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物联网通信技术的发展范文

发布时间:2023-10-13 18:16:42

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物联网通信技术的发展

篇1

0 引 言

近些年,物联网的快速发展对传统的近距离无线接入和移动蜂窝网提出了更高的要求。目前用于物联网发展的通信技术正在全球范围内开发,低功耗广域网通信技术(Low Power Wide Area,LPWA)中最具发展前景的通信网络技术有超长距低功耗数据传输技术(Long Range,LoRa)、超窄带技术(Sigfox)、基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)。

1 LPWA是发展物联网的最佳选择

根据市场研究公司Machina Research调研显示,2015年,全球物联网连接数量约为60亿个,按照这一速度,在2025年前,物联网连网设备数量将达到270亿个,以LPWA技术接入物联网的设备将占据11%的份额。

Ericsson Mobility报告显示,2018年前,物联网接入设备数量将超过手机数量,即在280亿个入网设备中将有160亿设备是物联网设备,2015年至2021年,物联网设备年均增速将达到23%。在物联网领域中,增速最快的将是蜂窝物联网(Cellular Internet of Things),接入设备的数量将从2015年的4亿个达到2021年的15亿个。

入网物体的行业属性及对数据的要求成为物联网开发商选择不同连网解决方案的根据。例如连接汽车需要较高的数据传输速度以方便汽车与道路基础设施之间的交互,而对于安装在私人住宅里的电表则更适用低功耗、长半径、无需较高速数据传输能力的技术,因为一般电表每月的数据传输量均不会超过100 KB。目前在物联网领域中,LPWA低功耗广域网通信技术几乎是全球公认的用于“万物互联”的较好的技术方案。这一技术可以确保大范围覆盖能力、模块化和较低的功耗,为M2M通信提供了较大的可能。

2 LoRaWAN的技术特点

长距离广域网或远程广域网(Long Range Wide-Area Networks,LoRaWAN)是物联网领域最受关注的技术之一。该项技术具有低功耗、低成本和远距离传输特点,连接后可长时间运作,若为电池供电则可工作超过十年。网络铺设所使用的频谱资源无需许可。与传统移动网络不同的是,LoRaWAN属于混合网络,私人和公共网络均可使用。

由思科、IBM、Sagecom、SemTech等众多提供商公司成立的LoRa联盟正在对LoRaWAN进行研发和标准化工作。LoRa联盟的主要任务是在LoRaWAN标准基础上为物联网运营商提供硬件和软件连接的解决方案。

在LoRaWAN网络中,如果信号没有障碍,那么一个基站可覆盖100多公里;在有阻碍的情况下,根据地形和建筑密度,一个基站可覆盖2~15公里。因此若要使LoRaWAN网络覆盖整个荷兰,那么只需500个基站即可。设备间数据的交互速度可达到300比特秒至100千比特秒,这一速度足以满足获取来自公共资源的数据,包括气象等信息。

2015年6月,LoRa联盟了LoRaWAN 1.0,根据联盟数据显示,2016年第一季度LoRaWAN网络已经在13个国家启动并在60个国家进行了测试。欧洲运营商Orange公司认为,LoRa要优于所有竞争对手,并将在法国部署1.5万个基站对全法国进行覆盖。俄罗斯Everynet公司正在不断推动LoRaWAN的标准化,LoRaWAN标准的网络已于2016年5月在俄罗斯喀山Innopolis经济特区开始测试运行。特区政府代表指出,该项测试技术将在未来对整个城市内部进行自动化,包括住宅电表数据、停车位数据、城市照明和道路安全信息的收集。预计在2016年,LoRaWAN网络将覆盖整个俄罗斯,甚至扩大至欧亚经济联盟国家(白俄罗斯、哈萨克斯坦、亚美尼亚、吉尔吉斯)。网络提供商公司强调,这项技术的应用单是在照明领域就能节省30%的成本。SenLab罗斯公司在2016年1月宣布在莫斯科地区进行LoRaWAN网络测试,随着基站的铺设,该公司也在同时进行着对LoRaWAN网络中传感器本地化的工作,用以减低终端设备成本。

3 Sigfox的技术特点

Sigfox网络的开发者是一家法国的同名公司,该公司成立于2009年,使用的是超窄带技术(Ultra Narrow Band,UNB)。该技术可提供简单、可靠和兼具成本效益的设备通信网络,多用于少量信息数据的传输。Sigfox网络在欧洲使用868兆赫频段,在美国使用902兆赫,Sigfox覆盖面积非常广阔,可达到50公里,且功耗较低。

