發(fā)布時(shí)間:2023-10-12 09:33:11
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的物聯(lián)通信技術(shù)樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
1.1智能物流
現(xiàn)在的物流管理有著明顯的信息化發(fā)展,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動(dòng)通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,使物流管理的每一個(gè)流程都被準(zhǔn)確無誤的感知和掌握,GIS與GPS與感知信息的結(jié)合,構(gòu)成了物流信息一張強(qiáng)大的網(wǎng)。
1.2智能醫(yī)療
自動(dòng)識(shí)別技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域提供了方便,最典型的代表是RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù),RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)及藥品物流系統(tǒng)的融合,是醫(yī)療信息化的必然趨勢(shì),智能醫(yī)療能夠幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)對(duì)病人全方位的監(jiān)控,達(dá)到會(huì)診記錄,病情記錄等關(guān)鍵信息的共享,還有對(duì)病人醫(yī)療器械和病人病情發(fā)展的追蹤,這種智能醫(yī)療必然會(huì)得到更大的推廣。
1.3智能交通
物聯(lián)網(wǎng)在智能交通上的應(yīng)用也非常普遍,最典型的例子莫過于乘坐公交車時(shí)IC卡的使用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與公交系統(tǒng)的融合,統(tǒng)籌運(yùn)用GIS和GPS等手段,達(dá)到調(diào)度,發(fā)配,收費(fèi)等管理于一體,同時(shí)還有智能化的停車,系統(tǒng)調(diào)配紅綠燈,及時(shí)查看路況信息等交通控制調(diào)配等手段,都體現(xiàn)了物物相連的物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于交通的幫助,還有公路、橋梁、交通的智能檢測(cè),都體現(xiàn)了智能交通的作用。
1.4智能農(nóng)業(yè)
智能工業(yè)。智能農(nóng)業(yè)與智能工業(yè)最主要的體現(xiàn)上是在對(duì)于數(shù)字的實(shí)時(shí)監(jiān)控上,從生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、分銷、零售上,企業(yè)信息管理系統(tǒng),從生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),信息管理系統(tǒng),質(zhì)量管理系統(tǒng),信息服務(wù)系統(tǒng),到信息跟蹤,事故追溯系統(tǒng),質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng),統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng),信息門戶系統(tǒng)等,使農(nóng)業(yè)和工作都達(dá)到智能化的水平,方便生產(chǎn)。
1.5智能安保
智能安保體現(xiàn)在傳感節(jié)點(diǎn)的利用上,利用傳感節(jié)點(diǎn)的覆蓋全面性,來防治翻越,偷渡,恐怖襲擊等威脅安全的入侵,這種智能安保已經(jīng)應(yīng)用到世博會(huì)當(dāng)中。2.6智能家庭物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于智能家庭,數(shù)字家庭的建設(shè)有著非常廣闊的發(fā)展前景,智能家庭不是簡(jiǎn)單地將家中的電子產(chǎn)品結(jié)合到一個(gè)遙控裝置當(dāng)中去,這樣做只是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子設(shè)備相連,物聯(lián)網(wǎng)所要達(dá)到的智能家庭,數(shù)字家庭的目的,是通過物聯(lián)網(wǎng)建立外部聯(lián)系,讓服務(wù)與設(shè)備之間產(chǎn)生聯(lián)系,達(dá)到互動(dòng)效果,一個(gè)最理想的例子就是在工作的過程中,在辦公室里就可以指揮家用電器的工作,在下班回來的途中各個(gè)家用電器已經(jīng)各司其職,回家時(shí)就享受自動(dòng)化的成果與便利。
2物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)世界發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ腥税阉茸魇抢^計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命,這樣的比喻一點(diǎn)也不為過,1990年的施樂公司可樂售飯機(jī)可以被看作是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最早實(shí)踐,1999年麻省理工學(xué)院Auto-ID中心在美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)的支持下提出了PC(ElectronicProductCode)的概念.比爾蓋茨1995年在書中提及了物聯(lián)網(wǎng)的概念,1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院闡明了物聯(lián)網(wǎng)的含義,但隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展這種含義也產(chǎn)生了變化,再隨后的時(shí)間段內(nèi),各國(guó)開始提高了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí),并把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)作一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略來發(fā)展,目前的物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中有三項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù),分別是傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù);所涉及的四大關(guān)鍵領(lǐng)域分別是:RFID;傳感網(wǎng);M2M;兩化融合,隨著各國(guó)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視,一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略也相繼被提出,如日本的u-Japan計(jì)劃,韓國(guó)確立了u-Korea計(jì)劃,歐盟執(zhí)委會(huì)發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃,美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn),智慧地球被提出并引起強(qiáng)烈反響。2009年8月,總理的感知中國(guó)講話和建立的感知中國(guó)研究中心將中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)推向了一個(gè)新的高度,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
3總結(jié)
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);無線通信;技術(shù)應(yīng)用
1物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)這一概念最早在1999年由麻省理工學(xué)院提出,但是隨著當(dāng)前技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的概念也隨著技術(shù)的變化一同發(fā)生著轉(zhuǎn)變[1]。在當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)的概念主要指的是物理設(shè)備和信息技術(shù)之間的融合,通過對(duì)事物和事件信息表達(dá),完成信息交互,并對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、定位和管理。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)具有計(jì)算和控制能力的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了物體和物體之間的互聯(lián),物聯(lián)網(wǎng)中除了電腦,還包括這傳感器、傳輸系統(tǒng)等部件。
2物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)當(dāng)中使用的物聯(lián)網(wǎng)也可以成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)r(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè),同時(shí)還可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的流通以及銷售情況進(jìn)行跟蹤。依靠農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合,推動(dòng)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化和智能化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并加快當(dāng)前我國(guó)的新農(nóng)村建設(shè)。
2.1農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用
2.1.1傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
通過使用網(wǎng)絡(luò)傳感器,能夠感知周圍的事物,并控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸,隨著無人機(jī)的大量使用,傳感技術(shù)正在成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的重要組成部分[2]。大量無線傳感器投入使用,可以形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò),農(nóng)業(yè)中會(huì)使用到大量的微型傳感器作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),并通過無線通信的方式組成多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)傳感器已經(jīng)管飯使用在大氣氣壓、空氣濕度和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)情況的檢測(cè)當(dāng)中。
2.1.2無線通信技術(shù)
無線通信技術(shù)可以分為兩種類型,一種類型是傳統(tǒng)的無線通信技術(shù),通過使用短距離的無線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自主之通信,幫助物聯(lián)網(wǎng)中的物與物進(jìn)行交流。常見的技術(shù)包括無線射頻識(shí)別技術(shù)等。另一種是依靠傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò),并將無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相連接,比如WLAN和GSM等網(wǎng)絡(luò),通過接入這些網(wǎng)絡(luò),無線網(wǎng)絡(luò)的作用能夠更遠(yuǎn),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種農(nóng)業(yè)信息的遠(yuǎn)程傳輸。
