李艷軍

（重慶信科通信工程有限公司，重慶　401121）

LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用

李艷軍

（重慶信科通信工程有限公司，重慶401121）

在當(dāng)前的信息化時代背景下，信息技術(shù)的飛速發(fā)展使其在越來越多的領(lǐng)域得到了普及和應(yīng)用，推動了信息的高速傳輸和共享。LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新興的信息技術(shù)，在實際應(yīng)用中可以相互結(jié)合起來，發(fā)揮出雙方的優(yōu)勢，為社會提供更加全面的服務(wù)。文章結(jié)合LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概念，分析了現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)模型，并對LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合與應(yīng)用進(jìn)行了討論。

LTE無線通信技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；技術(shù)創(chuàng)新

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使得社會逐漸進(jìn)入了信息化時代，通信網(wǎng)絡(luò)在人們的日常工作和生活中占據(jù)著越來越重要的位置，為信息的高效傳播奠定了堅實的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將幾乎所有涉及信息技術(shù)的應(yīng)用納入到了自身的范疇，而LTE無線通信技術(shù)憑借自身較大的數(shù)據(jù)傳輸量和較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在物聯(lián)網(wǎng)中得到了有效應(yīng)用。如何將兩者更加高效地結(jié)合起來，發(fā)揮良好的社會服務(wù)功能，是當(dāng)前形勢下技術(shù)人員需要深入研究的課題。

1　LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

LTE是Long Term Evolution的簡稱，指長期演進(jìn)技術(shù)，其是由第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）組織制定的通用移動通信系統(tǒng)（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)而來，融合了許多全新的信息技術(shù)，如多入多出（Multi-Input And Multi-Output，MIMO）技術(shù)、正交頻分復(fù)用技術(shù)（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）等，在頻譜效率以及數(shù)據(jù)傳輸速率方面有著非常顯著的提升，支持多種寬帶分配和頻段，因此可以更加靈活地進(jìn)行頻譜分配，相比較常規(guī)無線通信技術(shù)，在系統(tǒng)容量和覆蓋面上同樣有著巨大的提升。不僅如此，LTE系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了簡化，進(jìn)一步縮減了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，可以利用更少的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點完成各種數(shù)據(jù)傳輸需求，系統(tǒng)延時不僅得到了控制，在網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)中消耗的成本也更少。

物聯(lián)網(wǎng)可以說是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的一種延伸和拓展，主要是結(jié)合紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描以及射頻識別等技術(shù)，依照約定協(xié)議實現(xiàn)物品與物品的相互連接，能夠完成信息的傳輸和交換以及識別、定位、跟蹤、監(jiān)控等功能。物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵可以從兩個方面理解：一方面，物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，只是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能性的拓展；另一方面，依照相關(guān)原則，物聯(lián)網(wǎng)用戶可以實現(xiàn)任何物品之間的相互交換［1］。

在不斷地發(fā)展演進(jìn)過程中，物聯(lián)網(wǎng)形成了針對各種業(yè)務(wù)的特殊數(shù)據(jù)模型，這些數(shù)據(jù)模型屬于高頻率、小規(guī)模的業(yè)務(wù)類型，與QQ等軟件類似，屬于一種常常在線的業(yè)務(wù)，可以滿足用戶的個性化需求。不過在實際應(yīng)用中，這種小型的業(yè)務(wù)模型會造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費，影響網(wǎng)絡(luò)利用率，也因此成了阻礙物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。在這種情況下，引入LTE無線通信技術(shù)，可以為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定發(fā)展提供良好的技術(shù)支持，具有非常重要的長遠(yuǎn)意義。

2　LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互結(jié)合

將LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來，可以充分發(fā)揮兩種技術(shù)各自的優(yōu)點，對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型中存在的網(wǎng)絡(luò)資源浪費問題進(jìn)行解決，推動二者的共同發(fā)展。這里從不同的角度，對兩種技術(shù)的相互結(jié)合進(jìn)行分析和討論。

從LTE無線通信技術(shù)的角度分析，其作為一種新興的通信技術(shù)，相比較傳統(tǒng)通信技術(shù)而言具有非常顯著的優(yōu)勢，無論是系統(tǒng)容量還是覆蓋范圍都有著巨大的提升，其終端設(shè)備在LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合及創(chuàng)新發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展離不開信息技術(shù)部的支持，通過對LTE技術(shù)終端的普及和推廣，可以實現(xiàn)相應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)［2］。同時，在信息技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下，物聯(lián)網(wǎng)中的信息數(shù)量持續(xù)增加，信息種類也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，需要分析的數(shù)據(jù)量同樣不斷增長，不僅如此，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合問題、海量數(shù)據(jù)信息的處理和整合問題等，都在很大程度上影響著物聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展。在這種情況下，針對LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有效整合，可以對上述問題進(jìn)行解決，在保證數(shù)據(jù)處理質(zhì)量的同時，提高處理的效率。

從物聯(lián)網(wǎng)感知層面分析，LTE終端在LTE射頻分別與射頻識別、LTE天線、定位系統(tǒng)等技術(shù)方面有著不容忽視的作用，對于LTE基帶和射頻識別基帶的相互整合集成同樣意義重大，應(yīng)該得到足夠的重視和深入研究；從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層面分析，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，應(yīng)用最為廣泛的通信技術(shù)，包括3G/4G，Wifi以及有線網(wǎng)絡(luò)等，對此，LTE終端研究的重點，應(yīng)該放在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相互結(jié)合方面，以確保異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)層面的穩(wěn)固性，提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋粡奈锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用層面分析，LTE無線通信技術(shù)的應(yīng)用，可以使得物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲及處理，同時滿足數(shù)據(jù)挖掘、智能分析等方面的需求?？梢哉f，云計算是物聯(lián)網(wǎng)解決上述問題的有效途徑［3］。