Sigfox网络用于智慧城市、智能楼宇、资产追踪、远程监控、控制和计量电能等领域,可为企业创造新的服务和商业模式,创造更多的收入。连接到Sigfox网络上的设备可以每周发送140条不超过12字节的信息,包括协议、设备功耗以及报警等。Sigfox网络与LoRa均为网络和电信运营商提供物联网服务以及为建设自己的LPWA网络提供了强大的生态系统。

2016年1月,Sigfox公司宣布在南极部署物联网,该公司将帮助比利时研究小组研究影响气候变化的进程。学者们获得了45个拥有长期自动工作模式电池的应用Sigfox网络的GPS追踪器,该跟踪器可以向基站发射探险队员的坐标位置。2016年7月,Sigfox公司在整个拉丁美洲启动Sigfox物联网,并宣布将与墨西哥物联网公司进行合作。计划在2016年年底,将Sigfox物联网信号覆盖墨西哥首都,并在尽量短的时间内在北美国家铺设Sigfox网络。截止2016年8月,全球共计有21个国家(法国、西班牙、葡萄牙、荷兰、卢森堡、爱尔兰以及拉丁美洲国家)铺设了Sigfox网络,接入Sigfox网络的设备数量超过700万个,Sigfox公司预计于2016年底前将铺设国家数量扩至30个。

4 依据现有移动技术开发的物联网技术

由于当前M2M设备对数据传输速度要求不高,因此现有移动网络用于物物相连的成本比较高昂。传感器和设备也因在移动网络和复杂的协议中能量过度消耗,导致M2M设备中电池的快速放电。现有蜂窝移动网络应用于物联网时还需要进行网络升级。目前,经过升级后应用于物联网的移动网络包括EC-GSM(又称EC-GPRS,EC-GSM-IoT)、eMTC(又称LTE-M,LTE Cat.M1)和NB-IoT。这些技术的共同缺点是运行时需要许可的频谱,数据传输自费对于对速度要求不高的设备来说相对昂贵,LTE标准下工作的设备价格较高。优点是可以使用现有移动运营商的基础设施,支持漫游、多媒体实时设备的数据传输速度快。

EC-GSM是一项基于GSM/GPRS/EDGE基础的技术,可使这一制式下大部分已安装的基站无需更换或升级硬件设备,其优势在于移动基础设施已就绪,大部分情况下只需要更新在网络节点上的软件。此外,GSM网络遍布全球,拥有最大的覆盖面。

篇2

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2016)12-0078-04

引用格式:赵小江,祝海云,徐福新. 低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向[J]. 移动通信, 2016,40(12): 78-81.

1 引言

从手机和移动宽带衍生发展而来的M2M模块在行业应用信息化中得到大力应用,移动物联网成为一个新兴市场。战略无线业务咨询公司Northstream曾公布了它对2016年全球移动电信行业走势的预测:预计“物联网黄金时代”将拉开序幕。目前承载移动物联网的主要无线传输网络包括2G(2.5G)/3G/4G移动网络、Wi-Fi网络、ZigBee、蓝牙等,并且大约70%的移动物联网都是以低数据速率的低端通信模块为主。本文将主要探索低数据速率移动物联网的通信技术发展方向和产业化方向,并以车联网为例进行探讨。

2 车联网结构

截至2015年6月底,全国机动车保有量达2.71亿辆,电动自行车保有量也已突破2亿辆。汽车、摩托车、电动自行车已经成为各个阶层工作、生活中必备的交通工具,但被盗现象却时有发生,因此用户对车辆防盗、定位管理需求日益强烈。此外,一些快递物流、外勤服务、车队管理、汽车租赁管理等不仅需要车辆定位,而且使用轨迹辅助生产调度管理、里程数量统计、围栏管理等应用。车辆的运行状况也是车主非常期望掌握的,这通常需在汽车4S店或者车辆维修点才可以查看。而目前机动车车载自动诊断系统“OBD Ⅱ”已经可以提供外部接口车况检测或者汽车厂家直接通过其ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)接口完成车况检测,甚至电动自行车也已经结合控制器可以提供车况检测和电池电量管理等功能。

车辆防盗定位、生产调度管理、车况检测等都驱动了车联网平台的诞生。车联网组成不仅包括车辆本身,而且还包括车联网终端、用户智能手机/电脑、GPS卫星定位系统、车联网云平台,并依赖移动通信数据网、互联网完成,具体如图1所示:

车联网终端先通过GPS卫星实时获取地面行驶车辆的位置信息,再通过移动通信数据网络与车联网云平台之间建立通信。车联网终端除了包括由单片机组成的控制模块外,还包括定位模块、通信模块以及智能传感模块。

