白新和

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)是指，按照標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，通過(guò)信息傳感設(shè)備把世界上所有的物品與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息通信和數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種能互聯(lián)互通互操作的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到物與物、人與人、人與物之間的通信目的。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；通信技術(shù)；發(fā)展應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常先進(jìn)的、綜合性的和復(fù)雜的系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是為單個(gè)產(chǎn)品建立全球的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)基于全球網(wǎng)絡(luò)連接的信息共享。物聯(lián)網(wǎng)主要由六方面組成：EPC編碼、EPC標(biāo)簽、識(shí)讀器、Savant（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件）、對(duì)象名解析服務(wù)（ObjectNamingService：ONS）和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PhysicalMarkupLanguagePML）。

一、物聯(lián)網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

1、EPC編碼。EPC編碼是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。它是對(duì)實(shí)體及實(shí)體的相關(guān)信息進(jìn)行代碼化.通過(guò)統(tǒng)一并規(guī)范化的編碼建立全球通用的信息交換語(yǔ)言。EPC編碼是EAN.UCC在原有全球統(tǒng)一編碼體系基礎(chǔ)上提出的新一代的全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)的編碼體系，是對(duì)現(xiàn)行編碼體系的一個(gè)補(bǔ)充。EPC編碼有3類(lèi)7種類(lèi)型，分別為EPC-64-I、EPC-64-II、EPC-64-III，EPC-96-I、EPC-256-I、EPC-256-II、EPC-256-111。

2、射頻識(shí)讀器。在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，射頻讀寫(xiě)器是將標(biāo)簽中的信息讀出，或?qū)?biāo)簽所需要存儲(chǔ)的信息寫(xiě)入標(biāo)簽的裝置。射頻讀寫(xiě)器是利用射頻技術(shù)讀取標(biāo)簽信息、或?qū)⑿畔?xiě)入標(biāo)簽的設(shè)備。讀寫(xiě)器讀出的標(biāo)簽的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳輸。

3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件（Savant）。每件產(chǎn)品都加上RFID標(biāo)簽之后，在產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷(xiāo)售過(guò)程中，識(shí)讀器將不斷收到一連串的產(chǎn)品電子編碼。整個(gè)過(guò)程中最為重要、同時(shí)也是最困難的環(huán)節(jié)就是傳送和管理這些數(shù)據(jù)。Auto-ID中心提出一種名叫Savant的軟件中間件技術(shù)，相當(dāng)于該新式網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)處理各種不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)讀取和傳輸。

4、對(duì)象名解析服務(wù)（ObjectNameService對(duì)象名服務(wù)，簡(jiǎn)稱(chēng)ONS）.EPC標(biāo)簽對(duì)于一個(gè)開(kāi)放式的、全球性的追蹤物品的網(wǎng)絡(luò)需要一些特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因?yàn)闃?biāo)簽中只存儲(chǔ)了產(chǎn)品電子代碼，計(jì)算機(jī)還需要一些將產(chǎn)品電子代碼匹配到相應(yīng)商品信息的方法。這個(gè)角色就由對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)擔(dān)當(dāng)，它是一個(gè)自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用

（一）3G移動(dòng)通信技術(shù)

3G是在2G移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是將無(wú)線(xiàn)通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，能滿(mǎn)足城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)各種用戶(hù)密度條件下和不同速度移動(dòng)用戶(hù)的需求，提供高速高質(zhì)量的語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)以及多媒體業(yè)務(wù)。3G提供了速率有三種：高速移動(dòng)環(huán)境下為144kb/s，步行和慢速移動(dòng)環(huán)境下為384kb/s，室內(nèi)環(huán)境內(nèi)為2Mb/s。工作頻率有三類(lèi)：①FDD方式時(shí)，為2110～2170MHz和1920～1980MHz；②TDD方式時(shí)，為2010～2025MHz和1885～1920MHz；③MSS移動(dòng)衛(wèi)星通信方式時(shí)，為2170～2200MHz和1980～2010MHz。3G的主要標(biāo)準(zhǔn)有歐盟提出的WCDMA，北美提出的CDMA2000，中國(guó)提出的TD-CDMA。2007年，WiMAX也被列為3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。

（二）4G移動(dòng)通信技術(shù)

4G是在3G的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的第四代移動(dòng)通信技術(shù)，是基IP協(xié)議的高速蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。4G集3G與WLAN于一體，能夠快速傳輸高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、音頻、視頻和圖像等多媒體業(yè)務(wù)。相對(duì)于3G技術(shù)，4G具有如下的特征：①速率高，上傳速率可達(dá)20～50Mb/s，下載速率達(dá)100Mb/s；②網(wǎng)速高，是3G網(wǎng)速的100倍；③采用了多種智能技術(shù)，提高了靈活性和利用率；④兼容傳統(tǒng)的GSM、TDMA和CDMA系統(tǒng)；⑤引入了自適應(yīng)技術(shù)，使得用戶(hù)數(shù)量增多；⑥支持多媒體業(yè)務(wù)；⑦采用多種新型技術(shù)，如OFDM調(diào)制技術(shù)、軟件無(wú)線(xiàn)電、智能天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)等技術(shù)，提高了頻譜利用率和通信質(zhì)量及容量。⑧采用了基于IP的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無(wú)縫覆蓋和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。目前正在廣泛應(yīng)用的4G技術(shù)主要包括LTE和LTE-Advanced。LTE技術(shù)是3G技術(shù)的演進(jìn)，采用了正交頻分復(fù)用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)，能夠在帶寬20MHz提供上行50Mb/s和下行100Mb/s的峰值速率，相當(dāng)于3.9G技術(shù)，還不是真正意義上的4G技術(shù)。LTE-Advanced是LTE的增強(qiáng)版，有TDD和FDD兩種制式，其技術(shù)特征是：帶寬100MHz；下行峰值速率1Gb/s，上行峰值速率500Mb/s；下行峰值頻譜效率30bps/Hz，上行峰值頻譜效率達(dá)15bps/Hz；有效支持新頻段和大帶寬應(yīng)用等。2012年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）正式將LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced（802.16m）技術(shù)確立為4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)主導(dǎo)制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance也被列為了4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

（三）5G移動(dòng)通信技術(shù)

5G通信技術(shù)是繼4代移動(dòng)通信技術(shù)之后，為了滿(mǎn)足智能終端的快速普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，面向2020年以后人類(lèi)信息社會(huì)需求的新一代移動(dòng)通信技術(shù)。5G基本特征主要有：①數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)1000倍，單位面積吞吐量達(dá)到100Gbps/km2以上；②聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)目是4G的100倍，特殊應(yīng)用時(shí)，單位面積內(nèi)設(shè)備數(shù)目將達(dá)到100萬(wàn)/km2；③峰值速率至少10Gb/s；④用戶(hù)可獲得速率達(dá)到10～100Mb/s；⑤時(shí)延短，是4G的五分之一到十分之一。

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)作為通信網(wǎng)絡(luò)延展產(chǎn)物，既能提升通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效率，拓寬通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單位，但與此同時(shí)也能增加通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)壓力。因此，需要用辯證的眼光看待物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響。不能盲目追求提高通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率而過(guò)度應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，從而增加通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)壓力。