王冰

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無(wú)線移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

王冰

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司青島市分公司，山東 青島 266071

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋，這就為物聯(lián)網(wǎng)最后一公里解決了接入問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)可以以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為接入手段，將物與物有效地鏈接起來(lái)，建立一套綜合的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)。

移動(dòng)通信；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；物聯(lián)網(wǎng)

現(xiàn)階段，隨著4G時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)線移動(dòng)通信的發(fā)展更加迅速。該通信模式不僅可以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，也可以實(shí)現(xiàn)部分多媒體服務(wù)。本文研究了該通信模式和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合應(yīng)用的方法，并充分激發(fā)該通信模式的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用范圍，以創(chuàng)造更好的社會(huì)效益。

1 無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與發(fā)展?fàn)顩r

新時(shí)期，無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已發(fā)展至第三代，即全面迎來(lái)了 4G 時(shí)代，不但可提供傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，還可實(shí)現(xiàn)高效的分組多媒體服務(wù)。[1]其框架結(jié)構(gòu)包含核心網(wǎng)、無(wú)線終端以及接入網(wǎng)絡(luò)等。當(dāng)前無(wú)線終端設(shè)備包括計(jì)算機(jī)以及手機(jī)等，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線終端還會(huì)呈現(xiàn)出多重化的嵌入芯片智能應(yīng)用設(shè)備。

無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷 LTE 持久的演進(jìn)過(guò)程，直至 4G 技術(shù)的誕生，由傳統(tǒng)單一的語(yǔ)音通信服務(wù)發(fā)展至今天的交互多媒體以及視頻業(yè)務(wù)。[2]無(wú)線移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)有以無(wú)線終端、接入網(wǎng)以及核心網(wǎng)為主的框架結(jié)構(gòu)。現(xiàn)階段的無(wú)線終端以計(jì)算機(jī)、手機(jī)等為主，在未來(lái)階段無(wú)線終端會(huì)有更加智能化的嵌入芯片設(shè)備。

接入網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)往往通過(guò)RNC設(shè)備，當(dāng)手機(jī)接入無(wú)線網(wǎng)時(shí)，該設(shè)備會(huì)對(duì)其調(diào)控，該調(diào)控往往表現(xiàn)在無(wú)線鏈路的管理、實(shí)現(xiàn)切換機(jī)制及呼叫性處理等方面。RNC除了可以支持最基本的語(yǔ)音功能外，還需要支持?jǐn)?shù)據(jù)包傳輸?shù)裙δ埽磥?lái)在RNC平臺(tái)還會(huì)支持部分其他功能，如IPV4，IPV6等。

在IP路由設(shè)備的分配下，無(wú)線移動(dòng)通信的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)會(huì)支持更多元的業(yè)務(wù)，而且利用資源的效率也會(huì)有所提升，也會(huì)有迅速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)容量。[3]如今科學(xué)技術(shù)更加現(xiàn)代化，更新不斷加快，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合會(huì)成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。但是，融合相關(guān)網(wǎng)絡(luò)與具體業(yè)務(wù)市場(chǎng)關(guān)系密切，這方面包括體制監(jiān)管及很多技術(shù)問(wèn)題，所以要經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間的探索研究。

2 物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)的融合發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)由部署在觀察區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目的是協(xié)作感知，采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并傳送給觀察者。從傳感網(wǎng)的發(fā)展歷程看，無(wú)線通信網(wǎng)與傳感網(wǎng)融合是必然趨勢(shì)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的泛在性、覆蓋的廣域性、終端的移動(dòng)性，以及對(duì)終端的智能管理（位置、時(shí)間、服務(wù)質(zhì)量），必將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的最重要的基礎(chǔ)。