定位模块以GPS芯片为基础获得车辆所在的地理位置信息,实时不断地接收GPS卫星信号,提供车辆运动状态数据,包括车辆经纬度信息、运行速度、运行方向、时间信息等。

通信模块在图1中可与车联网云平台和用户手机/电脑终端进行数据交换,目前通信网络和终端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi网络。但考虑定位和车辆控制的交互数据量小(主要包括控制信令、GPS经纬度、车况检测等数据),而且室外移动范围广,同时结合移动物联网成本的考虑(终端2G通信模块与终端4G通信模块的价格约相差3至8倍),因此图1中车联网终端连接车联网平台所需的移动通信数据网络主要基于2.5G移动网络为主,这包括GPRS(GSM)网络和CDMA 1X(CDMA)网络。

智能传感模块包括防盗模块和车体性能感知模块。其中,防盗模块在用户设置防盗功能后,通常利用GPS位置信息形成电子围栏和G-Sensor(重力传感器)感知车辆被触碰或剧烈震动通过系列算法触发整车被盗报警,或者通过断电感知电池被盗,即可向用户手机发送报警信息,这种模式基本可以避免误报警;车体性能感知模块包括电池电量和车况检测功能等,让车况信息黑匣子可以向用户直观展现。

车联网云平台除了包括存储车辆的各种数据档案信息外,还包括轨迹、绑定智能手机和智能终端关系、车辆报警记录等。用户智能手机和电脑终端可以利用图1中无线数据网络(这可以是各类制式的2.5G、3G、4G移动数据网络或者Wi-Fi网络)或者有线数据网络连接车联网云平台,实时查看车辆信息、接收报警信息或控制车辆,以确保报警的有效性和远程可控性。

3 低数据速率移动通信相关技术和特性

在车联网中的应用

在移动物联网中,大量的应用如车联网、抄表业务、智慧农业、工业自动化、可穿戴设备、安防等,由于没有稳定的Wi-Fi覆盖,只能基于移动通信网络。2G网络(GSM和CDMA)经过较长时间的建设运行维护,网络覆盖面广、覆盖质量佳,特别是2G终端芯片相比3G/4G价格低廉优势明显,因此结合低速需求和成本控制的要求,GPRS和CDMA 1X低速数据网络还是大有用武之地。如果后期手机用户大量迁移到4G VoLTE网络,空余的2G频率和网络或许可以迎合快速发展的低速移动物联网无线承载容量需求。由于3G网络(CDMA EV-DO和WCDMA)通信模块的价格始终无法靠近2G通信模块,因此在低数据速率移动物联网中很难找到应用的切入。在当前4G时代,LTE与移动物联网之间总是存在一条难以跨越的鸿沟,其中成本是主因。

3GPP组织在LTE Release 13版本中所研拟的LTE-M标准目前暂时被各方看好,具备低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点,该规格的目标是达到100~200 kbps的最高传输速率,但标准尚在制定中,最为关键的成本看是否能突破。下面将主要探讨当前广泛应用的GPRS和CDMA 1X相关技术及产业在车联网中的应用发展态势。

3.1 终端通信模块开发

在车联网中,车联网终端在不同的通信制式中,主要是通信模块上的差异,但其也是影响车联网终端的重要成本。构成通信模块主要是GSM芯片和CDMA芯片的差异。

GSM芯片厂家众多,在MTK、展讯、互芯、Mstar等,GSM已经没有专利费;而在CDMA芯片,目前主要有高通、英特尔(2015年收购了威睿电通),且专利主要集中在高通手中。由于高通专利费、入门费居高不下;CDMA支持厂家明显弱于GSM,而且CDMA模块套片价格也高,CDMA成本约高于GSM模块2至3倍,因此基于CDMA 1X模块的车联网移动终端生产成本相对较高,CDMA 1X模块在工业领域有较大幅度落后于GSM/GPRS模块的应用。

目前在移动物联网终端包括车联网终端也出现一些新的开发模式,有些开发者摒弃采用模块化开发的模式,改为采用芯片开发共享ARM和FLASH的方式,以大幅降低成本,但这种开发模式难度大、周期长、产品稳定性对开发者要求更高。

3.2 移动物联网号码开卡

我国手机终端普遍采用机卡分离的模式。中国移动和中国联通的GSM手机终端通常采用SIM(Subscriber Identification Module,用户身份识别卡)卡,是手机的一张个人资料卡;而中国电信CDMA手机终端通常采用UIM(User Identify Module,用户识别模块)卡,是接入网络系统的标识和身份验证。在移动物联网终端应用中,通常也是采用SIM卡(UIM卡)+卡槽的模式。