2.1.3智能處理技術(shù)
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)是非常復(fù)雜和繁多的,單純使用傳統(tǒng)的處理手段,很難滿足當(dāng)前的農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,必須要充分結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù),智能化地對(duì)農(nóng)業(yè)工作中所形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過收集和分析這些數(shù)據(jù),能夠明確農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)律,并利用這些規(guī)律,充分地進(jìn)行智能化控制。
2.2農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2.1檢測(cè)環(huán)境信息
當(dāng)前農(nóng)業(yè)當(dāng)中已經(jīng)大量使用了各種傳感器在大棚和養(yǎng)殖池當(dāng)中,通過傳感器來獲取當(dāng)前的溫度、濕度、pH值、二氧化碳濃度等情況,利用通信技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)送至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理中心,管理中心在處理數(shù)據(jù)后做出反應(yīng),根據(jù)參數(shù)的變化,及時(shí)對(duì)當(dāng)前的情況進(jìn)行調(diào)控,比如改變溫度、灌溉等等。依靠農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),即時(shí)地對(duì)植物的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,讓農(nóng)作物始終處在最為合適的生長(zhǎng)環(huán)境當(dāng)中,保證農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量。
2.2.2監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量
在監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量時(shí),會(huì)使用到條碼技術(shù)和電子標(biāo)簽等,并使用到傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和跟蹤,并且能夠迅速發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地。比如,在監(jiān)管某個(gè)農(nóng)產(chǎn)品時(shí),可以利用IC監(jiān)控,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地環(huán)境、聲場(chǎng)過程、市場(chǎng)準(zhǔn)入等信息進(jìn)行收集,監(jiān)管不能可以充分利用這些信息對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行同步監(jiān)管。
2.2.3遠(yuǎn)程調(diào)度和指揮
當(dāng)前,很多大興農(nóng)場(chǎng)都是用到了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)農(nóng)場(chǎng)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,如果發(fā)生巨大的災(zāi)害時(shí),首先可以具有很快的反應(yīng)速度,同時(shí),專家和技術(shù)人員也能夠在遠(yuǎn)程對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行指揮,做出正確的決策,以最快的速度減少損失。
3無線通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的一種,通過傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)公交交通和城市的交通情況進(jìn)行感知,在多個(gè)系統(tǒng)之間還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,從而建立能夠提高交通效率的網(wǎng)絡(luò),并維護(hù)交通的安全。
3.1車聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)
車聯(lián)網(wǎng)所連接的物是不同的車輛,提供車輛之間的信息船體服務(wù)。除此之外,車聯(lián)網(wǎng)還傳輸佘亮和道路之間、車輛和車場(chǎng)之間的信息,幫助車輛在行駛的過程中,可以得到有效的支持,合理規(guī)劃自身的行進(jìn)方向。因此車聯(lián)網(wǎng)具有移動(dòng)性的特點(diǎn)。同時(shí)車聯(lián)網(wǎng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是即時(shí)性很強(qiáng)的,從而保證交通的安全,避免由于道路擁擠引發(fā)交通事故。最后,為了保證形成安全,車聯(lián)網(wǎng)必須具有極高的安全性,網(wǎng)絡(luò)必須要隨時(shí)可靠。由于每天都有大量的車輛行駛,使得隨時(shí)都在纏上海量的數(shù)據(jù),車聯(lián)網(wǎng)必須要保證在交通高峰時(shí)段依然可以滿足數(shù)據(jù)的傳輸要求。當(dāng)前,通常使用交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)收斂和分析的樹形網(wǎng)絡(luò),但是隨著汽車數(shù)量的增多,這種方式已經(jīng)無法滿足車輛的要求。目前基于5G技術(shù),正在研制物理mesh網(wǎng),在不使用交換機(jī)的情況下就能實(shí)現(xiàn)通信,將端到端的通信速度提高到了毫秒級(jí)別,進(jìn)一步提高了車聯(lián)網(wǎng)的即時(shí)性和安全性。
3.2無線通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用
當(dāng)前,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于初步發(fā)展階段,其功能并不完備,仍然需要技術(shù)革新才能滿足車輛的管理需要,提高交通安全。在所使用的無線技術(shù)中主要包括:DSRC專用短程通信技術(shù),利用該技術(shù)可以對(duì)車輛的進(jìn)行識(shí)別;全球衛(wèi)星定位技術(shù),也就是眾所周知的GPS技術(shù),能夠獲得車輛的實(shí)時(shí)位置信息;無線傳輸技術(shù),車輛利用該技術(shù)和外界共享自身的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)和外部的通信;數(shù)字廣播,該技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)的交通信息,幫助車主做出正確的形成方向選擇。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)控系統(tǒng) 動(dòng)力監(jiān)控 環(huán)境監(jiān)控 核心處理機(jī)
【分類號(hào)】:TP277
物聯(lián)網(wǎng),是一個(gè)最近較為熱門的名詞,其定義是:通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單來說,我們可以理解為:物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。目前,動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)無論在技術(shù)上,還是在系統(tǒng)實(shí)施的規(guī)模上都有了很大的發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)有了較大的提高,可以說,目前動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控技術(shù)發(fā)展與監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施已進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。在其發(fā)展過程中同時(shí)暴露許多新的問題,如在監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置靈活,軟件功能不斷完善的情況下,其故障診斷分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等高智能化方面的性能沒有得到更好的發(fā)展,而過去人工看守維護(hù)方式下的一小時(shí)一抄表的報(bào)表模式在電源監(jiān)控系統(tǒng)中仍有體現(xiàn),監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性等問題仍然存在[1]。
一、監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能及結(jié)構(gòu)
監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)νㄐ艡C(jī)房的高低壓配電、整流電源、蓄電池組等機(jī)房動(dòng)力設(shè)備,機(jī)房環(huán)境的溫度、煙感、門禁、紅外、聲像、空調(diào)等環(huán)境因素,進(jìn)行計(jì)算機(jī)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制與管理。監(jiān)控內(nèi)容包括通信機(jī)房?jī)?nèi)的電源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備和機(jī)房環(huán)境的遙測(cè)、遙信、遙控量。同時(shí)還要完成記錄、告警、處理等實(shí)時(shí)操作,并與管理網(wǎng)接口,向其發(fā)送管理數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控局站和采集子系統(tǒng)模塊組成。采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),擴(kuò)容性強(qiáng),支持大容量監(jiān)控組網(wǎng)方案,能運(yùn)行TCP/IP協(xié)議,支持多種傳輸方式。采用Client/Server具有很強(qiáng)的開放性、兼容性、擴(kuò)充性及安全性。
1、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心是監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心,負(fù)責(zé)對(duì)本地各機(jī)房通過傳輸網(wǎng)將所有設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境量及圖象上傳來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控、管理,并實(shí)現(xiàn)維護(hù)人員的統(tǒng)一調(diào)度和派遣。
2、監(jiān)控站點(diǎn)
各機(jī)房安裝有監(jiān)控主機(jī),對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工,并向監(jiān)控中心上傳數(shù)據(jù)及下傳監(jiān)控中心向底端設(shè)備發(fā)出的控制命令。
3、采集設(shè)備子系統(tǒng)
完成對(duì)各機(jī)房所有設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及環(huán)境監(jiān)測(cè)量的數(shù)據(jù)和圖象采集,并將數(shù)據(jù)和圖象通過連接線路上傳到中心局監(jiān)控主機(jī)。
二、基于物聯(lián)網(wǎng)的通信動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例
