōu)勢(shì)。MIMO_NC會(huì)利用已破損的CP,將所有收到的信息傳遞給譯碼器,充分利用冗余信息,改善其性能。

    2、進(jìn)一步的研究方向

    現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)編碼的研究已經(jīng)走向多元化,實(shí)用化。在LTE—A中通過(guò)采用MIMO分集技術(shù),來(lái)抑制多徑衰落;改善信道特性,提高系統(tǒng)性能。新一代無(wú)線通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是復(fù)雜的、多變的,其不僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層次、基本構(gòu)架方面,也體現(xiàn)在復(fù)雜的無(wú)線場(chǎng)景、傳播環(huán)境和混合的無(wú)線小區(qū)結(jié)構(gòu)上等。如何能在這樣的環(huán)境下進(jìn)一步滿(mǎn)足提高系統(tǒng)的吞吐量、信道容量,降低誤碼率等要求,是目前的研究熱點(diǎn)。因此在以后的研究過(guò)程中我們可以考慮以下幾方面:

    (1)網(wǎng)絡(luò)編碼是一種協(xié)作通信的模式口1,與其他技術(shù)相結(jié)合可以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能,在各種無(wú)線傳播環(huán)境下,充分結(jié)合多輸人多輸出天線技術(shù),研究對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流傳輸?shù)挠绊憽Ｑ芯炕趨f(xié)作分集技術(shù)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼的聯(lián)合設(shè)計(jì)方案,以及基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸,研究低復(fù)雜度、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)編碼算法。

    (2)在實(shí)際無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中,信道往往是頻率選擇性衰落的,這種環(huán)境下MIMO網(wǎng)絡(luò)編碼的性能分析也是很值得研究的。除了理論研究MIMO網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)外,還需要考慮實(shí)際的場(chǎng)景,以解決應(yīng)用過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題,如編譯碼復(fù)雜度、延時(shí)問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)性能的影響問(wèn)題,系統(tǒng)效率、編碼效率和魯棒性的提高問(wèn)題等。

篇6

中國(guó)通信技術(shù)近些年發(fā)展十分迅速，尤其電子通信技術(shù)日漸發(fā)達(dá)，普遍在全國(guó)領(lǐng)域內(nèi)使用。光通信技術(shù)也發(fā)展成熟。光通信技術(shù)作為以光波作為傳輸媒介的技術(shù)，具有傳輸頻帶寬、容納信息量大、抵抗電磁干擾能力強(qiáng)等傳播特征。因此在結(jié)構(gòu)復(fù)雜。內(nèi)容龐大的物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中得到很好的運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)的概念自從提出之后，就被社會(huì)各界高度關(guān)注，在全球范圍內(nèi)翻起了以物聯(lián)網(wǎng)為中心的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)大潮。

1 基本概念

光通信技術(shù)，就是以光波作為傳送信息媒介的通信方式。與無(wú)線電波通信技術(shù)相同，光通信技術(shù)也屬于電磁波通信技術(shù)，然而光波頻率比無(wú)線電波的要高，波長(zhǎng)較短，因此傳播時(shí)信息容量更大。光通信技術(shù)主要有兩種方式：光纖與無(wú)線，表現(xiàn)出高度帶動(dòng)性、滲透性與創(chuàng)造性。在信號(hào)覆蓋與傳播上有著顯著優(yōu)點(diǎn)。目前中國(guó)光通信技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，以廉價(jià)靈活的傳輸特點(diǎn)，被運(yùn)用到諸多領(lǐng)域內(nèi)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，依照原定程序協(xié)議，將現(xiàn)實(shí)中任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接，通過(guò)信息交換與通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、監(jiān)控、管理物體的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)物體本身與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)，是人們生產(chǎn)生活中存在的千萬(wàn)事物，在安裝上傳感器之后，與目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息庫(kù)鏈接，讓人們直接去認(rèn)識(shí)、管理這些事物。物聯(lián)網(wǎng)的概念隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展，是不斷演變，與概念剛提出時(shí)有了很大改進(jìn)，涵蓋范疇日益豐富。物聯(lián)網(wǎng)核心能力是運(yùn)輸可靠、感知全面以及處理職能化這三個(gè)方面。它可以將識(shí)別的物件信息，通過(guò)場(chǎng)景感知，將信息聚合一起進(jìn)行無(wú)縫連接處理。

尚前，光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著巨大功能。兩者互相結(jié)合，在工業(yè)、環(huán)境、軍事、醫(yī)療、保健等人們各種日常生活與商務(wù)生產(chǎn)領(lǐng)域體現(xiàn)出優(yōu)越的實(shí)用價(jià)值，造福人類(lèi)生活。物聯(lián)網(wǎng)中光通信技術(shù)主要有：光纖傳感、射頻識(shí)別、WiFi等近距離無(wú)線光通信技術(shù)、還有GPRS、3G、4G 移動(dòng)通信技術(shù)等長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)。科研工作者們已經(jīng)開(kāi)始著手將光通信技術(shù)引入互聯(lián)網(wǎng)終端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的互聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)控制、維護(hù)管理與正常運(yùn)營(yíng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定其用途，物聯(lián)網(wǎng)也如此。物聯(lián)網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)模型，決定其工作環(huán)節(jié)依照順序進(jìn)行，逐步實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)技術(shù)功能。現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)科研者普遍將物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層面：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，每個(gè)層面的主要內(nèi)容，見(jiàn)表1。

①感知層，物聯(lián)網(wǎng)最低層次組織，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)層次，負(fù)責(zé)獲取物體信息感知與獲取。我們常見(jiàn)的硬件設(shè)施有攝像頭、傳感器網(wǎng)絡(luò)、二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、視頻檢測(cè)標(biāo)識(shí)等。

②網(wǎng)絡(luò)層位于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的中間層次，連接感知層與應(yīng)用層，完成數(shù)據(jù)信息的長(zhǎng)距離運(yùn)輸與管理任務(wù)，直接地講就是信息傳播的橋梁，將感知層獲取采集的數(shù)據(jù)信息，傳送到終端應(yīng)用層。其實(shí)現(xiàn)方式就是我們常見(jiàn)的各種通信網(wǎng)絡(luò)，如GPRS、3G、4G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，蜂窩無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、有線通信等方式。