但是在车联网应用中,运行环境较差,耐高温、低温,抗剧烈震动等对移动物联网终端要求较高。据统计,5%~10%的机械障碍与SIM卡(UIM卡)和卡槽的耦合有关,这也是部分用户在使用车联网终端中反馈质量问题的一个重要方面。目前,基于CDMA的车联网移动物联网终端已经重新启用在北美较为广泛使用的烧号开通号码模式,这不仅节约了UIM卡和卡槽成本,而且较好地提升了产品质量的稳定性。另外,在一些统一运营的行业应用业务模式中,行业应用业务管理者或者经营者期望通过烧号,形成号码与物联网终端一体化,避免SIM卡被非法挪用产生额外费用和网络违法行为。

目前CDMA烧号通常有两种模式:OTA(Over-the-Air Technology,空中下载技术)烧号模式和电脑数据线手编烧号模式。具体如下:

(1)OTA模式:电信运营商提供的身份识别鉴权数据无线远程传输到移动终端内。这通常需要终端拨打*228或*22800,通过系统支撑完成。*228或*22800等同于紧急特服,在协议中规定即使运营商中没有开户注册,手机终端也可以有权限默认拨打。

(2)手编模式:完成移动物联网终端号码开户后,从相关渠道获取手机卡五码数据,并且改ESN(Electronic Serial Number,电子序列号),然后通过电脑软件写入移动物联网终端,使其具备注册入网资格。在车联网应用中,基于CDMA 1X终端只要三码IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number,国际移动用户识别码)、AKEY(Authentication Key,鉴权码)、ESN即可。

由于GSM没有烧号协议支撑,因此SIM卡槽的质量要求显得特别重要。为了提升产品的稳定性,有些开发者采用SIM卡与卡槽焊接的方法变通来解决SIM卡与卡槽之间松动造成的机械障碍和仿一体化问题。

3.3 移动网络性能要求

(1)抗干扰性。车联网或者其他移动物联网所处的环境通常较为复杂,有人为无线干扰器或者其他应用的干扰。在通常的网络设计和规划中,对于基本相同的误帧率要求,GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9 dB左右,由于CDMA系统采用扩频技术,扩频增益对全速率编码的增益为21 dB,所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14 dB,GSM对底噪的要求更为严格。

(2)安全保密性。当前GSM网络伪基站不仅对手机造成脱网影响,而且对所处的基于GSM模块的移动物联网终端造成脱网影响。此外,GSM手机短信、通话可被黑客监听也一直困扰着GSM的安全。而CDMA网络中手机与基站是双向验证,同时要在CDMA的42位PN码中去猜测某一编码有如大海捞针,可以有效保护空口安全,无线解密器无法攻破。

(3)2.5 G网络吞吐率。在支持低速率物联网应用上,GPRS(GSM)支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行数据传输速率,CDMA 1X(CDMA)支持最大153.6 kbps上/下行对等数据传输速率。在低数据速率应用中,CDMA模块比GSM模块可以支持相对更高的峰值速率。

4 结束语

车联网应用已经在某些汽车、智能电动自行车、摩托车出厂中开始预安装,也有部分行业应用用户或者个人用户后安装车联网终端,预测其今后将有广阔的市场空间,而且用户忠诚度相对较高。本文通过从车联网应用分析来看低数据速率移动物联网涉及移动通信技术应用发展态势,虽然近年来高数据速率移动通信技术更新迭代非常快,但是低数据速率通信技术或许有更稳定且独到的应用场合和应用空间。“技术为市场服务”,市场的需求将促使基于2.5 G的低速移动通信数据网络可能伴随着不断更新的高速移动通信网长期并存。

参考文献:

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作者简介

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1 物联网定义、组成结构及其特点概述

将网络技术应用于万物,是对物联网最直接的表述。物联网的英文全称是Internet of Things,是指将无处不在的终端设备和应用设施,例如具有智能化能力的传感器、移动终端设备、工业工程系统、电子数控系统、家庭数字智能设备等, 与周围安装有无线终端接收设备的个人与车辆等等连接,通过各种无线或有线发射接收技术,在长距离或短距离的通讯上,实现不同类型的网络之间的互联互通效果。在各种网络环境下,采用保障终端设备信息安全的机制,为各联接终端提供安全可控甚至是具有个性化的实时在线监测、定位搜索、报警联动、调度指挥等管理方式和服务功能,实现网络技术对“万物”的“高效便捷、节能环保、安全放心”的“管理、防控、经营”一体化功能。