為響應(yīng)國(guó)家及公司在物聯(lián)網(wǎng)推廣方面的號(hào)召,結(jié)合我們?cè)谔岣邉?dòng)力維護(hù)工作技術(shù)水平方面的需求,提出了對(duì)機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)方式的智能化改造應(yīng)用設(shè)想。
1、機(jī)房設(shè)備監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計(jì)
現(xiàn)狀:在機(jī)房動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控方面,通過多年的建設(shè),我們已搭建起了覆蓋全網(wǎng)的一個(gè)較為完善的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)量、模擬量的實(shí)施采集、監(jiān)測(cè)以及對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)分析處理等功能。對(duì)照“物聯(lián)網(wǎng)”的定義,現(xiàn)在我們?nèi)鄙俚闹饕菍?duì)被監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)識(shí)及識(shí)別。
改造方案:根據(jù)對(duì)現(xiàn)狀的分析,我們認(rèn)為改造的首要目標(biāo)是:使每個(gè)設(shè)備在本物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)都具有一個(gè)唯一的編碼(在小范圍的物聯(lián)網(wǎng)內(nèi),具體編碼規(guī)則可以由我們自行定義,只要能讓每個(gè)設(shè)備都具有不同的編碼即可),并采用相應(yīng)的傳感器來對(duì)其進(jìn)行采集、識(shí)別。從現(xiàn)有的機(jī)房條件來看,我們認(rèn)為較為可行編碼識(shí)別的方案有:無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)和條碼識(shí)別技術(shù)。無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)。在每個(gè)動(dòng)力設(shè)備貼上存儲(chǔ)有特定編碼的 RFID 標(biāo)簽,在機(jī)房部署 RFID 解讀器,讓其發(fā)射特定頻率的無線電波,標(biāo)簽接收到這些電波后,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息,解讀器讀取信息并解碼后,送至相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從而識(shí)別設(shè)備。這一技術(shù)具有識(shí)別速度快,可同時(shí)識(shí)別多個(gè)設(shè)備、標(biāo)簽可存儲(chǔ)信息量較大等優(yōu)點(diǎn),但造價(jià)相對(duì)較高。條碼識(shí)別技術(shù)。在每個(gè)動(dòng)力設(shè)備貼上打印有特定條碼的標(biāo)簽,通過人工手持條碼掃描器來對(duì)各設(shè)備進(jìn)行掃描采集,數(shù)據(jù)再通過有線或無線方式送至相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行處理,從而識(shí)別設(shè)備。這一技術(shù)主要是造價(jià)低,但不能同時(shí)識(shí)別多個(gè)設(shè)備、標(biāo)簽存儲(chǔ)信息量較少。
應(yīng)用設(shè)想:經(jīng)過以上對(duì)被監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)識(shí)及識(shí)別改造后,我們可對(duì)其進(jìn)行智
能化應(yīng)用。機(jī)房設(shè)備三維可視化。通過繪制各動(dòng)力設(shè)備在機(jī)房?jī)?nèi)部的三維模型,關(guān)聯(lián)到動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,在動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中可直接通過點(diǎn)擊相關(guān)設(shè)備,了解到它的精準(zhǔn)尺寸及位置信息,并可通過三維模型實(shí)現(xiàn)可視化的呈視,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備管理的可視化和智能化,動(dòng)力設(shè)備資源管理。結(jié)合巡檢管理系統(tǒng),維護(hù)人員可通過筆記本電腦、PDA、智能手機(jī)等終端,快速調(diào)取相關(guān)設(shè)備的設(shè)備基礎(chǔ)信息、運(yùn)行參數(shù)、故障運(yùn)行記錄等信息,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行健康狀況進(jìn)行分析和判斷,實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障閉環(huán)處理、系統(tǒng)容量預(yù)警分析等相關(guān)應(yīng)用如圖1
2、視頻環(huán)境監(jiān)控部分
視頻環(huán)境監(jiān)控部分主要對(duì)機(jī)房環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖像監(jiān)視,可以直觀地觀察現(xiàn)場(chǎng)及告警等。視頻監(jiān)控部分提供聯(lián)動(dòng)功能,更直觀地以圖像方式對(duì)機(jī)房狀況及設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。同時(shí)對(duì)機(jī)房的基本環(huán)境參量( 如溫度、門禁、煙感等) 進(jìn)行檢測(cè),以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和非法入侵等。監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻環(huán)境監(jiān)控部分由視頻監(jiān)控、門禁煙感和空調(diào)監(jiān)控組成。視頻監(jiān)控由硬盤錄像機(jī)、高清攝像頭、攝像云臺(tái)、解碼器、門禁、煙感、監(jiān)控軟件組成。硬盤錄像機(jī)儲(chǔ)存視頻記錄并上傳告警信息,攝像頭可以保證獲取圖像的質(zhì)量,云臺(tái)解碼器可控制攝像頭左右上下移動(dòng)及放大縮小鏡頭,監(jiān)控軟件安裝在監(jiān)控主機(jī)上用以實(shí)時(shí)查看監(jiān)控圖像。門禁、煙感 通 過 門 禁 傳 感 器 和 煙 霧 傳 感 器 采 集 數(shù)據(jù),通過硬盤錄像機(jī)的監(jiān)控變量接入并上傳到監(jiān)控主機(jī)??照{(diào)監(jiān)控通過 RS816 智能空調(diào)遙控器采集溫度數(shù)據(jù),由空調(diào)監(jiān)控軟件進(jìn)行管理維護(hù),以實(shí)現(xiàn)機(jī)房空調(diào)根據(jù)溫度變化自動(dòng)開關(guān)機(jī)。通過視頻環(huán)境監(jiān)控部分對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境、門禁、煙霧、空調(diào)實(shí)時(shí)監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)機(jī)房防火、防盜及人員進(jìn)出記錄,保證機(jī)房安全管理,實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無人值守。
結(jié)語(yǔ):
隨著信息化的進(jìn)一步深入發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用是一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì),但目前其在世界范圍內(nèi)發(fā)展都還是處于一個(gè)初級(jí)階段,短期內(nèi)還未能達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的條件。因此,我們希望通過對(duì)通信動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)先行開展一個(gè)較小范圍的“物聯(lián)網(wǎng)”改造,來試驗(yàn)一下相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用,給大家提供一些實(shí)際的參考案例和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),同時(shí)也為將來維護(hù)技術(shù)向“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]杜國(guó)民. 通信動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 科技信息,2011,15:481-482.
[2]陸崢. 通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].北京郵電大學(xué),2012.
[3]盛元紅. 通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2009.
關(guān)鍵詞 列車自動(dòng)控制, 無線通信的列車控制, 互聯(lián)互通
基于通信的列車控制(Communication2Based Train Control , 簡(jiǎn)為CB TC) 系統(tǒng)采用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)列車實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。它擺脫了軌道電路對(duì)列車占用的判別方式,突破了固定閉塞的局限性,可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞。本文將從列車控制技術(shù)的發(fā)展著手,探討無線CB TC 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)及對(duì)于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和項(xiàng)目設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的優(yōu)越性,并對(duì)其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景提出了看法。
1 列車控制技術(shù)的發(fā)展和CBTC
列車自動(dòng)控制(A TC) 系統(tǒng)的發(fā)展依賴于市場(chǎng)的需求以及各種新興的技術(shù)基礎(chǔ)。過去25 年中微處理器的發(fā)展以及過去5 年中移動(dòng)通信的發(fā)展, 對(duì)A TC 技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。微處理器的件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的演變,而移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展也將極大影響A TC 系統(tǒng)發(fā)展的進(jìn)程(見圖1) [ 2 ] 。
圖1 列車控制技術(shù)的發(fā)展
無線CB TC 采用無線通信系統(tǒng),通過開放的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了列車與軌旁設(shè)備實(shí)時(shí)雙向通信, 信息量大,并通過采用基于IP 標(biāo)準(zhǔn)的列車控制結(jié)構(gòu),可以在實(shí)現(xiàn)列車控制的同時(shí)附加其它功能(如安全報(bào)警、員工管理及乘客信息等) 。
目前國(guó)際上諸如Alcatel , Alstom , Siemens , Bombardier 和Westinghouse 等信號(hào)供應(yīng)商。均開發(fā)出了各自的CB TC 系統(tǒng)并在全球得到了廣泛的應(yīng)用。
2 無線CBTC 與互聯(lián)互通
2. 1 無線CBTC 的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
