易云山，詹 行，朱大龍

（1.網(wǎng)絡通信與安全紫金山實驗室，江蘇 南京 211111；2.南京星思半導體有限公司，江蘇 南京 211111）

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）技術充分融合了“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，使人們生活更加智能化、家居環(huán)境更加舒適，極大程度地提升了家居工業(yè)化的自動化技術水平，為智能化建筑行業(yè)的不斷發(fā)展提供了技術支持。與此同時，無線通信技術的出現(xiàn)促進了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的持續(xù)升級。在眾多的無線通信技術中，長期演進（Long Term Evolution，LTE）技術能夠在一定程度上解決物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段出現(xiàn)的碎片化難題，打破時間與空間限制，大大提升了網(wǎng)絡運營效率，對推動我國信息技術行業(yè)的發(fā)展和打造智能化建筑、智能化家居環(huán)境有著重要作用。

1 LTE無線通信技術與物聯(lián)網(wǎng)技術

1.1 LTE無線通信技術

LTE無線通信技術是3GPP組織制定的通用移動通信系統(tǒng)（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）技術標準長期演進的產(chǎn)物，其通過一種正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple，OFDM）/頻分多址（Frequency Division Multiple Access，F(xiàn)DMA）通信系統(tǒng)完全代替常規(guī)的通信系統(tǒng)，最大化彰顯無線通信技術的競爭優(yōu)勢，進而大大提高了無線通信系統(tǒng)的信息傳輸效率和數(shù)據(jù)處理效率。在我國科學技術不斷發(fā)展的背景下，目前人們主要使用的技術為4G通信技術和5G通信技術。其中5G技術憑借著自身較快的通信信息傳輸效率、較高的頻譜傳遞效率、穩(wěn)定的信息呼叫效果以及敏捷的系統(tǒng)部署優(yōu)勢等，實現(xiàn)了在不同領域的廣泛運用，為未來智能化信息社會建設和國家信息網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展提供重要技術支撐。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術

信息化時代背景下，IoT技術在人們生活中的應用程度不斷加深、應用范圍不斷擴大。物聯(lián)網(wǎng)是時代發(fā)展的產(chǎn)物，其最大優(yōu)勢是能將現(xiàn)實生活中的不同事物借助網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)全面融合。隨著我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，將用戶端信息數(shù)據(jù)滲透到不同產(chǎn)品中，進而通過優(yōu)化實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息實時傳遞和通信。物聯(lián)網(wǎng)技術是互聯(lián)網(wǎng)技術的重要拓展應用，而互聯(lián)網(wǎng)技術是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的重要載體，二者的有機結合可以促進物聯(lián)網(wǎng)信息技術的持續(xù)升級，對信息化社會的發(fā)展帶來積極影響[1]。

2 LTE無線通信技術與物聯(lián)網(wǎng)技術的有機結合與發(fā)展

建立嚴格的服務質(zhì)量（Quality of Service，QoS）管理機制，在極大程度上保證當前運營商的運營效率，并且加快信息的傳輸速度，進一步增強無線通信系統(tǒng)的應用價值。IoT技術屬于其中非常關鍵的要點，對無線通信技術的進一步發(fā)展起到了積極的推動作用，IoT技術的出現(xiàn)能夠豐富LTE無線通信技術的信息來源。IoT技術與LTE無線通信技術的融合并非絕對完美，對此需要融入不同類型的云計算技術，提高兩者之間的適配性[2]。例如，在許多物流服務企業(yè)中可以看到LET無線通信技術和IoT技術的一體化應用，對企業(yè)物流各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進行嚴格的監(jiān)督和跟蹤，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，就可以及時檢查和改善物流工作各環(huán)節(jié)中存在的質(zhì)量問題，進而提高物流服務行業(yè)的經(jīng)營效益。各個企業(yè)在發(fā)展過程中通過使用LTE無線通信技術和IoT技術，能夠?qū)Ω黜椛唐返纳a(chǎn)、檢驗以及最終的銷售流通等情況進行全面了解，從中發(fā)現(xiàn)存在的漏洞、缺陷等，及時制定相關的解決方案，從而實現(xiàn)長久發(fā)展[3]。

隨著LTE無線通信技術與IoT技術的一體化發(fā)展，二者的全面融合對促進智能化社會發(fā)展等提供了積極的支持。利用相關技術的有效融合，能夠?qū)Ρ姸嘈袠I(yè)產(chǎn)生不容忽視的積極影響，促進企業(yè)經(jīng)營管理模式升級、管理理念改革以及管理策略的持續(xù)優(yōu)化等。針對交通運輸領域的發(fā)展而言，交通管理部門可以通過LTE無線通信系統(tǒng)技術與IoT技術的共同作用對車輛實施動態(tài)性監(jiān)測，由此大大降低交通安全風險的發(fā)生率。在LTE無線通信技術和IoT技術的支持下，能夠幫助企業(yè)及時解決經(jīng)營管理層面出現(xiàn)的問題，執(zhí)行科學的信息標準化管理模板，減少企業(yè)日常管理成本，提高企業(yè)的經(jīng)營效益，確保企業(yè)朝著現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展[4-6]。