构成物联网的框架部分由3部分组成,它们分别是:控制整个物联网的核心能力,让物联网具有感知能力的感知层,感知层反应着物联网的技术含量,是开发部门追求进步的重要一层;接下来就是以移动通信网络为根本,技术最为成熟,各方面都是最全面的,只有经过小部分完善的网络层;最后一层是应用层,面对的是移动终端的用户,通过物联网技术将企业的信息展现到终端用户面前,为终端用户提供全面高效的服务方案,整个物联网具有着融合企业信息、提供资源开发利用、保障信息安全的开发能力。物联网系统主要包括有:支撑服务运营的系统、虚拟空间中的传感网络系统、终端业务服务的应用系统、作为连接基础的无线通信网系统等组成。

过去的互联网是基于计算机技术而开发出来的信息技术,现今的物联网技术所取用的核心部分依然是互联网技术,物联网技术只是对互联网所能实现的功能进行扩展和延伸,达到物体与物体的连接。由于物理材料、物理技术的升级,通过光感技术、红外技术、等等,物联网技术能快捷的使两种不同的行业产生联系,使得像超市、护肤品专卖店等这类实体经营店也能通过网络技术产进行交流。总的来讲结合力物联网的移动通信有以下几个方面的特点。

1.1 物联网技术服务的对象更广

过去的移动互联网由于技术条件的限制,服务对象局限于移动终端,没有将这些对网络服务需求高的大量的实体类的客户端纳入网络空间去,服务效应明显低下了很多,而物联网技术的引入刚好满足了这类对网络应用需求高客户群体,方便了实体类的客户端对人们的快捷服务,填补了之前服务所达不到的空缺部分,扩大了通信公司服务的范围。

1.2 物联网缩短了服务的反应时间

以往人们需要社会设施服务的时候,需要很长一段时间才能得到。物联网则彻底缩短了人们申请服务的反应时间,需求人群只要通过物联网或者使用物联网上提供此类服务的APP一个简单的需求信息,能提供该类服务的从业人员在接到需求信息之后就能快速反应,到达需求人群身边解决所遇到问题或是提供需要的服务,经过物联网的提速,使得生活变得更简单方便了。

1.3 物联网个人信息保护更高

物联网技术是在互联网技术的基础上发展起来的,在保护用户个人信息发面已经有了经验,再加上新的加密解密技术,物联网对用户信息保护的能力更加提升了一个环节,物联网保护信息的能力更高。

2 物联网技术下移动通信技术的应用与发展探究

我国通信行业经过了互联网时代的升级,有了长足的进步,但物联网是一种新的技术,未来的上限需要经过不断的探索才能确定,因而笔者提出以下几点建议。

2.1 加快物联网与移动通信技术的结合进程

每一项新技术的出现到为大众带来福利都是需要一个时间发展的过程来完成的,物联网技术作为互联网技术的扩展,有互联网技术运作所打下的经验基础。因此,物联网与移动通信技术的结合进程要加快。移动物联网的发展,为用户生活创造便利,更为移动通信行业开展出新的业务创造出前提和准备。通信公司要发掘通信领域内的技术优势,充分运用终端平台的高度智能特性,开发出便捷服务于广大群众同时又支持这类智能平台的APP软件,使广大群众能充分体验到物联网对改变生活、服务生活的优势。通信公司要注意到的是,公司要通过电话调查、问卷调查,等等方式来获取广大用户对公司所开展的这些服务的感受、看法,了解带终端使用者对需求,这样技术开发部门才能开发出符合用户需要的应用软件。

2.2 增强网络监管力度,打击网络违法行为

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所谓互联网通信技术指的就是以计算机为载体,以互联网为手段来实现交流通信的技术。在互联网通信技术的支持下,人们实现了远距离的文件传输、视频通话和语音交流,打破了时空界限,降低了交流成本,使远距离内的即时传播成为可能,影响着人们生活的方方面面。对互联网通信技术的研究首先要了解互联网通信技术的特点,下面讲座具体阐述。

一、互联网通信技术的特点

1、互联网通信手段多种多样。互联网拥有强大的功能,通信技术与它的结合在在内容和功能上得到了极大的丰富,当前阶段应用开发出来的主要有以下四种:第一移动通信技术,是把互联网技术应用于手机等移动通信设备,在这类技术的支持下手机既可以通信又可当做“可以移动的简便电脑”来使用。第二种是多媒体通信技术,人们利用电脑所作的视频通话、语音交流等都属于多媒体通信,具有互动性、集成性等特点。第三种是光纤通信技术,作为一种新兴的通信技术具有广阔的发展前景。第四种卫星通信技术,使人们的通信打破了地理环境的限制,信号稳定,信息传输可靠。