③應(yīng)用層，是物聯(lián)網(wǎng)最上層，主要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)用，或者進(jìn)行智能處理，將具體數(shù)據(jù)信息應(yīng)用在行業(yè)當(dāng)中。其表達(dá)方式就是終端顯示器與數(shù)據(jù)庫(kù)等，能夠直接表現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)決定了其對(duì)數(shù)據(jù)信息的感知、傳輸以及智能處理的功能。正是物聯(lián)網(wǎng)職能、便捷的功能，決定其廣泛的應(yīng)用前景。

3 光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層的應(yīng)用

光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)感知層上的應(yīng)用，主要形式是光纖傳感技術(shù)。在光導(dǎo)纖維與光纖通信技術(shù)的迅猛發(fā)展形勢(shì)下，光纖傳感技術(shù)也同步發(fā)展起來(lái)。它是以光為載體，光纖為煤質(zhì)傳輸信息的嶄新傳感技術(shù)，屬于光子技術(shù)領(lǐng)域。光纖傳感技術(shù)基本工作原理，是光波在光纖中傳播時(shí)，光波主要性質(zhì)會(huì)隨著外界環(huán)境變化而產(chǎn)生物理改變。將光纖傳感技術(shù)與光纖通信技術(shù)結(jié)合一起，是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化與矩陣化傳感體系的發(fā)展方向。光纖寬帶性的特點(diǎn)，可以將多種傳感器集中使用在單個(gè)光纖中，對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，因此在物聯(lián)網(wǎng)感知層上可以表現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)。

光通信技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)感知層信息采集提供更好的質(zhì)量保證，連接起物理世界轉(zhuǎn)向信息世界的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無(wú)線光通信技術(shù)，是光與無(wú)線通信技術(shù)的結(jié)合物，利用頻率高波長(zhǎng)短特征，其通信寬帶是WiFi的104 倍，4G 移動(dòng)通信的100倍。

光通信技術(shù)在在RFID系統(tǒng)中的運(yùn)用。光傳感與通信技術(shù)在RFID系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器兩者近距離無(wú)線通信，準(zhǔn)確識(shí)別物體上的電子標(biāo)簽，讀取其中的數(shù)據(jù)信息。目前，光傳感技術(shù)主要讀取無(wú)源電子標(biāo)簽，改變了傳統(tǒng)無(wú)線信號(hào)射頻短的不足，提高了RFID系統(tǒng)的感應(yīng)能力。RFID讀寫(xiě)器對(duì)于光通信技術(shù)應(yīng)用，是與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的接入當(dāng)中，創(chuàng)建雙向功能的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，將其與RFID系統(tǒng)相互協(xié)作與融合起來(lái)，對(duì)物品信息進(jìn)行實(shí)時(shí)共享。在實(shí)際應(yīng)用中，利用光通信技術(shù)的RFID系統(tǒng)，很好延長(zhǎng)讀寫(xiě)器與網(wǎng)絡(luò)層連接距離，將讀寫(xiě)器直接變成職能終端，更方便地接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。另外就是，光通信技術(shù)可以感應(yīng)多個(gè)電子標(biāo)簽，并能防止信息之間相互沖突，減少信息干擾，保證數(shù)據(jù)信息的安全。

光通信技術(shù)在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用。傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳感器隨機(jī)分布，處理單元與通信單元自行組織。這種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)只能完成近距離傳感、通信，傳輸距離也比較短。融合光通信技術(shù)之后，可以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，距離可以達(dá)到100 m。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)目前信息有線通信方式中，主要就是光纖通信。以光波為媒介的傳送形式，光纖通信技術(shù)可以容納更多信息量，實(shí)現(xiàn)快速傳播不受干擾，還可以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)論是傳輸速度距離，還是信息安全方面，都具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。并且光通信技術(shù)建設(shè)便于鋪設(shè)，可以進(jìn)行現(xiàn)20 THz 的寬帶接入，十分適合物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸需求。

GPRS在我國(guó)已成熟運(yùn)營(yíng)幾十年，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，基站覆蓋范圍廣泛，適合物聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)要求，GPRS數(shù)據(jù)傳輸速率最高值為115 kbps。采用光通信技術(shù)的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提供最高2 Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率，為日益增強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了支持和保障。而4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的性能更加優(yōu)越，采用正交頻分復(fù)與多端口輸入輸出技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)201 Mbps，寬帶是3G的十倍。光通信技術(shù)大大提高了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸能力，大大優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)。移動(dòng)通信的安全機(jī)制，是以人與人之間通信基礎(chǔ)，在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，大量的數(shù)據(jù)會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，信息安全性降低。光通信技術(shù)創(chuàng)建了多個(gè)傳入傳出端口，簽訂物與物、物與人之間的安全協(xié)議，并可以根據(jù)通信需要與物聯(lián)網(wǎng)特征增強(qiáng)安全機(jī)制。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是以光通信技術(shù)為核心，在人與人、物與人、人與自然之間可以實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間與地點(diǎn)的信息交換與交流。目前，中國(guó)已經(jīng)形成較為成熟的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)以其作為網(wǎng)絡(luò)層，可以更好整合社會(huì)中任意物品的信息，減少技術(shù)成本，并能保證高效的信息傳輸率，為開(kāi)發(fā)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了優(yōu)良的技術(shù)條件。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線終端應(yīng)用

M2M設(shè)備中的光通信技術(shù)，可以滿(mǎn)足許多數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并自動(dòng)包含其中的數(shù)據(jù)設(shè)備。將GPRS、3G、4G嵌入到M2M設(shè)備中，創(chuàng)建手機(jī)終端。這樣就將手機(jī)打造成為通信、感知、信息處理的職能終端。光通信技術(shù)在將物聯(lián)網(wǎng)終端塑造成移動(dòng)通信終端上，具有十分重要的作用。他它符合移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)終端的管理方式，以人與人之間通信為基礎(chǔ)，在安全協(xié)議與多端口通信信息處理上效果良好。

在工程建設(shè)中，工作人員通過(guò)將光傳感技術(shù)嵌入到設(shè)備中，可以職能處理電網(wǎng)、橋梁、鐵路、建筑等信息，然后再與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，將多種施工設(shè)備、機(jī)器與基礎(chǔ)設(shè)施等物理系統(tǒng)進(jìn)行合理整合。讓施工的大小細(xì)節(jié)，在物聯(lián)網(wǎng)中得到科學(xué)規(guī)劃與配置，節(jié)約建設(shè)成本，管理生產(chǎn)生活。物聯(lián)網(wǎng)變現(xiàn)出的職能化特征，與數(shù)據(jù)信通過(guò)光通信技術(shù)在云計(jì)算平臺(tái)中自行處理是分不開(kāi)的。

