吳洪丹

【摘 要】大數(shù)據(jù)時代到來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也逐漸應用到我們生活的方方面面。信息通信技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，它的發(fā)展和普及為物聯(lián)網(wǎng)的應用提供了良好的技術(shù)環(huán)境，而物聯(lián)網(wǎng)也由于有了現(xiàn)代信息通信技術(shù)為依托，在越來越多的領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用，繼而促進了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。本文就通信技術(shù)層面對我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進行分析研究。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；通信技術(shù)

近幾年來，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)體系逐漸完善。但是物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是基于核心技術(shù)的支撐，而信息通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，是實現(xiàn)高效穩(wěn)定的信息交流的保證，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能化控制的核心，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與之緊密相關(guān)。

一、物聯(lián)網(wǎng)的概念與基本功能

（一）概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)的組織架構(gòu)主要包含以下三個方面：感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應用層。

感知層通過智能化系統(tǒng)負責對物和物相關(guān)信息的采集；網(wǎng)絡(luò)層是異構(gòu)融合的泛在通信網(wǎng)絡(luò)，包括現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)和專用網(wǎng)，泛在通信網(wǎng)絡(luò)依靠互聯(lián)網(wǎng)以及其他的通信網(wǎng)絡(luò)對采集到的物體信息進行傳輸和處理；業(yè)務和應用層是應用和業(yè)務，例如各種基礎(chǔ)設(shè)施，中間件以及物聯(lián)網(wǎng)的應用為手機、PC等各種終端設(shè)備提供感知信息的應用服務。

（二）功能

物聯(lián)網(wǎng)作為在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)上構(gòu)建的一種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)主要通過傳感器設(shè)備來獲取相關(guān)信息，通信技術(shù)是進一步實現(xiàn)通信，使物聯(lián)網(wǎng)將互聯(lián)網(wǎng)與物品信息數(shù)據(jù)進行連接，進一步實現(xiàn)對物品的管理以及控制的重要手段。同時在這個過程中，物聯(lián)網(wǎng)可以不受到時間、地點的限制，將物品與人、物品與物品進行隨意連接。

二、我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）發(fā)展過程概述

我國早在1999年科學院就啟動了傳感網(wǎng)的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。但是卻在通信技術(shù)方面受到阻礙。

起步階段，物聯(lián)網(wǎng)選擇在移動通信終端發(fā)展。由于我國移動終端發(fā)展很快，所以很看好物聯(lián)網(wǎng)的應用前景。移動網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了最基礎(chǔ)條件；TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)上下行時隙的靈活配置正好滿足了物聯(lián)網(wǎng)需要大量上行帶寬的需要；3G網(wǎng)絡(luò)的建成讓物聯(lián)網(wǎng)在一些技術(shù)上不再受限，物聯(lián)網(wǎng)進入快速發(fā)展階段。

在物聯(lián)網(wǎng)推廣和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)初步形成過程中，核心技術(shù)較為薄弱的射頻識別（RFID）技術(shù)得到完善，以確保標簽物的擁有者的個人信息安全不受侵犯，并開始應用在身份證、電子收費系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域。

基礎(chǔ)核心技術(shù)完善，是移動通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究提供了思路和方向。通過對3G網(wǎng)絡(luò)的更新，研發(fā)了4G網(wǎng)絡(luò)以及最近的5G，基于射頻技術(shù)，整合傳輸技術(shù)創(chuàng)造了NFC技術(shù)。此后物聯(lián)網(wǎng)開始飛速發(fā)展，形成大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。

（二）在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題

（1）移動終端設(shè)備較少，通信網(wǎng)絡(luò)不健全。（2）3G傳輸技術(shù)較為落后，形式單一，導致數(shù)據(jù)信息交流緩慢。（3）RFID射頻通信技術(shù)薄弱，企業(yè)和個人信息安全受到威脅，影響物聯(lián)網(wǎng)的推廣?？偟膩碚f由于通信技術(shù)的支撐力量較弱，進而影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度。

（三）通信技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義

物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上仍然要依賴于通信網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和基礎(chǔ)設(shè)施。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，通信技術(shù)的研發(fā)是其中至關(guān)重要一環(huán)。

三、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)主要包括傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和電信傳輸網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)兩個方面。