2、互联网通信渗透范围广泛。互联网通信技术在强大的自身优势下,首先在生活、工作中被广泛应用,现在它已经渗透到了教育、科技、文化、政治、军事等各个领域。在推进经济快速发展这一方面,互联网通信技术算是功不可没,既为他们提供通信技术方面支持,又逐步衍生出新的行业,形成新的经济热点。

3、融合性。“海纳百川,有容乃大”,在互联网通信技术中融合性也是它区别于其他通信手段的一个重要特征。正如前面有关互联网通信技术的类型中讲到的那样,新形势下单一的互联网或者通信技术都无法满足用户方便、快捷的要求,无形之中加快了移动通信技术、卫星通信技术等通信手段的融合进程,并进一步实现了业务等的不断融合。

二、互联网通信技术的现实意义和不足

1、互联网通信技术的现实意义。现代社会随着互联网通信技术的变革,在很大程度上取代了传统的通信技术,并给生活的各个方面带来了重要的影响,具体包括以下几个方面:第一,进一步实现了资源的共享性。互联网通信技术使得远距离的文件传输成为可能,人们利用互联网通信技术一计算机为载体,直接把需要传递的图像、声音、数据等传递给对方,提高了信息传递速度,使即时传播成为了可能。同时这还减轻了邮局、快递等的工作负担,在很大程度上实现了绿色传输,降低了生产成本。第二,改变了传统的生活方式。互联网通信技术改变了人们传统的生活方式,在教育方面最显著的体现就是远程教育的普及,一改过去面授的讲课方式,远程学员通过观看教学视频就可以满足自身的需要,实现了资源利用的最大化。第三,衍生出新的经济形式。互联网通信技术在满足了人们通信需求的同时,还刺激了新的经济形式的出现,电子商务、智能手机制造业、智能化芯片制作工艺等新兴行业,都是在这一时代背景下逐渐发展壮大起来的。2、互联网通信技术的不足。下面将分成几个方面做具体阐述:(1)信息安排缺乏条理性。互联网通信技术在进行信息分组时,一般遵循“把相同的鸡蛋放到一个篮子里去”的原则,把不同的信息做成不同的信息块。由于信息的重要程度、受关注程度等的不同,对相应的信息块的点击率也是不同的,这很容易就造成重要信息块的瘫痪以及不被关注信息块的浪费。因此,根据实际情况优化信息块的设置,尽可能的均衡承受各信息块的服务器的负担。(2)互联网信息真假不一、良莠不齐。互联网通信技术作为人们交流、传播的重要工具,它所传播的信息的质量会对受传者产生重要的影响。然而由于网络传播的匿名性,有的人开始肆无忌惮的传播虚假或不健康的信息,污染人们的视觉,甚至被不法分子利用,传播错误的人生观、价值观。

除此之外,在利用互联网通讯技术所从事的活动中,通讯信息的安全也是一个应该重视的问题。

三、互联网通信技术的优化措施

互联网通信是一个拥有广阔发展前景的产业,针对上面提到的缺陷和不足,可以从互联网通讯技术的改进和发展两个方面着手,下面将做具体的阐述。

1、互联网通信技术的改进措施。(1)优化信息查询方法。针对当前互联网信息安排不合理的情况,对信息查询方法进行合理的优化。首先,要对互联网信息做有针对性的物理排序,注意浏览器任务量的均衡分布。其次,是对查询方法的内部优化,包括通过对SQL语句的优化强大数据库查询功能,并通过保证多项式时间近似算法来优化数据库的性能。(2)维护互联网通讯信息的安全。对使用互联网通信技术的用户来说,能最大限度的保护自己通讯信息的安全是最重要的,而且面对互联网通讯过程中的信息泄露给用户带来巨大损失的情况下,对维护互联网通讯信息的安全至关重要。通过密码设置、身份验证等环节对信息进行加密处理,只有通过身份验证的人才可以浏览信息,提高了互联网通讯的信息安全;还可以采用静态密码登陆的方式,利用计算机技术把密码和移动手机等的设备相结合,想要查看信息就要输入已经配对好的手机动态密码,进一步保护通讯信息的安全。2、推动互联网通信技术的进一步发展。互联网通讯技术作为一个出现仅仅几年时间的新兴事物,在未来有广大的发展前景,在互联网通信的基础上进一步优化性能、扩展业务有重要的现实意义。3、加大网络电话的技术投入力度。传统的打电话交流的工具是手机,远距离通话话费昂贵不说由于信号的不稳定性,通话质量也难以保证。网络电话依托互联网通信技术,以较低的价格实现各个地区的通话,把这一技术加以开发利用一定会拥有巨大的潜能。而且,目前在全球许多发达地区网络电话技术已经比较成熟,这对国内网络电话的开发有借鉴意义。4、开发3G以上的移动通讯系统技术。伴随着智能手机的普及,3G上网卡被广泛使用,衍生出一个新的商机―――3G系统的开发和扩张。3G系统最大的优点就是可以实现网络的试试连接,传输量也不是传统的系统所能比拟的,现在已经逐步成为互联网移动通信的必备设施,因此互联网通信技术对此所作的投资拥有巨大的潜力。