由于無線CB TC 可采用移動(dòng)閉塞的制式,列車能以較小的間隔運(yùn)行,可使運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)“ 小編組,高密度”的運(yùn)營(yíng)模式,這使系統(tǒng)可在同樣滿足客運(yùn)需求的基礎(chǔ)上,縮短旅客的候車時(shí)間,縮小站臺(tái)長(zhǎng)度和候車空間,降低基建投資;同時(shí),由于系統(tǒng)核心通過軟件實(shí)現(xiàn),使其在硬件數(shù)量上大大減少,因而可以降低維修費(fèi)用,從而降低系統(tǒng)生命周期成本。
2. 2 采用無線CBTC 可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通
在城市軌道交通領(lǐng)域,互聯(lián)互通指的是接口間的列車控制的安全標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)軌的模型化以及列車控制信息傳遞協(xié)議等。因此,要達(dá)到真正的互聯(lián)互通, 就必須重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)接口[ 3 ] 。由于無線CB TC 的各控制子系統(tǒng)間的邏輯接口均通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用開放式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)后,子系統(tǒng)間的接口也可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;而通過采用序列號(hào)、循環(huán)冗余校驗(yàn)等方法進(jìn)行對(duì)安全關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的保護(hù)和接入防護(hù),可有效保證開放數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全,因此采用無線CB TC 將會(huì)有利于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
在對(duì)既有的點(diǎn)式列車自動(dòng)防護(hù)(A TP) 傳輸系統(tǒng)或編碼數(shù)字軌道電路的改造中,采用無線CB TC 對(duì)其車載設(shè)備和軌旁設(shè)備進(jìn)行一定的改造后(主要是增加網(wǎng)絡(luò)接口和無線控制子系統(tǒng)),可實(shí)現(xiàn)既有信號(hào)系統(tǒng)與無線CB TC 的疊加,從而達(dá)到既有線路與新的無線CB TC 線路的互聯(lián)互通。
通過模塊化的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)有力的接口設(shè)計(jì)和事件描述,無線CB TC 強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用層和開發(fā)層的獨(dú)立性,而強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。采取開放式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以使國(guó)內(nèi)廠商從系統(tǒng)部分元件的國(guó)產(chǎn)化著手(如通信系統(tǒng)等),逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化。
2. 3 國(guó)外的互聯(lián)互通項(xiàng)目
2. 3. 1 歐洲的城市軌道交通管理系統(tǒng)U GTMS
城市軌道交通管理系統(tǒng)(Urban Guided Transport Management System , 簡(jiǎn)為U GTMS) [4 ] 是由歐洲委員會(huì)于2000 年提出的一個(gè)研究項(xiàng)目,旨在歐洲范圍內(nèi)建立一個(gè)城市軌道交通領(lǐng)域內(nèi)的共同標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,以提高公共交通系統(tǒng)的使用效率和安全,降低系統(tǒng)和社會(huì)成本,并使交通系統(tǒng)更加靈活以滿足運(yùn)營(yíng)商的需要。項(xiàng)目的參與者來自于運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)供應(yīng)商和科研院校。研究范圍包括: 信號(hào)與聯(lián)鎖、列車控制、列車管理系統(tǒng)、供電監(jiān)控及維護(hù)輔助系統(tǒng)等。U GTMS 的目標(biāo)是定義一個(gè)完全開放系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)要求及接口的規(guī)范。
U GTMS 分三個(gè)階段進(jìn)行:第一個(gè)階段的主要任務(wù)是回顧和評(píng)價(jià)歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)(ER TMS) 的功能需求規(guī)格書,進(jìn)行ER TMS 以及柏林、倫敦、馬德里、紐約和巴黎的先進(jìn)項(xiàng)目與U GTMS 的基準(zhǔn)比較( Benchmarking ) , 定義U GTMS 的功能需求規(guī)格書(FRS) 。第二個(gè)階段將完成FRS , 建立系統(tǒng)需求規(guī)范書(SRS) ,建立功能接口標(biāo)準(zhǔn)I/ F 形式/ 安裝/ 功能接口規(guī)范書(FORM Fit Functional Interface Specifications , 簡(jiǎn)為FFFIS) 。第三個(gè)階段將進(jìn)行實(shí)際規(guī)模的示范線試驗(yàn)。
與U GTMS 同時(shí)進(jìn)行的還有國(guó)際電聯(lián)IEC(In2 ternational Electro2technical Commission) 的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目IEC W G40 , 旨在建立城市軌道交通線路、線網(wǎng)的交通控制,以及管理系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)和接口規(guī)范。共有7 個(gè)國(guó)家(法、中、加、日、德、意、美) 及15 個(gè)運(yùn)營(yíng)商和供應(yīng)商參與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目。
轉(zhuǎn)貼于 2. 3. 2 巴黎公共運(yùn)輸局(RA TP) 的地鐵13 號(hào)線
經(jīng)過公開招標(biāo),RA TP 選擇了阿爾卡特的6530 Seltrac S30 作為地鐵13 號(hào)線的解決方案。該技術(shù)將使列車的運(yùn)行間隔從現(xiàn)有的105s 縮至90s 。它采用無線數(shù)據(jù)通信,通過虛擬閉塞方式來提高線路通過能力。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)運(yùn)行(A TO) 和列車自動(dòng)防護(hù)(A TP) 功能。此外,設(shè)計(jì)上的模塊化使系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)線路的混合模式運(yùn)行,并預(yù)留了向無人駕駛模式發(fā)展的空間。為了不影響線路的正常運(yùn)營(yíng), 升級(jí)改造工作均在晚間進(jìn)行。阿爾卡特的系統(tǒng)可以疊加在現(xiàn)有的系統(tǒng)之上,因此可以順利完成系統(tǒng)的升級(jí)改造。13 號(hào)線將于2005 年完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
對(duì)于互聯(lián)互通的接口標(biāo)準(zhǔn), RA TP 采用開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而不是由某個(gè)企業(yè)作為”領(lǐng)跑者”制定。據(jù)悉,巴黎3 、5 號(hào)線的信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)也已開始公開招標(biāo),并且這次招標(biāo)是將系統(tǒng)的車載部分、軌旁部分和通信系統(tǒng)部分分成了5 個(gè)合同包分別進(jìn)行招標(biāo),其中車載2 個(gè),軌旁2 個(gè),通信系統(tǒng)1 個(gè)。
2. 3. 3 紐約地鐵(N YCT) 的Canarsie 線
在Canarsie 項(xiàng)目一期中,N YCT 要求3 個(gè)供應(yīng)商在一個(gè)信號(hào)改造區(qū)段示范其CB TC 技術(shù)。經(jīng)過示范, N YCT 認(rèn)為CBTC 是最適合改造其信號(hào)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的方案,并選擇了一家供應(yīng)商(Siemens) 作為項(xiàng)目“領(lǐng)跑者”和另外兩家供應(yīng)商(Alcatel ,Alstom) 作為“跟隨者”。在項(xiàng)目二期, CB TC 將被安裝并作為N YCT 的CBTC 技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。按照安裝合同,“ 領(lǐng)跑者”必須提供詳細(xì)的互聯(lián)互通的接口規(guī)范以便兩個(gè)“跟隨者”能按照規(guī)范生產(chǎn)兼容產(chǎn)品并進(jìn)行示范試驗(yàn)。
對(duì)于互聯(lián)互通的氣隙接口標(biāo)準(zhǔn),紐紐地鐵采用了由“領(lǐng)跑者”制定的非開放的標(biāo)準(zhǔn),Alcatel 決定購(gòu)買其通信設(shè)備,而Alstom 決定開發(fā)兼容產(chǎn)品。
3 在中國(guó)城市軌道交通的應(yīng)用
3. 1 在武漢和廣州的應(yīng)用
2002 年5 月,武漢輕軌率先一步,決定使用阿爾卡特公司的Seltrac S40 系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用移動(dòng)閉塞技術(shù),能夠?qū)嵤┛煽康牧熊囎詣?dòng)監(jiān)控(A TS) 并能使4 節(jié)編組列車以80 km/ h 的最高速度在高架雙線上安全運(yùn)行。系統(tǒng)通過指揮中心的主電腦控制列車運(yùn)行,可實(shí)現(xiàn)無人駕駛、定點(diǎn)停車和無人自動(dòng)折返,但為了安全需要仍配備了司機(jī)。系統(tǒng)采用車載信號(hào)系統(tǒng),另外仍安裝軌旁信號(hào)機(jī)以作應(yīng)急用。此外,系統(tǒng)還設(shè)有一套“功能后退模式”,以確保在極罕見的情況下系統(tǒng)發(fā)生了影響正常運(yùn)營(yíng)的故障時(shí)運(yùn)營(yíng)不會(huì)中斷。其首期工程將在2004 年投入運(yùn)營(yíng)。
2003 年5 月,廣州地鐵3 號(hào)線也決定采用Seltrac S40 作為其列車控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可使列車行駛速度高達(dá)120 km/h , 并大大縮短行車間隔,從而大幅度提高運(yùn)營(yíng)效率。該線將在2006 年投入運(yùn)營(yíng)。
3. 2 在上海的應(yīng)用前景
隨著通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,采用無線CB TC 作為新的列車控制技術(shù)或替代原有的信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)際上大多運(yùn)營(yíng)商的共識(shí)。
上海目前的5 條軌道交通線路采取了4 種不同的信息制式,互不兼容。按照市委和市政府“站高一點(diǎn),看遠(yuǎn)一點(diǎn),想深一步”的精神,考慮到上海市軌道交通即將形成網(wǎng)絡(luò)的前景,對(duì)新建線路信號(hào)系統(tǒng)的規(guī)范化以及對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)的升級(jí)改造以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的互聯(lián)互通已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急[ 5 ] 。因此, 在選擇A TC 系統(tǒng)技術(shù)與制式時(shí),必須充分考慮以下幾點(diǎn):