傳感器網(wǎng)絡(luò)又稱作末梢網(wǎng)絡(luò)，采用的通信技術(shù)主要是短距離通信技術(shù)，主要包括 RFID、NFC、Bluetooth、 ZigBee、UWB、60 GHz 波段、IrDA 紅外線等通信技術(shù)。

電信傳輸網(wǎng)絡(luò)又稱作核心承載網(wǎng)絡(luò)，主要包括傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)通信技術(shù)（ 如 WIFI、WiMAX 技術(shù)等） 和電信傳輸網(wǎng)絡(luò)自身的通信技術(shù)。電信網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包括 SDH、全光網(wǎng)等有線通信技術(shù)，以及 2G、3G、4G 和正在發(fā)展的 5G 移動通信技術(shù)。

四、通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的應用

通信技術(shù)同計算機技術(shù)與傳感技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。從仿生學觀點，如果把傳感器看坐收集信息的"感覺器官"，把計算機看成處理和識別信息的"大腦"的話，那么通信技術(shù)就是傳遞信息的"神經(jīng)系統(tǒng)"。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中末梢網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)?；瘧煤?，就要接入骨干網(wǎng)絡(luò)，此時需要面對的是與骨干網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同問題，需要研究固定、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)及 Ad-hoc 網(wǎng)技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)綜合了各種有線及無線通信技術(shù)，其中近距離無線通信技術(shù)將是物聯(lián)網(wǎng)的研究重點。由于物聯(lián)網(wǎng)終端一般使用工業(yè)科學醫(yī)療（ISM）頻段進行通信，頻段內(nèi)包括大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及現(xiàn)有的WiFi、超寬帶（UWB）、ZigBee、藍牙等設(shè)備，頻譜空間將極其擁擠，制約物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應用。

（一）通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中應用的整體架構(gòu)

基于通信技術(shù)的數(shù)據(jù)交互與信息處理功能助力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。信息的交流和處理是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎(chǔ)。在此過程中最重要的就是在信息的提供方和接收方之間建立穩(wěn)定高效的傳輸通道。大數(shù)據(jù)時代，由于信息體量巨大、繁雜、價值密度低，所以對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎途珳识忍岢隽烁叩囊?，而傳輸通道的穩(wěn)定性是數(shù)據(jù)能夠高效傳輸?shù)幕A(chǔ)。主要是信息的接入設(shè)備，能夠有效地實現(xiàn)信息節(jié)點以及網(wǎng)絡(luò)之間的交互，使其作為信息節(jié)點終端能夠在物聯(lián)網(wǎng)中順利應用。

（二）通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的應用模式

物聯(lián)網(wǎng)極大的節(jié)約了人力以及物力，在我國的發(fā)展速度極為驚人，國內(nèi)的各項社會事業(yè)和市場經(jīng)濟的發(fā)展中應用越來越廣泛，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各類產(chǎn)業(yè)不斷結(jié)合。

例如在農(nóng)業(yè)大棚方面的應用。首先在感知層，利用溫度以及濕度傳感器可以準確無誤的知道大棚環(huán)境當中的溫度以及濕度。然后在網(wǎng)絡(luò)層，通過無線通信技術(shù)與云計算平臺等融合，獲取傳感器的信息，并對這些信息進行分析處理。最后在應用層，這是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其它系統(tǒng)）的接口，它與此時大棚環(huán)境的需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用，即控制農(nóng)業(yè)設(shè)備來調(diào)整大棚當中的環(huán)境。在這一整個的過程當中，一方面免去了派選專門的工作人員到大棚中進行檢測，極大的節(jié)約了人力這一部分的開支情況。另外一方面來說，人們的檢測無論是從哪個層面分析都沒有計算機計算以及檢測的準確。這種技術(shù)不僅僅可以應用于農(nóng)業(yè)，其他方面也是可以的。比如智能家居，提高了生活的舒適度；又比如智能工廠，通過機器人作業(yè)來生產(chǎn)各種機器。

五、結(jié)束語

總而言之，信息通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展密切相關(guān)。但是，同時由于二者在終端和控制形式方面存在差距，想要全面提高物聯(lián)網(wǎng)的應用水平，必須對信息通信技術(shù)進行更高層次的創(chuàng)新與改進。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，需要提升頻譜資源的利用率，讓更多物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務能實現(xiàn)并存，即提高物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；瘧眠^程中異種物聯(lián)網(wǎng)共存的保障能力，并實現(xiàn)其互聯(lián)互通互操作。

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