篇7

的數(shù)據(jù)通信效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程安全監(jiān)控；擁塞控制

0引言

船舶在人們的經(jīng)濟(jì)生活中發(fā)揮著重要的作用，一方面大部分商品貿(mào)易由船舶運(yùn)輸完成，另一方面船舶又是重要的交通出行工具，同時(shí)還承擔(dān)著勘探、開(kāi)采、國(guó)防等重要任務(wù)。由于海上環(huán)境的復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)性，船舶隨時(shí)都可能遭遇突發(fā)狀況，加之船舶造價(jià)昂貴，損壞

的代價(jià)較高，因此遠(yuǎn)程安全監(jiān)控十分必要。安全監(jiān)控的初級(jí)階段主要依靠人工對(duì)講機(jī)或無(wú)線電話來(lái)完成，高度依賴(lài)船舶工作人員的能力和經(jīng)驗(yàn)，要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的船舶監(jiān)控和管理難度極大。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，利用通信網(wǎng)絡(luò)以及電子技術(shù)對(duì)船舶進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)、故障

檢測(cè)、信息傳播成為主要手段。船舶電子監(jiān)控技術(shù)分為有線監(jiān)控和無(wú)線監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控大多采用無(wú)線監(jiān)控，原因是無(wú)線監(jiān)控具有受制性較小，可變換監(jiān)控點(diǎn)，后期維護(hù)成本較低，適應(yīng)能力更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信尋址方式簡(jiǎn)單可靠，本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)

用于船舶遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)的可行性進(jìn)行研究，利用擁塞控制算法提高了基于船舶物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信性能，最后，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。

1基于船聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)

1.1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的船舶遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其主要由實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、編碼管理、用戶(hù)管理等模塊構(gòu)成[2]。1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。該模塊能夠?qū)崟r(shí)顯示船舶中監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)；2）歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。該模塊能夠保存歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，生成趨勢(shì)圖，為用戶(hù)提供決策參

考；3）編碼管理。該模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備及其位置進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的添加、刪除和修改等操作；4）用戶(hù)管理。該模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)用戶(hù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的添加、刪除和用戶(hù)權(quán)限的變更等功能，同時(shí)，對(duì)用戶(hù)資料進(jìn)行修改和更新。

1.2傳感器網(wǎng)絡(luò)

傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有一定的計(jì)算能力和通信能力，這些節(jié)點(diǎn)被放置在監(jiān)控對(duì)象附近，構(gòu)成了具有一定智能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)具有隱蔽性強(qiáng)、容錯(cuò)性高和快速部署等特點(diǎn)[3]。基于船舶物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：1

）可以靈活設(shè)置船舶監(jiān)控點(diǎn)，所以，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)具有易安裝和維護(hù)的特點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)中的某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)能夠快速定位異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并及時(shí)進(jìn)行維修。3）系統(tǒng)支持分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，在監(jiān)控中心和監(jiān)控節(jié)點(diǎn)都保存了監(jiān)控?cái)?shù)

據(jù)，所以，系統(tǒng)具有很高的可靠性。4）傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)具有一定智能性，所以，可以降低參數(shù)改變對(duì)測(cè)量精度造成的影響。主要包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、無(wú)線通信單元以及能源供應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控對(duì)象的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ躘4]。1）

數(shù)據(jù)采集單元。該單元利用傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電流、電壓等模擬信號(hào)，再經(jīng)過(guò)調(diào)理電路中的AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。2）數(shù)據(jù)處理單元。該單元負(fù)責(zé)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理、任務(wù)調(diào)度和能耗管理等功能。3）無(wú)線通信

單元。該單元負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線通信、數(shù)據(jù)的傳輸和命令的交互。4）能源供應(yīng)單元。該單元負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量供應(yīng)。

2數(shù)據(jù)通信機(jī)制

2.1無(wú)線通信

ZigBee采用的是IEEE802.15.4協(xié)議，該協(xié)議由物理層PHY、控制層MAC、網(wǎng)絡(luò)層NWK以及應(yīng)用層APL組成，每層都為上層提供管理和數(shù)據(jù)服務(wù)。每層具體描述如下：1）物理層PHY。該層定義了無(wú)線信道和MAC間的通信接口。該層為MAC層提供的具體服務(wù)有：激活

ZigBee節(jié)點(diǎn)；接入ZigBee節(jié)點(diǎn)信道；對(duì)信道能量進(jìn)行檢測(cè)；提供可選擇的信道頻率；數(shù)據(jù)發(fā)送和接收；對(duì)鏈路通信質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。2）控制層MAC。該層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)所有無(wú)線信道的訪問(wèn)，并發(fā)射同步信號(hào)，提供MAC實(shí)體間的通信鏈路。該層的具體服務(wù)有：生成網(wǎng)絡(luò)信

標(biāo)；信標(biāo)同步；支持PAN的連接和分離；通常信道采用CSMA-CA方式接入。3）網(wǎng)絡(luò)層NWK。該層是ZigBee協(xié)議的核心，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸、路由查詢(xún)和ZigBee節(jié)點(diǎn)的斷開(kāi)或接入。該層的具體服務(wù)有：網(wǎng)絡(luò)生成、網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、初始化路由、同步接收、信息維護(hù)、設(shè)備

初始化、設(shè)備的接入或斷開(kāi)。4）應(yīng)用層APL。該層包括支持層APS、ZigBee設(shè)備ZDO等。APS為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口、必要函數(shù)以及支持用戶(hù)自定義對(duì)象。ZDO功能有：建立設(shè)備間的安全機(jī)制，對(duì)設(shè)備角色進(jìn)行定義，發(fā)起綁定請(qǐng)求，搜尋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。ZigBee的工作模

式有信標(biāo)、非信標(biāo)2種。其中，在信標(biāo)工作模式下，所有設(shè)備同時(shí)處于工作或者休眠狀態(tài)，能夠有效降低設(shè)備功耗。在非信標(biāo)工作模式下，設(shè)備處于周期性休眠狀態(tài)，路由和協(xié)調(diào)器則一直處在工作狀態(tài)。