第一,有利于實(shí)現(xiàn)不同線路間的互聯(lián)互通,應(yīng)采取開放式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而非某一家供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn);
第二,積極吸取國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),開放市場(chǎng), 鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng),減少備件品種,防止壟斷,減少培訓(xùn),降低系統(tǒng)的生命周期成本,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展;
第三,對(duì)于新建線路,必須充分考慮成本-效益比,以及為將來的系統(tǒng)升級(jí)預(yù)留空間;
第四,對(duì)既有線路的升級(jí)改造,必須考慮既有系統(tǒng)的充分利用和近期實(shí)施的可能性,分步實(shí)施,逐步升級(jí)。
無線CB TC 具有卓越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),同時(shí)由于采取了開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),使系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通, 并有利于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)備國(guó)產(chǎn)化, 因此無線CB TC 在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景是十分廣泛的。
參考文獻(xiàn)
1 黃鐘. 上海城市軌道交通A TC 系統(tǒng)的發(fā)展策略. 城市軌道交通研
究,2003(1) :6
2 Alcatel TSD. Seltrac 移動(dòng)閉塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能. 2003
3 Peter L udikar. Taking a logical approach offers interoperability bene2 fits. Railway Gazatte International. J une 2002 :307
4 Jean2Paul Richard. Strategies and guidelines to upgrade/ standardize urban railway signalling systems. U GTMS first issue final report , Jan. 2002
【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);實(shí)踐應(yīng)用;效果;方式
一、前言
物聯(lián)網(wǎng)本身具有著較為明顯的移動(dòng)性和廣泛性,隨著當(dāng)前WiFi的持續(xù)覆蓋率不斷上升,4G網(wǎng)絡(luò)的不斷普及,為現(xiàn)代通信技術(shù)取得了極強(qiáng)的發(fā)展成果。移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有積極意義和作用,能夠?yàn)椴粩嗤苿?dòng)物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)健康發(fā)展,創(chuàng)建良好的前提環(huán)境。
二、物聯(lián)網(wǎng)的基本情況
針對(duì)于物聯(lián)網(wǎng),在不同國(guó)家有著不同的內(nèi)涵理解,對(duì)于我國(guó)來說,如果從字面上面理解的話,主要是指物品之間的關(guān)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)性。然而,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的深層含義進(jìn)行解析的話,就能夠發(fā)現(xiàn),其主要是指,在感知手段的作用下,針對(duì)實(shí)物物體的信息進(jìn)行收集和感知,在此基礎(chǔ)上,通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),促進(jìn)物體和物體之間實(shí)現(xiàn)良好的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)物體信息遠(yuǎn)距離的傳輸,進(jìn)而針對(duì)實(shí)物系統(tǒng)進(jìn)行全面有效的自我智能化管理、監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前社會(huì)中的應(yīng)用水平較高,能夠積極開展相應(yīng)的信息處理工作,針對(duì)不同實(shí)物之間的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)性處理,其構(gòu)成部分較為集中,主要是信息傳輸網(wǎng)絡(luò)部分、信息感知和控制部分以及信息應(yīng)用方面。物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中,能夠廣泛性的連接各個(gè)對(duì)象,能夠促進(jìn)實(shí)物和實(shí)物、實(shí)物和人之間的信息連接。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)的使用,對(duì)于信息的安全性要求在不斷提升,信息傳輸以及共享,是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過程中的重大優(yōu)勢(shì),相應(yīng)的需要有良好的信息保障機(jī)制作為支撐。
三、移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的有效應(yīng)用
3.1移動(dòng)通信技術(shù)的相關(guān)情況
移動(dòng)通信技術(shù),隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷更新,取得了良好的進(jìn)步成果,現(xiàn)階段發(fā)揮作用的主要是4G移動(dòng)通信技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)將3G和WLAN方面的技術(shù)進(jìn)行有效集合,能積極傳輸高質(zhì)量的視頻圖像,上傳和下載的速度都是十分之快,同時(shí)還能夠提供出大量數(shù)據(jù)、語(yǔ)音以及視頻方面的服務(wù),對(duì)于人們的生產(chǎn)生活形式產(chǎn)生了極大的影響。4G移動(dòng)通信技術(shù),具有著更快的通信速度,通信方式也更加靈活,同時(shí)智能性更高、兼容性更平滑[1]。
3.2移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的有效應(yīng)用
在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中,積極使用移動(dòng)通信技術(shù),能夠起到良好的效果。能夠在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮作用的移動(dòng)通信技術(shù)形式較多,主要是集中在了通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信中斷以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)方面。第一,移動(dòng)通信終端,是物聯(lián)網(wǎng)信息接入中的重要終端設(shè)備,能夠跟隨著網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)而發(fā)生移動(dòng),這期間的信息節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)通信并不會(huì)受到地點(diǎn)和時(shí)間方面的限制,能夠發(fā)揮更加直接有效的作用。第二,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái),能夠針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行以及具體的用戶業(yè)務(wù)等方面情況進(jìn)行良好的、有效的維護(hù)和管理,這樣能夠提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身運(yùn)行的安全性、可靠性,更加增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果[2]。
3.3移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的未來發(fā)展趨勢(shì)分析
將移動(dòng)通信技術(shù)積極應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)之中,能夠發(fā)揮積極的作用和優(yōu)勢(shì),促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過程中的信息傳輸順利進(jìn)行,增強(qiáng)信息共享效果,便于物流行業(yè)的良好發(fā)展?,F(xiàn)階段,移動(dòng)通信技術(shù)的覆蓋效果,受到空間和時(shí)間限制方面越來越小,隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,信息聯(lián)網(wǎng)傳輸功能的效果也逐漸明顯[3]。通過物聯(lián)網(wǎng)能讓人們更加全面、智能化的了解到實(shí)物世界的相關(guān)內(nèi)容。在未來的發(fā)展時(shí),想要積極提升移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用效果,就需要積極開展融合貫通工作,充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需要不斷秉持著良好的創(chuàng)新精神,積極研究和開發(fā)移動(dòng)通信技術(shù),保證信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?,積極建立起相應(yīng)的感知網(wǎng)絡(luò)解決方案和信息管理平臺(tái),為客戶積極開展相應(yīng)的信息管理和處理工作,提供良好的前提條件。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中,將移動(dòng)通信技術(shù)作為基礎(chǔ)性的技術(shù)手段,將能夠更好的激發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景,更好的適應(yīng)時(shí)展的變化情況[4]。
結(jié)束語(yǔ):
移動(dòng)通信技術(shù),有效結(jié)合了當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展成果,在當(dāng)前社會(huì)中發(fā)揮了積極作用,將其積極應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行和發(fā)展過程中,將能夠起到良好的效果。移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的有效應(yīng)用,適應(yīng)了當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展態(tài)勢(shì),是信息創(chuàng)新技術(shù)的有效體現(xiàn),能夠更好的促進(jìn)實(shí)物信息共享,滿足人們對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)需求。同時(shí),需要注意的是,在將移動(dòng)通信技術(shù)積極應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)的過程中,需要不斷保持著良好的創(chuàng)新力,不斷發(fā)揮移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì),才能夠起到良好效果。
參考文獻(xiàn)
[1]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,2011,38(1):38-40.