結(jié)合上述分析可知，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，想要真正解決云計算中存在的技術(shù)問題，推動LTE無線通信技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，需要將兩者緊密結(jié)合起來，進(jìn)行資源的整合和重組，充分發(fā)揮LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)各自的優(yōu)勢，提高數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)陌踩裕ＷC數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和可靠性，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便捷性，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與LTE終端的信息共享。

3　LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用

想要將LTE無線通信技術(shù)有效應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，需要結(jié)合相應(yīng)的局域網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)價格傳感器、控制器等的相互疊加，同時實現(xiàn)與LTE無線通信的可靠連接。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)中存在的海量數(shù)據(jù)可以通過局域網(wǎng)進(jìn)入到LTE無線通信系統(tǒng)中，不過需要注意的是，存在于物聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包具有規(guī)模小、頻率高的特點，在數(shù)據(jù)傳輸過程中會對無線通信網(wǎng)絡(luò)造成巨大的壓力，必須采取有效的應(yīng)對措施，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量［4］。

與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，LTE無線通信主要是利用OFDM技術(shù)，將原本巨大的信息傳輸信道轉(zhuǎn)變?yōu)槿舾尚⌒托畔鬏斝诺?，在對高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進(jìn)行轉(zhuǎn)換的同時，以層二調(diào)度器對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理和控制，從而確保LTE無線通信條件下對小規(guī)模高頻率業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的可靠傳輸。同時，在LTE無線通信系統(tǒng)中，采用的一般都是被動釋放，缺乏主動釋放的手段，也因此導(dǎo)致沒有被監(jiān)測到的信息無法對鏈路進(jìn)行主動釋放，必須在接收到入網(wǎng)信息，或者通過有效措施告知核心網(wǎng)之后，才能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。

從核心網(wǎng)的角度，對LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，同樣具有非常重要的意義。例如，手機(jī)作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的無線通信終端設(shè)備，可以實現(xiàn)人與人之間的信息交流和共享，而信息在經(jīng)過傳輸后，必須構(gòu)建起相應(yīng)的無線承載，以網(wǎng)絡(luò)附屬存儲（Network Attached Storage，NAS）為媒介，可以實現(xiàn)面向核心網(wǎng)的信息傳輸，為了確保信息傳輸?shù)男Ч枰獦?gòu)建標(biāo)度指（Qos Class Identifier，QCI）無線承載。事實上，在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，LTE核心網(wǎng)絡(luò)都沒有建立相應(yīng)的主動釋放功能，必須在接收到接入網(wǎng)消息，或者UE通過NAS發(fā)送消息通知后，才能實現(xiàn)核心網(wǎng)的釋放功能。

從接入網(wǎng)的角度，需要依照核心網(wǎng)中的QCI無線承載參數(shù)設(shè)置，針對新的接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)調(diào)試，確保用戶在數(shù)據(jù)傳輸過程中可以實現(xiàn)資源共享，在提高配置靈活性的同時，保證了資源的利用率。如果在操作中，數(shù)據(jù)在設(shè)定時間內(nèi)沒有能夠顯示出來，則系統(tǒng)會自動進(jìn)入到非連續(xù)接收（Discontinuous Reception，DRX）周期省電模式中，換言之，根據(jù)實際情況，LTE技術(shù)可以實現(xiàn)對各項參數(shù)的調(diào)整［5］。

4　結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，帶動了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，也使得LTE無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中得到了應(yīng)用，發(fā)揮著不容忽視的作用。對于相關(guān)技術(shù)人員而言，應(yīng)該緊跟時代發(fā)展步伐，及時更新認(rèn)識，適應(yīng)社會發(fā)展的需求進(jìn)行LTE無線通信技術(shù)的更新，推動其向著規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用，不僅能夠推動信息技術(shù)的快速發(fā)展，也是兩者技術(shù)創(chuàng)新的主要動力。

［1］李鵬程.試析LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合［J］.科技視界，2015（8）：66，167.

［2］李昊，胡興. LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與發(fā)展［J］.郵電設(shè)計技術(shù)，2012（1）：21-24.

［3］楊華麗.談?wù)凩TE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合［J］.黑龍江科技信息，2016（13）：185.

［4］張莉萍.試分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和LTE無線通信技術(shù)的結(jié)合和發(fā)展［J］.電子世界，2016（1）：68-69.

［5］吳桂強.LTE無線通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合分析［J］.信息通信，2015（2）：185-186.

Combination and application of LTE wireless communication technology and Internet of things technology

Li Yanjun
（Chongqing Xinke Communication Engineering Co. Ltd， Chongqing 401121， China）

Under the background of information， the rapid development of information technology makes it popularized and applied widely in more and more fields， which promoted the rapid transmission and sharing of information. As a new information technology， LTE wireless communication technology and Internet of things technology can be combined with each other in practice， playing the advantages of both， to provide more comprehensive services for the community. Combining with related concepts of the LTE wireless communication technology and the Internet of things technology， this paper analyzes the current networking business model， applications and combination between LTE wireless communication technology and networking technology are discussed.

LTE wireless communication technology； Internet of things technology； innovation of technology

李艷軍（1976— ），男，云南昆明。