2.2擁塞控制算法

在實(shí)際應(yīng)用中，擁塞控制算法的目標(biāo)是建立完善的管控系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。算法的原理是：在運(yùn)行過(guò)程中，如果監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)告警狀態(tài)，則監(jiān)控信息不需要發(fā)送到管控中心。該算法的主要模塊包括管控中心模塊、啟動(dòng)模塊以及發(fā)送模塊。1）管控中心模塊。管

控中心在擁塞控制中具有主導(dǎo)地位，其利用多種方式實(shí)現(xiàn)信息采集，然后對(duì)采集信息進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)結(jié)果做出反應(yīng)。管控中心負(fù)責(zé)對(duì)所有環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，對(duì)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。一般而言，擁塞控制算法在應(yīng)用層中執(zhí)行，算法需要對(duì)監(jiān)控

點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，保障其處于正常狀態(tài)，通常間隔時(shí)間為180s，如果連接失敗或者未收到連接請(qǐng)求，那么認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處于異常狀態(tài)。2）啟動(dòng)模塊。管控中心負(fù)責(zé)啟動(dòng)模塊的管理，當(dāng)管控中心選擇啟動(dòng)模式時(shí)，啟動(dòng)模塊開(kāi)始工作，其執(zhí)行過(guò)程如下：首先是網(wǎng)絡(luò)

測(cè)試，當(dāng)管控中心收到網(wǎng)絡(luò)測(cè)試消息后，開(kāi)始對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，通常測(cè)試數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔設(shè)置為30s，這樣既不影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，也不浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源。管控中心計(jì)算數(shù)據(jù)包時(shí)延，根據(jù)擁塞避免算法，求得窗口大小，并根據(jù)情況作出反應(yīng)。其次是負(fù)載判斷，

根據(jù)公式對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，主要參數(shù)包括RTT、RWND、CWND等。分別對(duì)RTT、Tthresh和SWND、NDthresh值進(jìn)行比較，當(dāng)Tthresh小于RTT，NDthresh小于SWND值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)存在擁塞的概率較高，反之，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)比較暢通。最后是發(fā)送信息，在第2步結(jié)果

的基礎(chǔ)上，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于擁塞狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警告信息；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于暢通狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向指定地址自動(dòng)發(fā)送監(jiān)控信息。3）發(fā)送模塊。該模塊是在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)中工作，其原理是根據(jù)訪問(wèn)控制表ACL實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量控制，以提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸性能，保證網(wǎng)絡(luò)的

安全性。如果數(shù)據(jù)的發(fā)送位是1，那么，系統(tǒng)可以向指定地址發(fā)送信息；如果數(shù)據(jù)的發(fā)送位是0，那么，系統(tǒng)會(huì)將該信息丟棄。

3仿真實(shí)驗(yàn)

本文搭建仿真平臺(tái)對(duì)基于船舶物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器的數(shù)量為20，利用iocomp工業(yè)控件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和基站間的數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間間隔為30s。由仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本文在ZigBee協(xié)議、路由協(xié)議、擁塞控制算法等通信

機(jī)制基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的船舶物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，滿(mǎn)足了系統(tǒng)對(duì)通信性能的要求。

4結(jié)語(yǔ)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于船舶安全監(jiān)控背景下，如何提高基于船舶物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的效率是本文研究的重點(diǎn)。本文對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)的原理和傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上，提出了網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法，最后，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)

，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到預(yù)期。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；5G通信技術(shù)；應(yīng)用

引言

5G移動(dòng)通信主要是基于4G技術(shù)而開(kāi)發(fā)的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為有完善的傳輸性能、傳輸速度快、資源使用效率高且覆蓋范圍大，因而在現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)階段，各國(guó)開(kāi)始與科研機(jī)構(gòu)與高校合作深入研究5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，以此全面提高信息傳輸效率促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。

1相關(guān)知識(shí)概述

1.1物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)是21世紀(jì)的代表性產(chǎn)物，其在全國(guó)甚至全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了物與物間的連接，使得人們?nèi)粘Ｉ畎l(fā)生了很大的改變。此外，該技術(shù)適應(yīng)性比較強(qiáng)，與人們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系緊密，交通還是農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展方面，5G通信技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)性能得到有效提升。

1.25G通信技術(shù)內(nèi)涵

作為一種新通信技術(shù)，全球范圍內(nèi)5G通信技術(shù)備受關(guān)注。該技術(shù)被稱(chēng)為時(shí)代分界點(diǎn)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)速度快。隨著居民生活水平的提高，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。當(dāng)前，4G網(wǎng)絡(luò)中套餐流量網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們的實(shí)際需求，網(wǎng)速減慢甚至中斷現(xiàn)象頻繁發(fā)生，用戶(hù)體驗(yàn)度明顯下降。5G技術(shù)則有更高的傳輸速率與質(zhì)量，可有效解決這些問(wèn)題，就算網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)候也能達(dá)到正常4G及以上水平。峰值速率大。其主要指互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行最高與最低速率，相較之4G技術(shù)，5G通信技術(shù)速率提高了10倍左右，更好的保障了單體用戶(hù)流量速率。環(huán)保性強(qiáng)。現(xiàn)階段，環(huán)境保護(hù)備受各國(guó)關(guān)注，未來(lái)5G通信技術(shù)與節(jié)能環(huán)保理念有效結(jié)合，更好地滿(mǎn)足時(shí)展。可靠性高且延遲性小。與10年前相比，現(xiàn)代人們生活中網(wǎng)絡(luò)信息化應(yīng)用與功能多元化、普及化；未來(lái)對(duì)于居民日常生活、購(gòu)物、農(nóng)業(yè)生活與工業(yè)施工等將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息化發(fā)展，此種情況下網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任與義務(wù)更多。5G通信系統(tǒng)則能夠減少因延遲減少引起的資源浪費(fèi)，穩(wěn)定性更好。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增多，信息高效傳遞。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要包含中繼器、集線器與交換機(jī)等。因此類(lèi)設(shè)備造價(jià)高所以數(shù)量有限，5G通信技術(shù)發(fā)展與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持密切相關(guān)。未來(lái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將日益增多，從而保障了5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，人們信息交互需求獲得滿(mǎn)足。

2SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基于軟件層面定義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可稱(chēng)之為SDN，整體技術(shù)突出了對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的軟件角度定義，且不會(huì)影響到主機(jī)設(shè)備。實(shí)際應(yīng)用中，整個(gè)技術(shù)能夠有效控制、分離并轉(zhuǎn)發(fā)電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。借助系統(tǒng)化協(xié)議，SDN技術(shù)能夠促使控制設(shè)備與其它轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備準(zhǔn)確結(jié)合，設(shè)定專(zhuān)業(yè)化協(xié)議，深入解說(shuō)控制與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備結(jié)合遇到的問(wèn)題，而這一過(guò)程的利用IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。5G技術(shù)能夠?qū)θW(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中控制，利用IP設(shè)備控制點(diǎn)分散而集中管理設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)中SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)可編程目標(biāo)，整體技術(shù)支撐下控制并管理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化設(shè)備是非常重要的，利用虛擬化技術(shù)，有效協(xié)調(diào)相關(guān)電信設(shè)備比如軟硬件設(shè)備，便于拓寬網(wǎng)絡(luò)整體功能，全面提高工作效率。5G通信技術(shù)中，可擴(kuò)展技術(shù)是非常重要的應(yīng)用技術(shù)，云計(jì)算服務(wù)與三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)有效提高了5G通信網(wǎng)絡(luò)安全性，且對(duì)5G通信技術(shù)發(fā)展規(guī)劃制定也有非常重要的。SDN/NFV技術(shù)中，將軟件定義網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)虛擬化，特別是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)虛擬與軟件化目標(biāo)，數(shù)據(jù)分離控制效果突出，從而更好地推進(jìn)5G通信技術(shù)發(fā)展。SDN/NFV技術(shù)是5G通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)有效構(gòu)建通信借此狐、控制與應(yīng)用層，合理調(diào)用程序，成功取代手動(dòng)配置，因而對(duì)5G通信技術(shù)管理也至關(guān)重要。實(shí)際工作中要想優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，5G通信網(wǎng)絡(luò)就要具備轉(zhuǎn)發(fā)分離功能，以此有效控制5G通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況。結(jié)合SDN/NFV技術(shù)，有效構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從而更好的滿(mǎn)足各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求。

3物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代5G通信技術(shù)具體應(yīng)用

3.1高頻段傳輸通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)背景下，各行業(yè)發(fā)展中要具備一定的網(wǎng)絡(luò)容量與傳輸速率。現(xiàn)階段，對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，系統(tǒng)頻段多保持在3吉赫以?xún)?nèi)，以此滿(mǎn)足日常生活中的簡(jiǎn)單需求。如果存在較大范圍的線上活動(dòng)，短時(shí)間內(nèi)使用數(shù)量增長(zhǎng)速度快，就會(huì)出現(xiàn)頻段資源不足的問(wèn)題，造成網(wǎng)絡(luò)擁擠，從而影響到用戶(hù)體驗(yàn)度。但高頻段傳輸技術(shù)中，寬帶吉赫達(dá)到284.7，該數(shù)字是微波全部帶寬的12倍。換言之，微波與毫波盡管叫法沒(méi)有多大差別，但范圍卻明顯不同。相較之微波，毫波要明顯小一些，毫米頻率一般為27.3~350吉赫，所以因尺寸比較小利于實(shí)現(xiàn)小型化發(fā)展目標(biāo)，制作體積小、耗材小的設(shè)備。除此之外，超高速距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信，再結(jié)合5G技術(shù)，獲得很好的兼容性。

3.2密集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

相較之4G網(wǎng)絡(luò)，5G移動(dòng)通信具有的流量是其千倍甚至更多。眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將各種無(wú)線接入技術(shù)融合在一起，覆蓋范圍小，因而更細(xì)小的分割是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。此種情況下，應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯得尤為重要。實(shí)際應(yīng)用中，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容主要包含：將大量天線設(shè)置于宏基站外部，該方法利于拓寬室外空間，同時(shí)還能促使系統(tǒng)容量得到增加。與此同時(shí)，使得系統(tǒng)靈活性得到明顯提高。室外布置較多的密集網(wǎng)絡(luò)，以此促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更好的協(xié)作，在此基礎(chǔ)上使得相鄰節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確性與有效性得到大幅度提升。此外，還可有效改善信噪比增益的客觀性。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中，應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可適當(dāng)?shù)卦黾泳W(wǎng)絡(luò)空間與時(shí)間動(dòng)態(tài)班花，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積擴(kuò)大，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

未來(lái)，隨著時(shí)代的進(jìn)步，5G通信技術(shù)提供多元化服務(wù)是必然趨勢(shì)，同時(shí)還會(huì)向中心網(wǎng)絡(luò)傳輸更多復(fù)雜的數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上來(lái)講，5G通信技術(shù)中心網(wǎng)絡(luò)屬于一種云計(jì)算平臺(tái)，其中大型服務(wù)器是主要構(gòu)成部分，有很強(qiáng)的計(jì)算能力。該技術(shù)可借助交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備、基站有效連接起來(lái)，可有效應(yīng)對(duì)時(shí)效性強(qiáng)的數(shù)據(jù)與大量其它數(shù)據(jù)。向云計(jì)算中心提交數(shù)據(jù)并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理，以此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化，并根據(jù)不同類(lèi)別做好劃分與歸檔。中心網(wǎng)絡(luò)外部包含很多終端與基站，其形態(tài)也是有所差異。網(wǎng)絡(luò)中心可結(jié)合各種業(yè)務(wù)類(lèi)型，選擇頻段不同的數(shù)據(jù)。用戶(hù)體驗(yàn)中，網(wǎng)絡(luò)連接有多元化的方式。此種情況下為了有效地應(yīng)對(duì)復(fù)雜且大量易燃物，提高智能化水平顯得尤為重要，以此增強(qiáng)數(shù)據(jù)識(shí)別、分類(lèi)與選擇能力。所以5G通信技術(shù)中，智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種非常重要的技術(shù)構(gòu)成。

3.4直接通信技術(shù)