[2]周皓.移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2014(20):102-103.
[3]徐劼.物聯(lián)網(wǎng)中關(guān)于移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新通信,2016,18(10):53-53.
1.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及特征
所謂物聯(lián)網(wǎng),是指將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(rfid)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,方便識(shí)別和管理。它其實(shí)就是將原本與網(wǎng)絡(luò)無關(guān),但與我們的生活工作息息相關(guān)的萬事萬物都裝上傳感器,然后與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)連接,讓人們可以更直接地去控制和管理這些事物,以方便我們的生活和促進(jìn)生產(chǎn)乃至整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)概念本身也在不斷地演進(jìn),涵蓋的范疇也比以前更加豐富。隨著信息與通信技術(shù)的日益發(fā)達(dá),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊,預(yù)計(jì)將廣泛應(yīng)用于智能交通、能源、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共事業(yè)、金融服務(wù)、平安家居、工業(yè)制造、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居、現(xiàn)代農(nóng)林業(yè)等諸多領(lǐng)域。目前普遍認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層 3 個(gè)層面,并且在每個(gè)層面上都有很多種選擇。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、frid 標(biāo)簽和讀寫器、傳感器、攝像頭、傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)關(guān)、視頻檢測(cè)識(shí)別、gps、m2m(machine to machine)終端等,主要完成識(shí)別物體和采集信息的功能。網(wǎng)絡(luò)層包括各類信息通信網(wǎng)絡(luò),如短距無線通信網(wǎng)、蜂窩無線通信網(wǎng)、傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、有線通信網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)信息中心、物聯(lián)網(wǎng)管理中心等,主要完成將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理的功能。應(yīng)用層是物本文由收集整理聯(lián)網(wǎng)與各類行業(yè)專業(yè)技術(shù)深度融合,實(shí)現(xiàn)各種智能化行業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。
物聯(lián)網(wǎng)的核心能力主要包括可靠傳輸、全面感知以及智能處理這三點(diǎn)。其基本特征主要有智能化以及泛在化兩方面。所謂的智能化就是能夠?qū)⑶榫案兄?、各種信息的聚合以及無縫連接處理者幾方面內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,通過末端網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確收集管理對(duì)象的各種信息,并且及時(shí)的進(jìn)行分析處理,最后將結(jié)果提供給需要的用戶。而泛在化則是指物聯(lián)網(wǎng)覆蓋應(yīng)該逐步實(shí)現(xiàn)無處不在,這樣才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。正是由于上述特點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景必然非常廣泛。
2.光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的應(yīng)用
光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的應(yīng)用可以分為三個(gè)部分,即網(wǎng)絡(luò)層、感知層以及應(yīng)用層,具體內(nèi)容為:
2.1光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用
光纖技術(shù)商用化已經(jīng)有30多年了,經(jīng)過這么多年的發(fā)展已經(jīng)逐步成熟。近年來,隨著光纖放大器以及波分復(fù)用技術(shù)的快速發(fā)展,在很大程度上促進(jìn)了光纖通信技術(shù)容量的擴(kuò)大以及速度的提高。
在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展過程中,需要完成各種信號(hào)的會(huì)聚、接入傳輸并形成全國(guó)性的物聯(lián)網(wǎng),光纖通信將有很大的應(yīng)用前景。不論是移動(dòng)網(wǎng)還是傳統(tǒng)固定電話網(wǎng),從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)看,最終將走向泛在網(wǎng)。從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的承載需求看,通信網(wǎng)或者說泛在網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展完全能夠承載物聯(lián)網(wǎng)的需求。物聯(lián)網(wǎng)涉及海量的數(shù)據(jù)集合和泛在的網(wǎng)絡(luò)要求,即要求在空間上無所不在、時(shí)間上隨時(shí)隨地。傳感網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)狀態(tài)多數(shù)是近距離通信,而通信網(wǎng)特別是光纖通信網(wǎng)絡(luò)能承載更高的帶寬,適合長(zhǎng)距離傳輸,非常適宜物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展。現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)核心層傳送技術(shù)正在向大容量、ip 化和智能化發(fā)展,從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看,還應(yīng)更加智能化,包括自動(dòng)配置、障礙自動(dòng)診斷和分析、路由自動(dòng)調(diào)度適配,資源分配更智能化等等。網(wǎng)絡(luò)接入層傳送技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是光接入網(wǎng)絡(luò)。目前各大運(yùn)營(yíng)商都已建設(shè) fttx(光纖接入),它具有 qos(服務(wù)質(zhì)量)保障和更豐富的接入能力,能夠滿足 m2m 多種高速媒體流傳送需求。與移動(dòng)通信相比,光通信技術(shù)具有容量大、損耗小、速度快、帶寬高等優(yōu)點(diǎn),可是其接入?yún)s不是很靈活。而移動(dòng)通信雖然接入靈活,但是其帶寬卻是有限的。所以,只有將二者進(jìn)行有效融合,才能推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)感知層的應(yīng)用
光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域就是感知層,其關(guān)鍵就是光纖傳感技術(shù)。隨著科學(xué)發(fā)展水平的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的單點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù),而且逐步走向了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),其應(yīng)用前景非常廣闊。
光纖傳感技術(shù)與傳統(tǒng)傳感技術(shù)相比,其優(yōu)勢(shì)在于光纖本身的物理特性。光波在光纖中傳播時(shí),在外界因素如溫度、壓力、位移、電磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等的作用下,通過光的反射、折射和吸收效應(yīng),光學(xué)多普勒效應(yīng),聲光、電光、磁光、彈光效應(yīng)和光聲效應(yīng)等原理,使表征光波的特征參量,如振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等,直接或間接地發(fā)生變化,因而可以將光纖作為敏感元件來探測(cè)各種物理量,這就是光纖傳感器的基本原理。此外,光纖還有多種衍生傳感功能。利用該特性,通過對(duì)光纖光柵進(jìn)行特殊處理,可制成探測(cè)各種化學(xué)物質(zhì)的光纖光柵化學(xué)和生物化學(xué)傳感器。與普通光纖光柵相比,長(zhǎng)周期光柵對(duì)光纖包層外材料的折射率變化更敏感,將光纖光柵涂上特殊的活性涂覆層,可測(cè)量低濃度的目標(biāo)分子。此類光纖傳感器可用于航天器的氫氣漏泄檢測(cè)、煤礦中的瓦斯檢測(cè)等。而光纖本身又是光波的傳輸媒質(zhì),這種“傳“”感”合一的特征所帶來的優(yōu)勢(shì),在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中將無可匹敵。不論是基于瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射原理的分布式光纖傳感器,還是基于雙光束干涉的光纖傳感干涉儀,其光纖傳感臂上的每一點(diǎn)既是敏感點(diǎn)又是傳輸介質(zhì)。而基于多光束干涉的準(zhǔn)分布式光纖 fabry-perot 傳感器、近年來發(fā)展迅速的光纖光柵傳感器,兩者也均是光纖本身的一個(gè)集成部分。此類光纖傳感器與常規(guī)光纖可熔接,形成低插入損耗連接,具有在線(inline)特征和優(yōu)勢(shì),與光纖傳輸有天然的兼容性,可以替代傳統(tǒng)分立和薄膜型光無源器件,從而為全光通信系統(tǒng)和光纖傳感網(wǎng)絡(luò)提供了巨大的靈活性。
2.3光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的應(yīng)用
在今后的發(fā)展過程中可以將物聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)進(jìn)行深度融合,這樣就可以促進(jìn)行業(yè)的智能化管理。如果把光纖傳感器嵌入或裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、大壩、供水系統(tǒng)、油氣管道等各種重大工程設(shè)施中,通過光纜連接后可以形成廣域光纖傳感網(wǎng)絡(luò),再通過與無線物聯(lián)網(wǎng)的組合,與互聯(lián)網(wǎng)的組合,可以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備、機(jī)器、基礎(chǔ)設(shè)施等物理系統(tǒng)的整合。在此基礎(chǔ)上,通過物聯(lián)網(wǎng)信息中心管理中心功能強(qiáng)大的云計(jì)算平臺(tái),對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理與決策,完成從信息到知識(shí),再到控制指揮的智能演化,就可使人類更加精細(xì)、更加動(dòng)態(tài)地管理生產(chǎn)、生活的方方面面,達(dá)到“智慧”狀態(tài),進(jìn)一步提高資源利用效率,提高人類生產(chǎn)力水平,促進(jìn)人類與自然的和諧發(fā)展。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);5G通信技術(shù);SDN/NFV技術(shù);全頻段技術(shù)
