物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢綜述

付全水　鄒嘉浩

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術產(chǎn)業(yè)的第三次發(fā)展浪潮，是信息領域的重大發(fā)展和變革，在社會生活的各個方面起到了積極的作用。而物聯(lián)網(wǎng)通信技術實現(xiàn)了信息資源的共享和融通，是物聯(lián)網(wǎng)應用功能的重要支撐。本文主要是在介紹物聯(lián)網(wǎng)概念的基礎上，闡釋了物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)??通信技術??現(xiàn)狀??綜述

隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術的深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)成為全球信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。到目前為止，社會發(fā)展各個領域都和物聯(lián)網(wǎng)有著千絲萬縷的聯(lián)系。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術的概念

（一）物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡形式，主要是通過紅外感應、射頻識別以及定位系統(tǒng)進行信息和通信交換。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是在1999年提出的，著名教授Ashton提出要把傳感器技術和RFID形成一個“物聯(lián)網(wǎng)”。詳細來看，物聯(lián)網(wǎng)就是把世界上所有的物品與國際互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行數(shù)據(jù)交換和信息通信，同時實現(xiàn)智能化的識別、監(jiān)控、定位和管理，從而達到人與人、物與物以及人與物之間的相互通信。

（二）物聯(lián)網(wǎng)的主要特征

首先，感知性。物聯(lián)網(wǎng)能夠通過紅外感應、射頻識別以及定位系統(tǒng)進行信息和通信交換，利用傳感器、二維碼隨時對物體的相關信息進行獲取和采集。

其次，智能性。物聯(lián)網(wǎng)通過各種智能計算技術，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，從而實現(xiàn)智能化的控制和決策。

再次，可靠性。在物聯(lián)網(wǎng)技術的支撐下，把物體接入信息網(wǎng)絡，依托各種網(wǎng)絡通信，從而進行可靠的信息共享和交互。

二、物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著通信技術的時快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)通信技術通常包括電信傳輸網(wǎng)絡通信技術和傳感器網(wǎng)絡通信技術兩個方面。

（一）電信傳輸網(wǎng)絡通信技術

第一，Wi-Fi通信技術。Wifi是我們比較熟悉的一種技術，就是能夠把手機、電腦等終端設備以無限方式相互連接的無線通信技術。一般而言，wifi包括有中心網(wǎng)絡和無中心網(wǎng)絡。第二，WiMAX通信技術，這一技術主要是以IEEE802.16標準為前提，實現(xiàn)不同無限網(wǎng)絡兼容的無限局域網(wǎng)技術。第三，5G移動通信技術。5G是在4G技術上形成的移動通信技術，主要是基于IP協(xié)議的蜂窩移動網(wǎng)絡，通過5G通信技術，能夠實現(xiàn)視頻、音頻、圖像的高質量、快速轉換。

（二）傳感器網(wǎng)絡通信技術

第一，RFID技術。RFID技術是一種以射頻為基礎進行的短距離無線通信技術，其工作原理主要就是利用射頻標簽和讀寫器之間的射頻寫好實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動識別和傳輸。RFID技術通常包括讀寫器、標簽和天線三個方面，標簽是有耦合原件和芯片組成，對目標對象進行界定，讀寫器負責對標簽中的信息進行識別，天線主要實現(xiàn)讀寫器和標簽之間的信息號溝通和傳遞。第二，NFC通信技術。NFC通信技術是一種允許電子設備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)臒o線通信技術，NFC技術通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，能快速自動地建立起無線網(wǎng)絡。第三，藍牙技術。藍牙技術主要就是一種支持設備之間短距離通信的無限通信技術，主要側重點就是實現(xiàn)快捷的高效鏈接。第四，ZigBee技術，這是一種低能耗、短距離、較簡便的雙向無限通信技術，主要采用與電子設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)周期性、間歇性的數(shù)據(jù)傳輸。第五，紅外線技術。紅外線是一種電磁波，其波長超過了紅色可見光，利用其進行信息傳播，其運行的主要原理就是把基帶二進制信號由發(fā)送端進行發(fā)送，借助紅外發(fā)射管輻射出紅外信號。

三、物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展趨勢

（一）支撐異構網(wǎng)絡的通信技術

隨著信息技術和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，使得接入物聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)量越來越多，造成傳感器網(wǎng)絡和接入通信網(wǎng)絡的結構多種多樣，引入的通信技術和協(xié)議越來越復雜，形成了不同的通信網(wǎng)絡結構共存的局面，影響了物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通和互操作性能，需要將多種不同的無線通信網(wǎng)絡融合在一起，形成一個異構無線通信網(wǎng)絡，為各級用戶提供無縫切換和優(yōu)質的通信服務。異構通信網(wǎng)絡將是未來物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展方向，未來的通信技術必須為物聯(lián)網(wǎng)異構通信網(wǎng)絡的融合提供支撐，解決多協(xié)議沖突等問題。

（二）進一步實現(xiàn)互聯(lián)互通

5G是近些年通信技術的最大飛躍，這會對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生極強的促進作用。結合4G和其它無線通信方式，有了5G的物聯(lián)網(wǎng)能夠容納更多物體，更快地傳輸更多數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)萬物互聯(lián)的目標。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展，使通信傳輸?shù)姆秶蛷V度不斷擴展，信息傳遞的準確性也越來越強，對未來社會的信息溝通和交換起到了非常重要的作用。

（三）促進了云計算、大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)是一個機會，可以簡化許多部門的操作，以實現(xiàn)機器與人（M2H）?，設備與機器（M2M）?之間的交互。到目前為止，它還有足夠的改進空間。在大多數(shù)情況下，傳感器生成的數(shù)據(jù)被饋送到大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行分析，并從中生成最終報告。大數(shù)據(jù)獲取、預處理、存儲、檢索、分析、可視化等關鍵技術，以及云計算的集中數(shù)據(jù)處理和分布式運算技術為物聯(lián)網(wǎng)中的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理提供了重要的保證。

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