四、结束语

必须承认我们生在一个高速发展的信息时代,实现各种信息的快速传递成为我们对通讯工具的最基本要求。互联网通信技术为我们构建了一个快速、便捷的信息交流模式,给我们的工作、学习、生活提供了许多的便利,因此对它所进行的研究工作具有重要意义。本文通过对互联网通信技术应用的研究,希望能为互联网通信技术的进一步发展提供理论指导。

参考文献

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中图分类号:E965 文献标识码:A 文章编号:

现代社会,电力资源是人类不可或缺的能源,但当今社会,能源短缺与环境问题日益突出,发展智能电网是解决上述问题的有效手段。世界上诸多国家重视智能电网的建设,虽采用的建设模式有所不同,但是物联网通信技术已然被很多国家所采用。在电力需求与电力技术研发的双重作用之下,物联网通信技术在智能电网中的应用愈加广泛,并且大有迅速热遍全球之势,应对物联网技术在智能电网中的远大前景,相关领域的研究更有深远的意义。

1 智能电网、物联网概念简述

1.1 智能电网

通过采用现代化的信息手段,实现电网诸多系统,如发电、输电、配电、供电、售电、用电等环节的智能交流,可以将这样的电力网络称之为智能电网。一般而言,智能电网存在如下诸多优势:能够实现自我修复;能够有效抵御外来袭击;能够对用户形成激励,促使他们主动参与电网运作;完善电力系统,减少电量损失;优化资源设置,有效降低电网运行资本;实现对多种发电及蓄电形式的容纳;推动电力市场的繁荣发展。

1.2 物联网

随着科技的不断发展,物联网已然成为互联网不可或缺的组成部分。物联网的概念是由美国教授Kevin Ashton于1999年所提出,经过一定发展,在2005年于威尼斯所召开的信息社会世界峰会上,物联网概念最终形成。通俗而言,物联网是“物物相连的网络”,它的形成需要特定的感知元件,如传感器、射频识别、二维码等,通过对基础网络的运用,实现人与物或物与物间的互联。随着通信技术的不断发展,物联网通信时代已然到来,近乎世界上的所有物体,都可以通过互联网实现交换。

2 物联网的诸多用途

随着现代信息化网络技术的推广,作为网络技术重要组成部分的物联网技术也有颇为广泛的用途,现简略介绍如下。

2.1 智能物流

物联网通信技术在物流领域的应用,以智能配送的可视化管理网络、全自动的物流配送、网络化信息共享平台为主,因为采用了可供分析与模拟的软件,从而形成供应链网络,无论是企业生产地点的确定、采购地点的设置,还是库存分配战略的制定,都能有效地降低配送成本,改善服务质量。

2.2 智能电网

将物联网通信技术广泛应用于智能电网的诸多环节,实现对电力交换情况的改善,以及电网利用率的提升。有了物联网通信技术,能够有效接收风能发电、太阳能发电等分布型的能源进入电网,实现对主网的补发电。我国现阶段已开始实施阶梯性电价,因为智能电网能够实现对用户电力负荷的实时监控,这给用电户提供了自行选择电价及能源类型的权利。

2.3 生态监视

物联网通信技 术还可应用到生态监视领域,如城市大气、饮用水源地、生态补偿等。通过对RFID技术以及视频感知、声学、光学、生物、化学、红外、卫星等传感器的使用,从而实现对监控领域的全面感知,再将所得信息进行传输,利用生态分析、决策支持系统、云计算等智能系统进行处理,从而实现对应用领域的智能监视。