現(xiàn)階段，移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)建通信網(wǎng)時(shí)，主要是利用固定站點(diǎn)分布實(shí)現(xiàn)構(gòu)建目標(biāo)。一般情況下，基站的作用是非常重要的，基于基站向周?chē)卣梗诖嘶A(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一定范圍全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際工作中，要在較為寬敞地平地上設(shè)置基站，且要具備一定的固定性，由此就對(duì)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)造成了一定的限制。這就表明，只有在基站覆蓋范圍內(nèi)方可接收到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，一旦間距較遠(yuǎn)的話，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接收就會(huì)受到影響。但5G通信技術(shù)研發(fā)過(guò)程中有效彌補(bǔ)了這一缺陷，認(rèn)識(shí)了傳統(tǒng)基站網(wǎng)絡(luò)傳輸還存在一些限制性問(wèn)題，以此為有效構(gòu)建直接通信技術(shù)創(chuàng)造了平臺(tái)。就算沒(méi)有構(gòu)建基站，也可實(shí)現(xiàn)有效傳輸并接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，一定程度上該技術(shù)能夠更好地滿(mǎn)足未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

篇9

關(guān)鍵詞：地鐵通信；互聯(lián)互通；應(yīng)用

1 概述

隨著城市人口的增加和城市建筑的密集建設(shè)，地鐵已經(jīng)成為緩解城市交通壓力的重要工具。目前，一些大中型城市正在不斷擴(kuò)大地鐵建設(shè)規(guī)模，不斷增加線路數(shù)量，不斷延伸線路長(zhǎng)度，就像很多路公交車(chē)在某一個(gè)站點(diǎn)換乘一樣，兩條甚至多條地鐵線路的換乘車(chē)站會(huì)越來(lái)越多，列車(chē)必然會(huì)在兩條線路上跨線混跑。解決好換乘車(chē)站的無(wú)線覆蓋、互聯(lián)互通及車(chē)載臺(tái)的跨線漫游問(wèn)題，對(duì)整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量、調(diào)度安全有著非常重要的意義。

互聯(lián)是指物理上的連接，互通是指功能的實(shí)現(xiàn)。互聯(lián)是基礎(chǔ)，互通是目的。互聯(lián)互通的含義：假設(shè)地鐵1號(hào)線、2號(hào)線和3號(hào)線所建立的TETRA網(wǎng)，分別叫A網(wǎng)、B網(wǎng)和C網(wǎng)，并在換乘站附近重疊。又設(shè)各網(wǎng)的移動(dòng)用戶(hù)編號(hào)分別為100X、200X和300X，如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，要求A網(wǎng)用戶(hù)（例如1008）從A網(wǎng)進(jìn)入B網(wǎng)后，可以成為B網(wǎng)用戶(hù)，具有B網(wǎng)用戶(hù)的功能，可以和A網(wǎng)、C網(wǎng)其他用戶(hù)（例如1001、3001）正常通信，功能不減，性能不降，無(wú)縫連接，平滑過(guò)渡，這就是真正意義上的互聯(lián)互通。

圖1 TETRA移動(dòng)用戶(hù)跨網(wǎng)漫游

2 互聯(lián)互通的必要性

目前，民用通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、接口協(xié)議等方面已經(jīng)得到很好的改進(jìn)和完善，無(wú)論網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商是否相同、使用設(shè)備是否一致，同一個(gè)無(wú)線終端在不同的網(wǎng)絡(luò)之間都已經(jīng)能夠平穩(wěn)的過(guò)渡。而地鐵專(zhuān)用無(wú)線集群網(wǎng)絡(luò)，由于地鐵運(yùn)營(yíng)環(huán)境的影響，與民用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比，專(zhuān)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立。特別是在線網(wǎng)建設(shè)的初期，一般每條線路都會(huì)有自己的控制中心，同一條線路中的無(wú)線用戶(hù)基本上也只會(huì)在本線路范圍內(nèi)活動(dòng)，采用單線控制的運(yùn)營(yíng)機(jī)制基本上可以滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需要。在這種情況下，線路與線路之間的跨線無(wú)線通信很少出現(xiàn)。隨著新線路的不斷建設(shè)開(kāi)通，線網(wǎng)逐漸形成，在新的線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式下，無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)中傳統(tǒng)的單線運(yùn)作機(jī)制逐漸顯露出其不足，具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)列車(chē)資源使用緊張的情況下，可能出現(xiàn)列車(chē)跨線使用的情況，此時(shí)，車(chē)載無(wú)線電臺(tái)會(huì)由于不同線路之間的無(wú)線通信不能互通的原因，導(dǎo)致其不能正常進(jìn)行通話。

（2）線路之間換乘站的增多，會(huì)導(dǎo)致車(chē)站工作人員在不同線路之間進(jìn)行處理日常事務(wù)，此時(shí)，無(wú)線手持臺(tái)也會(huì)由于不同線路之間的無(wú)線通信不能互通的原因，導(dǎo)致其不能正常進(jìn)行通話。

上述問(wèn)題會(huì)隨著線網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大而更加顯露出來(lái)，并且還有可能會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，對(duì)正常運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生非常不好的影響。為此，加強(qiáng)集群無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)的互聯(lián)互通功能，成為了地鐵通信建設(shè)的客觀要求，也是必然選擇。

3 跨線路互聯(lián)互通

3.1 同類(lèi)型設(shè)備

同類(lèi)型設(shè)備指的是參與互聯(lián)互通的所有設(shè)備都由同一個(gè)廠家生產(chǎn)。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、互聯(lián)技術(shù)的成熟性好和穩(wěn)定性好。

3.1.1單中心交換機(jī)

單中心交換機(jī)互聯(lián)互通是指不同線路的無(wú)線基站系統(tǒng)共用一套中心交換設(shè)備的互聯(lián)方式，原理見(jiàn)圖2。

單中心交換機(jī)互聯(lián)互通的優(yōu)點(diǎn)是成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但這種方式也存在一定的不足：（1）對(duì)中心設(shè)備要求比較高，既要有足夠的容量，又要有很強(qiáng)的處理能力；（2）中心交換設(shè)備一旦發(fā)生故障，將影響所有線路的使用，影響了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3.1.2 多中心交換機(jī)

多中心交換機(jī)互聯(lián)互通是指在單中心交換機(jī)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上增加控制中心和互聯(lián)互通設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)線路之間的互聯(lián)互通，原理見(jiàn)圖3。

多中心交換機(jī)互聯(lián)互通具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）互聯(lián)互通設(shè)備發(fā)生故障只會(huì)影響跨線路之間的通信，單條線路的通信可以正常運(yùn)營(yíng)；（2）可以對(duì)新入網(wǎng)線路進(jìn)行獨(dú)立調(diào)試，在其滿(mǎn)足線路要求的情況下接入原網(wǎng)絡(luò)，減少了調(diào)試帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；（3）一個(gè)控制中心發(fā)生故障，不會(huì)影響其他控制中心控制的線路，大大的提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。但是，對(duì)于單中心交換機(jī)來(lái)說(shuō)，多中心交換機(jī)也有其劣勢(shì)，例如，成本高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。

