物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究

陳經(jīng)緯

【摘 ?要】在物聯(lián)網(wǎng)中，除了計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之外，還包括先進(jìn)的通信技術(shù)，這就賦予物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)以更加廣泛的發(fā)展空間。論文主要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分別進(jìn)行探討，旨在擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的影響力。

【Abstract】In the internet of things， in addition to computer and internet technology， it also includes advanced communication technology， which gives the communication technology of the internet of things a broader space for development. This paper mainly discusses the development status and trend of the communication technology of the internet of things respectively， with the aim of expanding the influence of the communication technology of the internet of things.

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)

【Keywords】internet of things communication technology; development status; trend

【中圖分類號(hào)】TN929.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0193-02

1 物聯(lián)網(wǎng)概念分析

當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)早已風(fēng)靡全球，并對(duì)各行各業(yè)形成巨大的影響，也使得人們的生活、工作習(xí)慣發(fā)生變化。物聯(lián)網(wǎng)主要包括互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，作為一種先進(jìn)的信息傳輸與通訊技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品與物品之間，使其彼此能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳輸。為了達(dá)到這一目的，就要采取必要的媒介，如射頻識(shí)別、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等。在物品與物品之間建立網(wǎng)絡(luò)，其本質(zhì)與計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)并沒有太多區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)可以豐富信息的傳輸與處理方式，其與人們的生活息息相關(guān)。

2 物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

全球經(jīng)濟(jì)一體化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，一旦爆發(fā)全球性金融危機(jī)，會(huì)對(duì)世界各國的經(jīng)濟(jì)造成極為嚴(yán)重的影響。越來越多的發(fā)達(dá)國家開始重視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，金融危機(jī)并不會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)造成很大的影響，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為國際市場(chǎng)中重要的組成部分，也是衡量各國競(jìng)爭力的主要標(biāo)志。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中主要包括傳感器、無線射頻識(shí)別等感知制造產(chǎn)業(yè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的不斷發(fā)展，各種網(wǎng)路設(shè)備和通信設(shè)備功能正在不斷完善。與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也正在不斷發(fā)展，如運(yùn)營服務(wù)和軟件集成服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)等。發(fā)達(dá)國家高度重視物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，其在信息技術(shù)應(yīng)用方面具有很強(qiáng)的競(jìng)爭力。

2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速壯大，相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)也在逐漸創(chuàng)新研發(fā)，業(yè)內(nèi)人士正進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與微型傳感器、云計(jì)算和信息安全等技術(shù)有關(guān)，這些技術(shù)與我國的物流、電力、安防等領(lǐng)域息息相關(guān)，可進(jìn)一步滿足人們的多元化需求。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系正在逐步完善，并且取得了顯著的成果，但我國物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備與服務(wù)中存在的問題不容忽視。許多企業(yè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)了解有限，在投資與合作時(shí)持謹(jǐn)慎態(tài)度，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)后備力量不足。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)并沒有成功的案例，只能靠不斷的摸索和實(shí)踐探索物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)模式。

3 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)中的常見內(nèi)容

3.1 無線低速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

3.1.1 WiFi技術(shù)與UWB技術(shù)

WiFi技術(shù)在近場(chǎng)無線通信技術(shù)中占據(jù)重要的位置，其為用戶帶來許多便利條件。用戶的智能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備只需連接WiFi即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。WiFi擁有很高的傳輸速率，不過，隨著用戶接入量不斷增加，其傳輸效率將會(huì)有所下降，對(duì)用戶的通信體驗(yàn)造成一定程度的影響。UWB技術(shù)又可稱為超寬帶技術(shù)，這一技術(shù)與WiFi技術(shù)不同，其主要依靠脈沖實(shí)現(xiàn)通信。在一定范圍內(nèi)使用超寬帶技術(shù)，不僅可以達(dá)到級(jí)別極高的通信速率，還可以確保通信更加安全，避免信息在傳輸?shù)倪^程中有所干擾。由于這一技術(shù)缺乏應(yīng)有的實(shí)踐，因此，尚未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

3.1.2 NFC技術(shù)與藍(lán)牙通信技術(shù)

NFC技術(shù)又稱為近場(chǎng)通信技術(shù)，其主要是以射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)連接方式進(jìn)行更新。用戶采用這一技術(shù)可以獲得藍(lán)牙和蜂窩等設(shè)備的鏈接，只需在距離較短的情況下即可實(shí)現(xiàn)通信。NFC技術(shù)傳輸速率與藍(lán)牙技術(shù)基本保持一致，但由于這一技術(shù)的傳輸距離比較短，因此，可將其應(yīng)用于移動(dòng)支付和智能交通等領(lǐng)域之中，滿足用戶日常生活需求。藍(lán)牙通信技術(shù)主要是應(yīng)用在短距離無線通信之中，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，在汽車中的音樂播放器中可采用這一技術(shù)。

3.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

3.2.1 4G通信技術(shù)

4G通信技術(shù)包括3G技術(shù)與WLAN，這一技術(shù)的傳輸速率很高，可進(jìn)一步提高通信質(zhì)量，滿足用戶的日常音樂播放與視頻播放需求。4G通信技術(shù)包中主要包括TD-LTE與FDD0LTE兩種制式，每一種制式的下載速率非?？?。在4G通信技術(shù)還有一些核心技術(shù)，如調(diào)制與編碼技術(shù)，這一技術(shù)可以提高頻率的利用率，有強(qiáng)大的抗干擾能力。MIMO也是4G通信技術(shù)的核心技術(shù)之一，其可以提高4G通信的速率。

