LTE與物聯網融合技術研究分析

彭麗++張純波

摘 要：物聯網技術在發展過程中，不斷受到傳統2G/3G技術的制約，使得物聯網在部署范圍、應用領域等方面發展受限。LTE無線網絡的出現向物聯網的進一步發展提供了有力保障。首先介紹分析物聯網，進而對二者的融合進行了分析，著重介紹一種基于LTE技術的物聯網網絡架構，最后對二者融合的發展未來做出展望。

關鍵詞：LTE；物聯網；無線通信；融合

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）02-00-01

0 引 言

隨著視頻監控、語音應用等業務的迅速發展，網絡數據高速處理和傳輸能力面臨著新的挑戰，各類物聯網應用將占用越來越多的移動寬帶資源。傳統無線通信系統使得早期物聯網發展遇到瓶頸，而LTE技術的出現，為物聯網業務的發展提供了網絡保證。

1 物聯網技術

物聯網包含兩層含義：一是物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；二是其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯網即通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在業界，物聯網大致被公認為有三個層次：底層是用來感知數據的感知層，第二層是數據傳輸的網絡層，最上面則是內容應用層。

2 LTE技術與物聯網的融合

物聯網的終端為發送和接收數據（普通數據、音頻、視頻等），需要以某種方式進行連接。LTE作為新的移動通信網絡技術，以其覆蓋范圍廣、網絡部署方便、建設成本低、高速移動性等優勢，可為物聯網終端提供一種方便接入、活動接入的連接方式。物聯網在實現設備與設備的通信（M2M）時，主要依靠具有標記、地址號碼和傳感功能的RFID。設備本身不具有感知功能，但可利用支持RFID技術的智能終端了解設備所處的環境，從而更好地實現對設備的數據讀取、狀態監控和遠程遙控等諸多業務。物聯網中的UHF頻段的RFID技術通過電場來傳輸能量，抗干擾性較差，且讀寫終端的位置相對固定，有效距離一般小于10 m。頻譜效率高、通信容量大、移動性強的LTE技術，可提供大量可移動的讀寫終端，并將每個終端編號，即可實現方便高效的M2M。物聯網的各類應用將通過LTE終端的普及和推廣得到迅速的發展，最終實現LTE這種先進移動通信技術與物聯網的融合。

3 基于LTE的物聯網架構

基于LTE的物聯網架構分為三部分：物聯網服務/應用中心，LTE傳輸網絡和綜合接入網絡。

物聯網服務/應用中心，包含對象命名服務器（ONS）、物聯網服務器和內部中間件。ONS用于對相應的物聯網服務器和應用服務器定位，類似于互聯網中的DNS。物聯網服務器對外界提供統一的可伸縮的數據和服務器接口，使外界讀取物聯網相關數據和實現各種應用。內部中間件則提供物聯網服務器和LTE核心網絡之間的接口，用于收集物聯網數據和保證防火墻安全。

LTE傳輸網絡，主要負責物聯網設備見數據的可靠傳輸，作用類似于傳統物聯網架構中的互聯網，主要包括eNB和移動管理實體。移動管理實體中的網關設備適合將多種接入手段整合在一起，統一接入到電信網絡的關鍵設備，網關可滿足局部區域短距離通信的接入需求，實現與公共網絡的連接，同時完成轉發、控制、信令交換和編解碼等功能，而終端管理、安全認證等功能保證了物聯網業務的質量和安全。

綜合接入網絡可以使得各種類型的外部終端接入物聯網服務器，以獲得物聯網數據并通過網關控制物聯網設備。綜合接入網絡可通過具有讀寫器、中間件功能的智能站，把無線傳感網接入LTE系統。也可以把讀寫器、中間件直接集成到LTE終端中，利用非常普及的各類LTE終端，增加收集標簽的地域范圍、查詢和更新EPC-IS服務器產品信息。

4 結 語

LTE技術可以為物聯網提供更好的無線承載。異構網絡融合技術、如何合理地整合、挖掘、智能處理海量數據、模型優化等問題還有待解決，從而使融合后的網絡更具穩定性和高效性。

參考文獻

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