3.2 不同類(lèi)型設(shè)備

不同類(lèi)型設(shè)備指的是參與互聯(lián)互通的設(shè)備是由不同廠家生產(chǎn)的。和同類(lèi)型設(shè)備相比，不同類(lèi)型設(shè)備的兼容性、穩(wěn)定性和互聯(lián)技術(shù)成熟性都比較差。但是，不同類(lèi)型設(shè)備對(duì)線網(wǎng)設(shè)備的多元化發(fā)展有極大的好處。

4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置建議

在建立互聯(lián)互通之前，各個(gè)運(yùn)營(yíng)線路之間的無(wú)線通信系統(tǒng)是獨(dú)立的，但是在互聯(lián)互通之后，所有參與互聯(lián)的子線路融合成一個(gè)很大的線路網(wǎng)，這時(shí)，任意子線路中的一個(gè)參數(shù)進(jìn)行更改，都有可能影響到其他線路的運(yùn)用。因此，在互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)配置上必須小心謹(jǐn)慎。

對(duì)于以下幾種關(guān)鍵參數(shù)的配置需要特別小心：網(wǎng)路及登記參數(shù)；最大通話時(shí)長(zhǎng)參數(shù)；鑒權(quán)參數(shù)（鑒權(quán)是一種系統(tǒng)的功能，可以為合法的用戶(hù)提供服務(wù)，拒絕不合法的用戶(hù)的服務(wù)要求，進(jìn)而以防非法用戶(hù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)）；有效站點(diǎn)參數(shù)（此參數(shù)設(shè)置了某個(gè)用戶(hù)或者通話組的有效使用范圍）；鄰區(qū)參數(shù)（無(wú)線用戶(hù)在通話中不斷的移動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生用戶(hù)從一個(gè)小區(qū)走到另一個(gè)小區(qū)）。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著地鐵線網(wǎng)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，為了能更好的發(fā)揮無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)的作用，必須將現(xiàn)有的零散網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，進(jìn)一步提高既有的網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。互聯(lián)互通技術(shù)也將會(huì)被更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

1.天津地鐵專(zhuān)用無(wú)線通信系統(tǒng)互聯(lián)互通方案 趙彥芳 鐵道通信信號(hào) 2016年

篇10

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 海事通信 RFID 智能傳感器

中圖分類(lèi)號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009―914X（2013）35―495―01

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)正在日益深刻地改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。時(shí)至今日，隨著感知識(shí)別技術(shù)的快速發(fā)展，信息從傳統(tǒng)的人工生成的單通道模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ど珊妥詣?dòng)生成相結(jié)合的雙通道模式。以傳感器和智能識(shí)別終端為代表的信息自動(dòng)生成設(shè)備可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的開(kāi)展對(duì)外部世界的感知、測(cè)量和監(jiān)控。

物聯(lián)網(wǎng)是在物理世界的聯(lián)網(wǎng)需求和信息世界的擴(kuò)展需求雙重推動(dòng)下不斷發(fā)展起來(lái)的一種新型網(wǎng)絡(luò)。其本質(zhì)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體、讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它所具有的3個(gè)重要特征是：普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化。簡(jiǎn)單的解釋就是：身處物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，所有的物體均能夠?qū)崿F(xiàn)可尋址、可通信、可控制。

海事通信作為航海保障體系的重要組成部分，在海上遇險(xiǎn)值守搜救、安全警報(bào)信息播發(fā)、服務(wù)船舶用戶(hù)通信需求等發(fā)面都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。時(shí)至今日，海事通信已經(jīng)走過(guò)了數(shù)十年的發(fā)展歷程，也正處在技術(shù)升級(jí)和服務(wù)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，如何利用好當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，建設(shè)數(shù)字化海事通信體系，以更加智能便捷有效的通信方式跟上時(shí)代的發(fā)展步伐，是每一個(gè)海事通信人都在思考的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用無(wú)疑為海事通信的數(shù)字化、信息化帶來(lái)了新的思考與發(fā)展的契機(jī)。

物聯(lián)網(wǎng)主要分為四個(gè)層次，即：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。在海事通信領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也同樣分為感知識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)測(cè)管理和綜合應(yīng)用這幾個(gè)部分：海事通信承擔(dān)著海上遇險(xiǎn)值守和信息播發(fā)的任務(wù)，需要人員24小時(shí)值守待命，各類(lèi)通信設(shè)備如接收機(jī)、大功率發(fā)射機(jī)等設(shè)備都要保持24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要及時(shí)對(duì)各類(lèi)信息及突況作出準(zhǔn)確的反應(yīng)，這無(wú)形中消耗了極大的人力資源；針對(duì)傳統(tǒng)通信機(jī)房而言，存在著機(jī)房設(shè)備24小時(shí)不間斷運(yùn)行、收、發(fā)信機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類(lèi)多樣、涉及與各類(lèi)天線的工作協(xié)調(diào)、發(fā)信機(jī)發(fā)射功率大等諸多特點(diǎn)，此外如何高效的管理和使用通信設(shè)備，以及如何監(jiān)督通信質(zhì)量都是當(dāng)前亟待解決提高的一些問(wèn)題。針對(duì)這些特點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?yàn)楹Ｊ峦ㄐ诺娜粘９芾硖峁┮恍┬碌乃悸罚?/p>