4G的出現(xiàn)已經(jīng)讓近年來的物聯(lián)網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,生活、工作已離不開它。5G通信技術(shù)的出現(xiàn)與逐步的成熟也必將助力物聯(lián)網(wǎng)必將在未來的發(fā)展。而5G是如何幫助物聯(lián)網(wǎng)在未來得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,也是大家在研究的重要內(nèi)容。
15G通信技術(shù)簡(jiǎn)述
5G即是第五代移動(dòng)通信技術(shù),也是當(dāng)前所前沿的蜂窩通信技術(shù)。在4G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,5G通信技術(shù)進(jìn)行了飛躍式的提升,其傳輸數(shù)據(jù)的效率和速率更高、節(jié)能降耗、系統(tǒng)容量更高,可以與大型工業(yè)設(shè)備連接使用,在未來能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。目前,5G通信技術(shù)所采用的技術(shù)分為兩部分,其一是網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其涉及的領(lǐng)域有移動(dòng)邊緣計(jì)算機(jī)技術(shù)和切片技術(shù)等;其二就是無線技術(shù),其包含的領(lǐng)域非常廣泛,如編碼技術(shù)等。5G的技術(shù)提倡與研發(fā)從2013 年起延續(xù)至今,由韓國(guó)三星電子公司最先提出5G通信技術(shù)的概念,并且掌握了核心技術(shù),至此之后就掀起了全球研發(fā)5G技術(shù)的狂潮。然而直到2019 年,5G才真正的正式投入到社會(huì)使用中,真正的5G時(shí)代來臨了。和現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,5G通信技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在降低延時(shí)、擴(kuò)大容量和提升速率三個(gè)方面。在速率方面,當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)的速率在1Gbps左右,而5G網(wǎng)絡(luò)的速率則是它的10 倍,即可以達(dá)到10Gbps。在延時(shí)方面,5G通信技術(shù)的延時(shí)最低可控制在1ms,正常在5~10ms之間。而在容量方面,5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達(dá)到4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的百倍,甚至千倍。從這些方面都可以看出,5G的優(yōu)越性已遠(yuǎn)超4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。此外,為迎合時(shí)代的發(fā)展需要,5G通信技術(shù)使用設(shè)備的種類將會(huì)更廣泛,甚至是出現(xiàn)在健身器等移動(dòng)設(shè)備上。相信5G未來會(huì)滿足更多元化的需求,也會(huì)有效帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。
2 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)述
物聯(lián)網(wǎng)即為萬物相連的網(wǎng)絡(luò),運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將各種設(shè)備器件與互聯(lián)網(wǎng)緊密相連,使各種信息要素進(jìn)行交換,從而實(shí)現(xiàn)智能化的定位、監(jiān)管的技術(shù),以智能化為主,實(shí)現(xiàn)物物相連的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛,大到科技創(chuàng)造、智能家居,小到人們?nèi)粘I钪械囊率匙⌒校苤庇^的感受到他給我們生活帶來的變化與便捷。而隨著科技的發(fā)展,人們大膽創(chuàng)新并付諸于實(shí)踐,5G也開始出現(xiàn)在我們周邊的生活中。
3 物聯(lián)網(wǎng)形勢(shì)下的5G通信技術(shù)應(yīng)用
(1 )SDN/NFV技術(shù)?,F(xiàn)階段,5G通信技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,人們開始關(guān)注網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)等技術(shù),該兩種技術(shù)有著十分明顯的優(yōu)勢(shì),可以互相融合且互相補(bǔ)充。關(guān)于SND技術(shù),并不單單由一種技術(shù)構(gòu)成,更是一種非常創(chuàng)新的、前沿的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。美國(guó)對(duì)SND技術(shù)的研究比較超前,其設(shè)計(jì)原理為在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中僅僅保留轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等簡(jiǎn)單的功能,開發(fā)者通過軟件編程就能夠集中控制全部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備終端。關(guān)于NFV技術(shù),可以幫助移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商大幅度減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本,在通用IT平臺(tái)中運(yùn)用相關(guān)的軟件系統(tǒng)來突出網(wǎng)元功能,最終就能夠有效的替換專用平臺(tái)。在5G通信技術(shù)的研究中,SDN/NFV技術(shù)是核心,再運(yùn)用其它的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),就可以設(shè)計(jì)出通信的基礎(chǔ)層、控制層和應(yīng)用程序,進(jìn)而可以靈活調(diào)用各種程序指令,擺脫了傳統(tǒng)的手動(dòng)配置,使得5G通信網(wǎng)絡(luò)管理更加簡(jiǎn)便和高效。在實(shí)際應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須要求流暢、高效,通常會(huì)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)分離轉(zhuǎn)發(fā)的程序,從而讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到全面控制。將兩種技術(shù)巧妙融合,就能創(chuàng)建出虛擬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),進(jìn)而適用于不同的工業(yè)生產(chǎn)中。(2 )全頻段技術(shù)。頻率對(duì)任何移動(dòng)通信系統(tǒng)都是最珍稀的寶貴資源,在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中,主要運(yùn)用3G通訊網(wǎng)絡(luò),這就使得頻段滿足不了實(shí)際需求。5G作為全新的下一代移動(dòng)通信系統(tǒng),必須滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求,對(duì)性能提出了極高的要求,既有兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上數(shù)據(jù)速率提升上要求,更有對(duì)系統(tǒng)能量效率、頻譜效率、可靠性以及性價(jià)比明顯提升的需求。所以,5G通信技術(shù)研發(fā)中,也積極采用全頻段技術(shù),從而使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸效率和容量得到倍增。但是現(xiàn)在科研人員還未完全知曉5G全頻段為多少。如果5G的全頻段被摸清,相信在5G移動(dòng)通信技術(shù)中,高頻段的使用可使天線設(shè)備可實(shí)現(xiàn)小型化、帶寬更寬等優(yōu)點(diǎn)。(3 )密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)在容量上之于4G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性,大到其百倍甚至千倍的可能性??梢彩沁@個(gè)點(diǎn)讓多種無線技術(shù)融合的5G網(wǎng)絡(luò),因?yàn)楦采w范圍比較小,所以更難實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步分割的可能。鑒于此,密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就顯得非常關(guān)鍵。5G超密集組網(wǎng)可劃分為宏基站+微基站和微基站+微基站等兩種模式,它們分別利用不同的傳輸方式進(jìn)行干擾以及調(diào)度資源。宏基站+微基站的模式中,宏基站所承擔(dān)的任務(wù)是移動(dòng)性高、速率低的業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸,而微基站則負(fù)責(zé)高帶寬業(yè)務(wù)的傳輸。微基站+微基站的模式中,通過運(yùn)用多個(gè)微基站組成一個(gè)完整的、系統(tǒng)的密集網(wǎng)絡(luò),并最后形成虛擬宏小區(qū)。在這個(gè)虛擬宏小區(qū)中,需要簇內(nèi)多個(gè)微基站共享部分資源,這些微基站通過在同一網(wǎng)絡(luò)資源上進(jìn)行控制面板承載的傳輸,最終實(shí)現(xiàn)虛擬宏小區(qū)的功能。
4 結(jié)語(yǔ)
總之,無論是社會(huì)生活的需求,還是科技進(jìn)步社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)會(huì)持續(xù)綁定在一起。結(jié)合雙方的優(yōu)點(diǎn),會(huì)構(gòu)建更健全、完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,帶來更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn)。未來,5G技術(shù)會(huì)廣泛應(yīng)用到生活和生產(chǎn)中,不再是宏觀層面的討論與使用,最終它會(huì)貼近人們的生活,更加滿足用戶的需求,其結(jié)構(gòu)會(huì)更加優(yōu)化,并且微基站的科學(xué)布置是當(dāng)前需要深入思考的問題。
參考文獻(xiàn)
[1 ]付建敏,黃承亮.分析當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù),2017 ,23 (2 ):156.