2.1 通信運(yùn)營(yíng)商的具體實(shí)現(xiàn)方式

由于物聯(lián)網(wǎng)面對(duì)的是物體，這就決定了其特點(diǎn)是需求量大，用戶ARPU值低，初步統(tǒng)計(jì)每年能達(dá)到上百萬(wàn)張，且隨著系統(tǒng)完善、市場(chǎng)推廣，將來(lái)用戶也會(huì)越來(lái)越多，而運(yùn)營(yíng)商的HLR容量根本無(wú)法滿足需求，且如果使用公網(wǎng)號(hào)段也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，這就需要運(yùn)營(yíng)商依托無(wú)線資源組建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。利用內(nèi)部私有號(hào)碼，為用戶提供內(nèi)部通道。運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)的號(hào)段和HLR容量都不會(huì)占用，從而節(jié)約了公網(wǎng)號(hào)段資源，又滿足了大容量號(hào)碼的需求。物聯(lián)網(wǎng)需要一物一卡，不需要語(yǔ)音功能，只需要短信或者互聯(lián)網(wǎng)功能。因此，運(yùn)營(yíng)商可以搭建一套新 HLR 用戶平臺(tái)，只需要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的鑒權(quán)、用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能即可，物聯(lián)網(wǎng)需要進(jìn)行全國(guó)漫游，IMSI 需要申請(qǐng)全國(guó)的專用IMSI號(hào)段，以實(shí)現(xiàn)全國(guó)漫游，ISDN 使用私網(wǎng)號(hào)碼即可，對(duì)外無(wú)需顯示。云計(jì)算、智能移動(dòng)設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將成為市場(chǎng)成長(zhǎng)的最大動(dòng)能。其中，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最具潛力，未來(lái)其概念將逐一落實(shí)于日常生活中。幾乎世界上每件物品，小至燈泡、電視等家電用品，大至汽車甚至是建筑，都將互相聯(lián)結(jié)，串連起溝通網(wǎng)路，令物體間可以直接進(jìn)行聯(lián)系。

2.2 無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施模型研究

依照上面的各種功能，本文創(chuàng)立了無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)計(jì)模型，該模型如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施模型

從圖1中很容易看出，外面較大的圈即為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，里面較小的圈便為互聯(lián)網(wǎng)，手機(jī)、電腦等智能終端經(jīng)由核心網(wǎng)完成接入。物聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有很多，典型的如信息查詢、智能監(jiān)控等。在節(jié)點(diǎn)處安設(shè)了智能化的傳感器設(shè)備，典型的如安設(shè)在交通路口及醫(yī)院內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備，銀行及超市內(nèi)進(jìn)行信息查詢的設(shè)備等，以完成對(duì)目標(biāo)物體各種信息的采集，再經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)认嚓P(guān)處理，最后為用戶提供所需信息。[4]

根據(jù)上文能夠看出，要想確保今后的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)可以暢通無(wú)阻地運(yùn)行，首先應(yīng)該保證移動(dòng)終端在接入時(shí)較為快捷、方便，而且?guī)捵銐蚩臁Ｆ浯?，在需要的區(qū)域，如倉(cāng)庫(kù)、醫(yī)院、超市等，有足夠的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、處理物體。最后是互聯(lián)網(wǎng)，在物聯(lián)網(wǎng)中這是至關(guān)重要的部分，很多物體都通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接，遠(yuǎn)端監(jiān)控及遠(yuǎn)端綜合處理也往往通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)今的信息時(shí)代，根據(jù)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的自身特點(diǎn)和未來(lái)階段的發(fā)展趨勢(shì)，我們需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵有更加深入的了解，以利于無(wú)線移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)融合應(yīng)用，推動(dòng)智能化發(fā)展的實(shí)現(xiàn)，并且使人們的生活更加方便。

[1]高建良.物聯(lián)網(wǎng)RFID原理與技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2013.

[2]趙娜.移動(dòng)通信在物聯(lián)網(wǎng)中的研究和應(yīng)用[J].電大理工,2013(4).

[3]高華，樓惠群.移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用探討[J].數(shù)字通信，2011（1）64.

[4]韓斌杰.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.

TN929.5；TP391.44

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