目前，IoT技術與LTE無線通信技術在融合過程中仍存在較多問題，在開展技術融合時需要注意以下2個方面的問題。一方面，將云計算技術充分融合到LTE無線網(wǎng)絡業(yè)務管理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務管理系統(tǒng)，由此促進二者互相滲透融合，確保實現(xiàn)全面發(fā)展；另一方面，要不斷深入研究LTE無線通信技術和物聯(lián)網(wǎng)技術與無線多發(fā)射多接收天線技術、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）融合技術、多模與重構融合技術的結合，不斷完善融合技術體系，彰顯出較強的經(jīng)濟價值與社會效益。

隨著LTE無線通信技術與IoT技術的全面融合，要不斷加大對物聯(lián)網(wǎng)特殊應用模型的基礎研究和應用開發(fā)，優(yōu)化無線通信業(yè)務網(wǎng)絡，進而不斷提高相關應用性能。

3 LTE無線通信技術與物聯(lián)網(wǎng)技術的應用分析

3.1 在智慧城市建設中的應用

對于我國智慧城市的發(fā)展而言，將LTE無線通信技術與城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設全面結合，創(chuàng)建全方位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對智慧城市應用情境的動態(tài)監(jiān)測與管理。與此同時，還能動態(tài)監(jiān)測空氣污染指數(shù)等生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標，對促進智慧交通城市的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境文明工程建設等發(fā)揮積極作用。在目前的技術支持下，采用藍牙、ZigBee以及Wi－Fi等無線技術實現(xiàn)網(wǎng)絡間數(shù)據(jù)傳輸，但在覆蓋范圍與距離上的限制較為突出，在構建智慧城市過程中對于各項智能家居指令執(zhí)行等的時效性明顯不足[7]。在LTE無線通信技術與IoT技術的有機結合與互動應用下，采用無線分頻多址技術作為OFDM/FDMA和多輸入多輸出（Multi Input Multi Output，MIMO）技術的無線空間傳輸接口，可以有效提高無線數(shù)據(jù)傳輸效率，提升物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸能力。在IoT技術的廣泛應用下，現(xiàn)代智慧城市內(nèi)部場景監(jiān)控管理系統(tǒng)將不斷完善，有利于推動智慧城市實現(xiàn)綠色安全、高效節(jié)能發(fā)展[8]。

3.2 在智能電網(wǎng)建設中的應用

在國家智能電網(wǎng)項目建設實施過程中，需要采用一種簡化的電網(wǎng)端口遠程無人管理方式，實現(xiàn)電網(wǎng)覆蓋端的精細化流程管理和電網(wǎng)智能化流程管理。在用戶側安裝1臺智能電表，在遠程平臺開展實時自動抄錄電表檢測業(yè)務，并對抄表服務軟件的情況進行實時檢測，最終將所有的網(wǎng)絡監(jiān)測數(shù)據(jù)全部匯集整理到電力網(wǎng)絡監(jiān)控終端管理平臺。通過設計構建集成化電力信息網(wǎng)絡監(jiān)管數(shù)據(jù)控制分析系統(tǒng)，全面跟蹤分析電力系統(tǒng)的流量，對智能動力電網(wǎng)網(wǎng)絡結構和電力用戶端進行實時調(diào)整，從而有效提高我國電力系統(tǒng)能源利用率和電網(wǎng)供應服務質(zhì)量。隨著我國智慧城市電網(wǎng)覆蓋范圍的不斷擴大和智能電網(wǎng)網(wǎng)絡結構的不斷優(yōu)化、更新和調(diào)整，LTE技術與智能物聯(lián)網(wǎng)等新技術的有機結合和應用將在我國智能電網(wǎng)體系的建設和發(fā)展中發(fā)揮重要的引領作用，提高我國智能動力電網(wǎng)系統(tǒng)運行設備維護管理效率，確保智能供電系統(tǒng)的可靠性[9]。

3.3 在智能家居中的應用

在現(xiàn)代智能家居快速發(fā)展的社會背景下，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求和精神需求，智能家居業(yè)也呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢，各種新型智能家居用品的廣泛應用為人們的日常生活、工作學習帶來了許多方便。例如，用戶可以使用小型智能咖啡機根據(jù)個人喜好自行選擇調(diào)節(jié)1杯符合口味的咖啡，同時還能隨時通過一系列控制按鍵進行操作或通過手機語音自動控制系統(tǒng)發(fā)布命令，對智能咖啡機中的溫度比例進行實時自動控制。IoT技術是實現(xiàn)智能家居核心功能的一項關鍵技術，特別是在LTE無線通信網(wǎng)絡技術的支持下，可以將智能家居用品全部智能化連接到一個無線網(wǎng)絡中，從而實現(xiàn)對智能家居產(chǎn)品的遠程控制，提高人們家居生活的便捷性和舒適性[10]。

4 結 論

綜上所述，LTE無線通信技術與IoT技術的融合是時代發(fā)展的必然趨勢，二者的有效融合不僅能為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的無線物聯(lián)網(wǎng)通信服務，還能為用戶提供快速穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡，給人們的日常生活工作帶來極大的便利。