物聯網和移動通信網絡的融合范文

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摘要：物聯網憑借它具有的節點數量多、覆蓋面廣、信息專有、封閉、安全等特性與現有的移動通信網相結合，能夠使移動通信網絡成為最好的網絡，不僅能夠減少網絡建設成本，而且加快其在各個領域的應用進程。筆者從物聯網絡概念出發，分析物聯網的基本結構、特點，論述了物聯網與移動通信網絡融合的必要性和基本途徑。

關鍵詞：物聯網；移動通信網絡；融合

21世紀初金融危機嚴重影響了全球經濟的發展，2008年以后探索新的經濟發展方式成為世界各國面臨的首要問題，作為經濟強國的美國把開發新能源和物聯網作為國民經濟發展新的增長點。中國作為新興經濟大國在2009年政府工作報告中明確表示，物聯網成為五大戰略性新興產業之一，“感知中國”成為時代最強音，物聯網成為一個熱門的研究課題和學術職業。

1新興的物聯網

1.1物聯網的基本概念

第一次提出物聯網概念的是美國科學家艾什頓教授，他在1999年從事RFID研究時提出，2005年國際ITU組織進一步擴展了物聯網的內涵，直到21世紀初經濟危機后，世界各國陸續發表了各自的發展計劃。但這并不是物聯網的統一定義。歐洲和美國稱其為“物聯網”，而東亞的韓國和日本把物聯網理解成“無處不在的網絡”。“物聯網”，從字面意思分析，可以理解為通過網絡實現任何物品的連接，實現信息交換、智能服務和管理。這是物聯網在物理世界的延伸。它可以被定義為：是指采用一定的感知手段對世界物品的相關信息進行感知，并利用相應的信息網絡傳輸技術將物品互聯成網，實現信息的相互和遠距離傳輸，最終實現實物系統一定程度的自我智能管理以及人們對物品和過程的智能化感知、定位、監控和管理的一種互聯網絡。

1.2物聯網的基本結構

1.2.1感知層

物聯網的終端是通過傳感器實現對所連接物品的信息感知、傳遞和控制。信息感知部分的功能主要是感知物品的相關信息，傳感器把模擬信號轉換成數字信號，通過計算機處理后，將所感知的信息按照規定格式以有線或無線的形式發送到信息傳輸網絡。

1.2.2控制層

控制部分也稱嵌入式綜合技術，這種技術把傳感器、集成電路、計算機軟硬件、電子應用等完美結合，實現智能終端控制。它主要負責網絡信息傳輸和對接收的信息發出控制指令，從而滿足人們對物品的需要。

1.2.3網絡層

網絡層是物聯網信息傳輸的中間環節，它由計算機物聯網、本地無線網絡、公共移動通信網等多種信息傳輸網絡構成。信息傳輸網絡的主要功能是連接信息，對各個節點進行控制，在信息傳遞過程中實現安全管理和傳遞管理，同時為上層信息的應用及時提供必要的信息資源。

1.2.4應用層

應用層是物聯網的高級管理層，主要由多種應用程序和系統構成，它主要負責對網絡對象的位置進行監視和管理。物聯網日常收集到的信息是海量的，對如此龐大的數據信息的管理和應用，有必要采用數據挖掘和云計算技術來實現。技術人員通過信息的應用環節，即人與物的接口，能夠查詢有關信息并能夠進一步進行定位或監控。

1.3物聯網特點

1.3.1節點數量大、覆蓋面廣

物聯網就是物物相連的互聯網，其中包括人與物、物與物的連接，通過物聯網實現對物體的使用和管理，為人們的生活提供便利。例如自動警報系統、遠程控制系統、報表系統等為人們生活和工作提供方便。而人們實際生活中物品的數量遠遠多于人的數量，所處位置也可以說是無處不在，因此說物聯網的特點是節點數量大、覆蓋面廣。為了節約物聯網投資成本并提高使用質量，對于節點如此密集廣泛的物聯網，采用布設線纜的方式進行節點互聯是不現實的，所以物聯網采用封閉或遠程傳輸的無線網絡來實現信息傳遞將是必然發展趨勢。