2.4 电子保健

在医疗保健领域,医疗信息化得以体现,这离不开物联网通信技术的普遍应用。电子病历、医学图像存档、通信系统、微机医嘱录入系统与微机临床决策支持系统的广泛应用,能有效减少医疗差错,实现对医疗成本的监控管理,维护病人的隐私,有效延长病患医疗记录的寿命。与上述内容相配合的,还有门诊管理系统、临床信息系统、住院管理系统、物资管理系统、药品管理系统、财务管理系统、人事管理系统、OA管理系统等,从而形成医院的整体信息系统,保障医院医疗的信息化。

2.5 智能交通

世界交通问题令人堪忧,每年因交通事故及交通堵塞所造成的经济损失是极为惨重的,而尾气排放所造成的环境污染也愈加困扰着人们。与传统的交通管理相比,实行智能交通管理,能够有效地减低交通事故的发生率,减少交通堵塞的发生,实现对交通的有效监管,从而减少车辆尾气的排放。

3 物联网技术在智能电网中的应用

3.1物联网关键技术

物联网中主要涉及到的是射频识别技术、无线传感器与聚合技术。射频识别技术是一种自动识别技术,能够通过射频模式信号来自动识别对象,实现对相关数据的获取与采集。极具代表性的是RFID系统,它由电子标签、信息读写器及信息处理系统三部分组成,其工作原理按如下步骤进行:在通过特定的信息读写器之时,物品上所带有的电子标签会被读写器所激活,标签所携带的信息将被无线电波所传输,送至读写器及信息处理系统,实现对相关信息的自动采集。

无线传感器是常用的器件及装置,能够对预定指标进行感知,并依据特定规律将其转换成可用信号。一般而言,无限传感器由敏感元件及转换元件两部分组成。随着现代科技的不断发展,纳米技术及MEMS技术被广泛应用,无线传感器的智能化日益凸显,对物联网智能环境的实现起到巨大推动作用。通过采用一定协议技术,可以为不同无线传感器分配特定的IP地址,形成良好的基础网环境,实现多层传感器间网络信息的融合。无线传感器与聚合技术的应用,形成了新型的网络连接技术,具有低速率、低功耗与短距离传输的优势。

3.2 应用物联网的网络架构

在智 能电网中应 用物 联网智 能 通信技术,网络架构表现为三个层面,即感知层、网络层与应用层。通过感知层,采用以RFID为主的技术手段,来采集智能电网中诸多环节的有用信息。通过网络层,以智能电网中的光纤网为主、线载波通信网为辅,实现对感知层所获取的各类信息的传输,这样的传输可以在广域和局域范围内进行。通

过应用层,实现物联网与电力行业专业技术的深度融合,从而实现对电网的决策、监控以及服务的智能化管理。

3.3 发展前景

对于电网企业而言,智能用电的海量数据也是一种巨大的财富,对于这些数据内在价值的挖掘,是智能用电领域的重要研究方向之一。因为从这些用电数据上,我们可以大体领略到社会的经济发展水平,可以了解用电户的消费能力与社会属性。如通过对长期不用电的家庭数量的统计,我们可以得出该城市房屋的空置率;通过对用户电费缴纳情况的分析,可以得出该用户的信用度。通过采用物联网智能通信技术,对电网企业所获得的数据进行加工处理,以实现其自身价值的挖掘,还可以为政府及社会其他行业提供有用数据,从这个角度讲,电网企业实现了仅是能源服务企业的突破,也成为依据数据分析创造价值的企业。

智能用电在园区、社区及楼宇间的推广是一种必然的趋势,将覆盖到整个城市,形成一种智能能源网络,这便于人们对绿色低碳的生活方式与生活环境的构建,也有益于诸多社会功能的完善与拓展。因为有对互联网、物联网以及云计算等诸多信息通信技术的综合采用,面向整个城市的基础管理网络形成,能够实现对医疗、交通、城市服务、公共安全等诸多领域的支持,从这一角度而言,智能用电又对城市能源管理有巨大的意义。

对物联网智能通信技术的应用前景进行展望,除了要继续加深在智能电网领域的实践之外,还要依据国际智能用电的相关标准,积极与他国进行实际交流,相互借鉴经验,探讨增进领域发展的策略,以实现智能用电的全球化发展。

4 结语

物联网智能通信技术推动智能电网整体发展的重要手段,对智能电网的研究突破,不能忽视了这种通信技术的实践与运用。智能用电呈现全球化的发展趋势,对智能用电的研究工作,如果只局限在国内,不与国际的同行交流与合作,那将无异于闭门造车,是不利于我国智能用电领域的整体的发展的,正因如此,加强该领域国际间的合作与交流是必须的。

参考文献

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