3.2.2 5G通信技術(shù)

5G通信技術(shù)與4G相比，其傳輸?shù)乃俾侍岣邤?shù)百倍。作為一種新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，5G的優(yōu)勢(shì)不言而喻。國際電聯(lián)將5G網(wǎng)絡(luò)分成增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶、超可靠的低延遲通信、大規(guī)模機(jī)器類型三種。5G通信技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在傳輸?shù)倪^程中不會(huì)受到距離的限制，也為特定方向數(shù)據(jù)長距離傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著時(shí)間的不斷推移與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，5G通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間上會(huì)不斷下降。目前，在移動(dòng)通信行業(yè)中，華為公司高度重視5G技術(shù)的應(yīng)用，并開發(fā)出國內(nèi)第一部5G移動(dòng)智能手機(jī)。這表明，我國在5G技術(shù)的研究和應(yīng)用方面已經(jīng)取得一定的進(jìn)展。

4 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 使泛在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用具備更多可能性

物聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展，提高了泛在網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力。泛在網(wǎng)絡(luò)主要由智能網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)組成，用戶利用這一網(wǎng)絡(luò)可隨時(shí)隨地進(jìn)行通信。借助物聯(lián)網(wǎng)通信，要實(shí)現(xiàn)泛在網(wǎng)絡(luò)，則不再只是一種設(shè)想，而是為其提供更多的技術(shù)保障。隨著時(shí)間的不斷推移，泛在網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，許多行業(yè)也會(huì)真正應(yīng)用這一網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也會(huì)為用戶帶來更加良好的通信體驗(yàn)。

4.2 通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)避免協(xié)議沖突

在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，主要包括不同制造商所生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及多元化的系統(tǒng)。雖然異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的概念早在20世紀(jì)90年代中期就被提出，但時(shí)至今日，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并沒有問世。由于使用物聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量正在不斷增加，與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的設(shè)備規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，因此，物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)會(huì)越發(fā)被更多的人和行業(yè)所重視，與之相關(guān)的協(xié)議會(huì)日益復(fù)雜化。隨著人們需求的不斷擴(kuò)大，其對(duì)通信質(zhì)量的要求會(huì)越來越高，因此，有必要加強(qiáng)對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的研究，并將其與物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)相結(jié)合，就可以保證在不同協(xié)議下也可以實(shí)現(xiàn)通信，避免出現(xiàn)協(xié)議沖突。

4.3 與大數(shù)據(jù)和云計(jì)算有機(jī)結(jié)合

大數(shù)據(jù)與云技術(shù)為各行業(yè)發(fā)展提供了極大的技術(shù)支持，在大數(shù)據(jù)中包含海量數(shù)據(jù)，其需要通過云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。由于使用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的用戶數(shù)量正在不斷增加，而且物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景，因此，為了處理更加龐大的數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)得到合理的存儲(chǔ)和傳輸，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，需要充分融入大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，確保其與物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不斷提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的順利存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)的分析速度。

4.4 校園管理和教學(xué)中的應(yīng)用

校園安全一直是校園管理中的重要環(huán)節(jié)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器技術(shù)能更好地實(shí)時(shí)監(jiān)控校園的變化，通過在教學(xué)樓、圖書館、宿舍、操場(chǎng)以及實(shí)驗(yàn)室等人員比較密集的地方安裝視頻監(jiān)控器、煙霧傳感器以及溫度濕度傳感器等，一旦出現(xiàn)各種緊急情況可以及時(shí)通知人員趕到現(xiàn)場(chǎng)解決問題，營造高效有序的校園環(huán)境。而校園一卡通系統(tǒng)的建立，為師生諸如水電、圖書借閱、就餐、考勤等日常學(xué)習(xí)生活提供了方便。至于教學(xué)方面，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造智慧教室，創(chuàng)建感知課堂，線上線下教學(xué)可以互相配合，把書本知識(shí)和社會(huì)現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，讓教學(xué)內(nèi)容更為生動(dòng)形象，有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展讓專業(yè)學(xué)科也產(chǎn)生了延伸，讓單一的機(jī)電一體化專業(yè)中產(chǎn)生了工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，讓畢業(yè)的學(xué)生更適應(yīng)機(jī)電類企業(yè)的崗位技能需求，在實(shí)習(xí)過程中掌握更多更詳細(xì)的崗位從業(yè)知識(shí)，這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生們的協(xié)作能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。另外，也可以在物聯(lián)網(wǎng)中獲取最新、最前沿的信息資料及技術(shù)內(nèi)容，將傳統(tǒng)的被動(dòng)傳授教學(xué)型轉(zhuǎn)變成主動(dòng)探索學(xué)習(xí)型，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，得到更多的技能與經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高他們的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)分析能力以及科研探索能力等。

5 結(jié)語

隨著時(shí)間的不斷推移，互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在我國發(fā)展日益完善，但由于其還存在著一些問題，因此，有必要針對(duì)問題對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，加大投入力度，將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，使其可以發(fā)揮出更加重要的作用。

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