【關(guān)鍵詞】5G通信技術(shù);推動(dòng);物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展
預(yù)計(jì)5G到2020年會(huì)迎來商用時(shí)代,由此也會(huì)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。無線通訊技術(shù)發(fā)展至今,4代的變革均已經(jīng)實(shí)現(xiàn),且每代的革新在一定程度上都促進(jìn)了傳輸率的顯著提高、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬、通信方式更靈活、通信質(zhì)量和智能化程度更高。同時(shí)與4G相比,5G的傳輸速度會(huì)成十倍和百倍的速度提升,無線通信的海量需求在此基礎(chǔ)上都能夠獲得有效解決,“萬物互聯(lián)”的情況也可以得到真正的實(shí)現(xiàn)。
15G通信蓄勢(shì)待發(fā),且為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
每一代無線移動(dòng)通信的更新在一定程度上都取得了重大變革,發(fā)展至今4代革新均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。蜂窩網(wǎng)方式是其最基本和最主要的一種方式,率先由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出。1G、2G、3G以及4G在一定程度上促進(jìn)語(yǔ)音和圖片質(zhì)量的顯著提升,已經(jīng)從簡(jiǎn)單的語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)了到清晰語(yǔ)音的轉(zhuǎn)化,由此極大的改變了運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù),基于5G所具備的網(wǎng)速更高,它的誕生將會(huì)促進(jìn)移動(dòng)通信發(fā)生翻天覆地的變化,人們的日常生活也能夠徹底的改變。現(xiàn)階段,5G網(wǎng)絡(luò)的功能在一定程度上實(shí)現(xiàn)了迅速的升級(jí),其中所包含的一組關(guān)鍵技術(shù)主要有大規(guī)模的天線陣列、新型多址、新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超密集的組網(wǎng)以及全頻譜的接入等,以此針對(duì)各種場(chǎng)景的不同需求都能夠想方設(shè)法的獲得極大滿足。針對(duì)《5G網(wǎng)路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》白皮書,5G最基本的三個(gè)主要連接數(shù)密度、時(shí)延以及用戶體驗(yàn)率;其所具備的四個(gè)技術(shù)場(chǎng)景主要有連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功率大連接以及低時(shí)耗高可靠,1.1廣域覆蓋的連接作為移動(dòng)通信最基本的一種覆蓋方式,其目的主要是為了保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性和移動(dòng)性為主,提供給廣大用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)為無縫的高速業(yè)務(wù)。目前,將100Mbps以上的體驗(yàn)速率隨時(shí)隨地的提供給廣大用戶是該場(chǎng)景所面臨的主要挑戰(zhàn)。1.2熱點(diǎn)高容量該場(chǎng)景一般位于局部熱點(diǎn)區(qū)域中,提供給用戶較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,為此流量密度的極高要求都能夠獲得極大滿足?,F(xiàn)階段,該場(chǎng)景所面臨的挑戰(zhàn)主要有數(shù)十Gbps峰值速率、1Gbps的用戶體驗(yàn)速率。1.3低功耗寬連接該場(chǎng)景的應(yīng)用領(lǐng)域以采集數(shù)據(jù)和傳感為目標(biāo),具體包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、深林防火、智能化農(nóng)業(yè)以及智慧城市等,特點(diǎn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)包較小、功耗低以及海量連接等。同時(shí),該類終端的范圍廣、數(shù)量多,網(wǎng)路的連接能力超過千億,并且還要盡量滿足100萬個(gè)/km2的連接數(shù)密度指標(biāo),以此才能夠最大限度的降低終端的功耗與成本。1.4低延時(shí)高可靠該場(chǎng)景主要面對(duì)的領(lǐng)域主要是那些具備特殊應(yīng)用要求的垂直行業(yè)。如車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制,由于該類用戶對(duì)于可靠性和時(shí)延的要求非常高,為此需要將100%的業(yè)務(wù)可靠性和毫秒級(jí)端到端時(shí)延提供給廣大的用戶。
2物聯(lián)網(wǎng)前景廣闊,5G將有望2020年進(jìn)入商業(yè)化
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)極大的驅(qū)動(dòng)了移動(dòng)通信的順利發(fā)展,以此便可以有效拓寬5G的發(fā)展前景,當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)在一定程度上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)模式的顛覆,用戶所享受的體驗(yàn)都是前所未有的,且給人們的日常生活帶來了非常深刻的影響。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在未來的發(fā)展中會(huì)不斷的優(yōu)化和升級(jí)人類社會(huì)的信息交互方式,帶給廣大用戶一種身臨其境的感受,諸如移動(dòng)云、超高清視頻、增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)等,由此會(huì)一種超千倍的速度促進(jìn)移動(dòng)流量增加,引發(fā)新一輪的產(chǎn)業(yè)與技術(shù)變革。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)的存在促使移動(dòng)通信服務(wù)范圍的有效拓展,基于人與人之間逐漸拓展到人與物、物與物之間,甚至在更廣闊的領(lǐng)域和行業(yè)中滲透。隨著新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn),由此會(huì)爆發(fā)式的促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增長(zhǎng),數(shù)以千計(jì)的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),“萬物互聯(lián)”得以實(shí)現(xiàn),締造出規(guī)模較大的新興產(chǎn)業(yè),重新煥發(fā)移動(dòng)通信的活力。另外,海量設(shè)備的連接與多樣化的物聯(lián)網(wǎng)在一定程度上勢(shì)必給相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)帶來一系列新的技術(shù)挑戰(zhàn)。如廣東省現(xiàn)在各運(yùn)營(yíng)商利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開展的移動(dòng)支付業(yè)務(wù)、物流行業(yè)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的車輛/貨物智能管理系統(tǒng)、以及運(yùn)營(yíng)商與汽車制造商合作推出的基于移動(dòng)通信系統(tǒng)的車載信息網(wǎng)絡(luò)等,都是將移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)。
35G標(biāo)準(zhǔn)加速推進(jìn)
(1)2015年TIU便將制定5G的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備工作成功啟動(dòng),首先就其技術(shù)方面的性能需求與評(píng)估方法進(jìn)行了科學(xué)的研究,并且將候選技術(shù)的所具備的各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)和性能需求一一的明確下來,在此基礎(chǔ)上提交模板最初形成;2017年ITU-R會(huì)正式發(fā)出IMT-2020技術(shù)征集方案的通知與邀請(qǐng)函,由此正式啟動(dòng)征集5G候選技術(shù);2008年正式啟動(dòng)5G技術(shù)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)化;2020年底預(yù)計(jì)會(huì)正式形成商用能力。(2)制定IEEE3G/4G淮的機(jī)構(gòu)———IEEE802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì),根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的積極研究,希寄于5G技術(shù)體系的成功整合。我國(guó)的5G試驗(yàn)主要分兩步走,以此將建立我國(guó)在5G產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)權(quán)。①技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)階段(2015~2018年):主要是在中國(guó)信息通信研究院的帶領(lǐng)下,各種企業(yè)共同參與,如運(yùn)營(yíng)和設(shè)備企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等;②產(chǎn)品研發(fā)試驗(yàn)階段(2018~2020年):以國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo),各個(gè)設(shè)備企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)共同參與,在5G時(shí)代我國(guó)希望更加具有話語(yǔ)權(quán),致力于我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)引導(dǎo)5G時(shí)代的發(fā)展而為之進(jìn)行不斷的努力。