1.3.2安全性和可靠性要求高

物聯網的遠程監控和管理對象多數具有私有特性，不同于計算機信息的開放性和信息共享，物聯網信息特征表現為專有性、封閉性和安全性。物聯網信息特性決定物聯網必須具有極高安全性，主要體現在信息傳輸安全和用戶接入安全。信息傳輸安全是要求信息在傳輸過程不會被非法竊取；用戶接入安全是指只有特定合法用戶才能接觸到特定物品信息，才能實現對特定物品的控制。否則，失去安全性能，聯網物品信息呈現混亂狀態，毫無疑問會給聯網系統相關的個人、家庭、單位甚至城市、國家的安全帶來負面影響。與此同時，由于物聯網連接的大都是行業、城市或者家庭的專有物品網絡，用戶要求能夠及時獲取物品的狀態信息并能隨時實現對物品的控制，這就要求物聯網的信息傳輸必須高度可靠，以保證相關物品系統的安全可靠運行。而只有這一點得到保證，物聯網業務才能夠在市場上得到廣泛應用。

1.3.3網絡管理和運行

為了實現信息的特殊性、高安全性和高可靠性，物聯網必須具備一個管理良好的網絡，這樣才能使信息傳輸和用戶訪問具有安全性和可靠性。只有由專業的運營商來管理物聯網，才能實現完善的管理。因此，物聯網運營過程中，要選擇一個可操作網絡。在多年的實踐中，電信運營商已積累了大量的公共信息網絡運營經驗，物聯網的運營由他們負責更能實現物聯網安全可靠性。

2物聯網與移動通信網絡的融合

2.1物聯網與移動通信融合的必要性

如上所述，由于信息節點數量巨大、地域覆蓋廣泛，且部分聯網的信息節點又具有一定的移動性，無論從建設成本還是從實現技術考慮，無線通信都將是物聯網信息傳輸的主要方式。而物聯網的可運營、管理的要求，也需要由專業網絡運營商滿足。目前，世界上絕大多數國家的城市都已覆蓋了移動通信網絡。由于網絡負載和網絡通信，大型信息傳輸網絡并不容易運行，移動運營商積累了豐富的管理經驗，非常適合網絡操作。因此，有必要實現物聯網和移動通信網絡的全面融合，加快物聯網建設速度，推進物聯網建設進程。

2.2物聯網和移動通信網絡基本融合的途徑

物聯網和移動通信網絡融合的基本途徑是將物聯網的信息感知和控制節點看作移動通信網絡的通信終端，將移動通信網絡的信息傳輸網絡同時作為物聯網的信息傳輸網絡，將物聯網的信息應用作為移動通信網絡的增值業務，從而將物聯網疊加到移動通信網絡上，實現物聯網和移動通信網絡的有機融合。

2.3物聯網和移動通信網絡具體融合的途徑

我國現階段的移動通信網絡服務內容主要包括語音通信、數據通信工程等方面，物聯網和移動通信網絡的融合是在傳統的語音通信移動通信網絡的基礎上的進一步發展，但現階段還存在一定的缺陷。應從以下幾個方面來完善。

2.3.1移動通信終端改造

作為一個節點控制、信息融合與控制網絡通信終端的傳感器，移動通信網絡接入終端對物聯網和移動通信網絡融合具有重要的作用。因此，必須對傳統的移動通信網絡功能和對象進行改革，可以通過兩種方式進行：提高傳統通信終端信息感知和目標控制能力。作為網絡信息傳感器節點，它們不僅具有控制器、傳感器和傳統移動通信的功能，也是移動通信的終端。

2.3.2移動通信網絡改造

我國現階段的移動通信網絡服務內容主要包括語音通信、數據通信工程等方面，物聯網和移動通信網絡的融合是在傳統的語音通信移動通信網絡的基礎上的進一步發展，由于傳統的移動通信網絡的主要發展方向是語音通信，在信息傳輸方面還存在缺陷，因此，必須對融合后的物聯網進行改造，增加物聯網的信息傳輸和管理功能，讓物聯網和移動通信網絡的融合發揮最大的作用。要區分對象對應的終端節點的信息，以提高信息傳輸的效率和管理效率。

3結語

物聯網研究和建設的推進是各大國現階段的主要發展方向，結合了現代移動通信系統的物聯網能夠實現無縫覆蓋和便捷接入，物聯網的數據通信能力不斷增強。物聯網與移動通訊相融合可以節約建設物聯網網絡的資金成本，對于物聯網應用快速普及有著重要的意義。

參考文獻

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作者：陳錚 單位：中移鐵通有限公司西安分公司