1.使用RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）用于存儲(chǔ)每一臺(tái)設(shè)備的基本操作信息和維修保養(yǎng)記錄：RFID技術(shù)利用無(wú)線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。與傳統(tǒng)的條型碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有容量大、非接觸、閱讀速度快、無(wú)磨損、不受環(huán)境影響、壽命長(zhǎng)、便于使用的特點(diǎn)和具有防沖突功能，能同時(shí)處理多張卡片。在國(guó)外，射頻識(shí)別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領(lǐng)域。目前生產(chǎn)的RFID產(chǎn)品主要分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)：內(nèi)部不帶電池的標(biāo)簽稱(chēng)為被動(dòng)式標(biāo)簽，需要外部持續(xù)提供能量才能正常工作，被動(dòng)式標(biāo)簽的特點(diǎn)是讀取距離較近，一般為幾厘米到5米范圍，其壽命較長(zhǎng)、成本較低，但讀取設(shè)備價(jià)格昂貴；內(nèi)部自帶電池的標(biāo)簽稱(chēng)為主動(dòng)式標(biāo)簽，能夠自發(fā)發(fā)射信號(hào)，發(fā)射功率一般小于5mw，具有同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)的能力，能對(duì)100km/h的高速移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，可調(diào)識(shí)別范圍能夠擴(kuò)大到100m左右，主動(dòng)式標(biāo)簽壽命受電池影響，成本較高，但相比而言讀取設(shè)備價(jià)格較低。針對(duì)兩類(lèi)RFID標(biāo)簽的特點(diǎn)，考慮到通信設(shè)備普遍具有較強(qiáng)的電磁屏蔽、較高的功率接收與發(fā)射以及根據(jù)信號(hào)傳輸距離的需要，在實(shí)踐中應(yīng)主要采用主動(dòng)式RFID作為實(shí)踐探索的方向，同時(shí)采用錯(cuò)開(kāi)工作頻率、擴(kuò)展讀取頻率、加裝信號(hào)中繼器等手段，克服機(jī)房?jī)?nèi)的信號(hào)干擾和電磁屏蔽。在海事通信領(lǐng)域，為每一臺(tái)接收機(jī)、發(fā)信機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配備RFID電子標(biāo)簽不僅能夠方便的使用讀寫(xiě)器讀取通信設(shè)備的名稱(chēng)、型號(hào)和工作參數(shù)，還將能夠隨時(shí)調(diào)取操作說(shuō)明和產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，記錄故障和維修保養(yǎng)情況，給值守操作和維修保養(yǎng)作業(yè)提供便利，有效地提升對(duì)通信設(shè)備的管理水平。

2.使用智能傳感器監(jiān)測(cè)替代傳統(tǒng)的人工值守模式，時(shí)時(shí)監(jiān)控通信設(shè)備各類(lèi)工作指標(biāo)：傳感器作為信息獲取的重要手段，與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成了信息技術(shù)的三大支柱，隨著電子器件的不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)代傳感器正逐步向微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。如今，智能傳感器在軍事、樓宇管理、醫(yī)療監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域中都正在發(fā)揮著日益顯著的作用。在海事通信領(lǐng)域，智能傳感器能夠最大限度的替代傳統(tǒng)的人工模式，其通過(guò)自帶的微處理器和無(wú)線傳輸裝置，能夠?qū)⒚恳慌_(tái)通信設(shè)備產(chǎn)生的零散信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較處理后匯總于統(tǒng)一的監(jiān)控終端，方便值班人員監(jiān)控查詢(xún)，這些數(shù)據(jù)可以包括外界環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)、收發(fā)信機(jī)的工作頻率、當(dāng)前的發(fā)射功率、駐波比情況、電力及高壓工作情況、天線的連接狀態(tài)、散熱系統(tǒng)的運(yùn)行情況等重要工作參數(shù)；同時(shí)，一旦設(shè)備發(fā)生故障報(bào)警，專(zhuān)門(mén)用于監(jiān)測(cè)告警信息的傳感器即會(huì)將故障信息及時(shí)發(fā)送給監(jiān)控終端，值守人員在獲得告警信息后，可以選擇根據(jù)告警內(nèi)容，通過(guò)無(wú)線傳輸簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)指令，使用微處理控制系統(tǒng)操作發(fā)信設(shè)備和天線倒換設(shè)備實(shí)現(xiàn)諸如斷開(kāi)高壓、更改頻率、調(diào)換天線、關(guān)閉供電等簡(jiǎn)單操作，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。

3.海事通信服務(wù)的對(duì)象是廣大船舶用戶(hù)和港航單位，對(duì)發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量有較高的要求，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。海事通信為了確保能夠準(zhǔn)確的接收和發(fā)射安全信息和遇險(xiǎn)搜救信息，就要求在任何條件下，信號(hào)的發(fā)送必須提供盡可能采用較大的發(fā)射功率，同時(shí)減小干擾信號(hào)，確保信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量。當(dāng)前對(duì)于信號(hào)質(zhì)量的監(jiān)控，僅僅局限于監(jiān)控發(fā)信機(jī)的發(fā)射功率和駐波比情況，采用人工方式與用戶(hù)進(jìn)行溝通后反饋獲得。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，具有信號(hào)接收功能的傳感設(shè)備即可以被部署到信號(hào)覆蓋的碼頭、鉆井平臺(tái)、船舶等工作場(chǎng)所，實(shí)時(shí)接收發(fā)射的信號(hào)，通過(guò)處理器統(tǒng)計(jì)信號(hào)強(qiáng)度、干擾狀況等，并將監(jiān)測(cè)信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、wifi、藍(lán)牙、微波傳輸、海事衛(wèi)星等多種傳輸手段發(fā)回監(jiān)測(cè)終端，使值守人員能夠隨時(shí)掌握各路通信在不同區(qū)域的信號(hào)發(fā)射接收情況，便于合理調(diào)配通信資源，實(shí)現(xiàn)海事安全信息和遇險(xiǎn)搜救信息的全面覆蓋。采集到的信息被存入指定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將能夠?qū)φ麄€(gè)北方海區(qū)所和接收的各類(lèi)信息進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)與管理，分析各個(gè)航行區(qū)域和港口碼頭的船舶信息需求，并整合其他海事信息資源如AIS（船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)）、CCTV（海事數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)），合理的進(jìn)行調(diào)配與使用，提高海事通信的管理能力與服務(wù)水平。

隨著整個(gè)北方海區(qū)通信資源的整合利用，海事通信正向著現(xiàn)代化、數(shù)字化不斷邁進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將有利于將原本零散分散的單個(gè)站點(diǎn)、單臺(tái)發(fā)信設(shè)備整合成一個(gè)可遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制的資源整體，由統(tǒng)一的信息處理終端進(jìn)行監(jiān)控與管理，將大量采集到的信息實(shí)現(xiàn)匯總與利用，能夠有效提高海事通信的工作效率和管理水平。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全國(guó)乃至全世界都處于高速發(fā)展階段，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也都處在不斷的摸索和實(shí)踐中，相信隨著電子器件和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海事通信領(lǐng)域?qū)?huì)獲得更多發(fā)展和實(shí)踐的空間。