李艷軍
(重慶信科通信工程有限公司,重慶 401121)
LTE無線通信技術與物聯網技術的結合與應用
李艷軍
(重慶信科通信工程有限公司,重慶401121)
在當前的信息化時代背景下,信息技術的飛速發展使其在越來越多的領域得到了普及和應用,推動了信息的高速傳輸和共享。LTE無線通信技術與物聯網技術作為新興的信息技術,在實際應用中可以相互結合起來,發揮出雙方的優勢,為社會提供更加全面的服務。文章結合LTE無線通信技術與物聯網技術的相關概念,分析了現階段物聯網的業務模型,并對LTE無線通信技術與物聯網技術的相互結合與應用進行了討論。
LTE無線通信技術;物聯網技術;技術創新
科學技術的發展和進步,使得社會逐漸進入了信息化時代,通信網絡在人們的日常工作和生活中占據著越來越重要的位置,為信息的高效傳播奠定了堅實的基礎。物聯網技術的發展,將幾乎所有涉及信息技術的應用納入到了自身的范疇,而LTE無線通信技術憑借自身較大的數據傳輸量和較高的數據傳輸速率,在物聯網中得到了有效應用。如何將兩者更加高效地結合起來,發揮良好的社會服務功能,是當前形勢下技術人員需要深入研究的課題。
LTE是Long Term Evolution的簡稱,指長期演進技術,其是由第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)組織制定的通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)技術標準演進而來,融合了許多全新的信息技術,如多入多出(Multi-Input And Multi-Output,MIMO)技術、正交頻分復用技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)等,在頻譜效率以及數據傳輸速率方面有著非常顯著的提升,支持多種寬帶分配和頻段,因此可以更加靈活地進行頻譜分配,相比較常規無線通信技術,在系統容量和覆蓋面上同樣有著巨大的提升。不僅如此,LTE系統對網絡架構進行了簡化,進一步縮減了系統的復雜程度,可以利用更少的網絡節點完成各種數據傳輸需求,系統延時不僅得到了控制,在網絡部署和維護中消耗的成本也更少。
物聯網可以說是在互聯網基礎上的一種延伸和拓展,主要是結合紅外感應、全球定位、激光掃描以及射頻識別等技術,依照約定協議實現物品與物品的相互連接,能夠完成信息的傳輸和交換以及識別、定位、跟蹤、監控等功能。物聯網的內涵可以從兩個方面理解:一方面,物聯網的本質仍然是互聯網,只是在互聯網的基礎上進行了功能性的拓展;另一方面,依照相關原則,物聯網用戶可以實現任何物品之間的相互交換[1]。
在不斷地發展演進過程中,物聯網形成了針對各種業務的特殊數據模型,這些數據模型屬于高頻率、小規模的業務類型,與QQ等軟件類似,屬于一種常常在線的業務,可以滿足用戶的個性化需求。不過在實際應用中,這種小型的業務模型會造成網絡資源的浪費,影響網絡利用率,也因此成了阻礙物聯網業務持續發展的關鍵性問題。在這種情況下,引入LTE無線通信技術,可以為物聯網業務的穩定發展提供良好的技術支持,具有非常重要的長遠意義。
將LTE無線通信技術與物聯網技術結合起來,可以充分發揮兩種技術各自的優點,對現有物聯網業務模型中存在的網絡資源浪費問題進行解決,推動二者的共同發展。這里從不同的角度,對兩種技術的相互結合進行分析和討論。
從LTE無線通信技術的角度分析,其作為一種新興的通信技術,相比較傳統通信技術而言具有非常顯著的優勢,無論是系統容量還是覆蓋范圍都有著巨大的提升,其終端設備在LTE無線通信技術與物聯網技術的結合及創新發展中發揮著至關重要的作用,物聯網業務的發展離不開信息技術部的支持,通過對LTE技術終端的普及和推廣,可以實現相應的發展目標[2]。同時,在信息技術飛速發展的帶動下,物聯網中的信息數量持續增加,信息種類也呈現出多樣化的趨勢,需要分析的數據量同樣不斷增長,不僅如此,異構網絡及不同系統之間的數據融合問題、海量數據信息的處理和整合問題等,都在很大程度上影響著物聯網的健康發展。在這種情況下,針對LTE無線通信技術與物聯網技術進行有效整合,可以對上述問題進行解決,在保證數據處理質量的同時,提高處理的效率。
從物聯網感知層面分析,LTE終端在LTE射頻分別與射頻識別、LTE天線、定位系統等技術方面有著不容忽視的作用,對于LTE基帶和射頻識別基帶的相互整合集成同樣意義重大,應該得到足夠的重視和深入研究;從物聯網網絡層面分析,在當前的技術條件下,應用最為廣泛的通信技術,包括3G/4G,Wifi以及有線網絡等,對此,LTE終端研究的重點,應該放在無線傳感器網絡以及LTE網絡技術的相互結合方面,以確保異構網絡在結構層面的穩固性,提升網絡數據傳輸的速度;從物聯網應用層面分析,LTE無線通信技術的應用,可以使得物聯網能夠實現對海量數據的存儲及處理,同時滿足數據挖掘、智能分析等方面的需求。可以說,云計算是物聯網解決上述問題的有效途徑[3]。
結合上述分析可知,在當前的技術條件下,想要真正解決云計算中存在的技術問題,推動LTE無線通信技術及物聯網技術的發展,需要將兩者緊密結合起來,進行資源的整合和重組,充分發揮LTE無線通信技術與物聯網技術各自的優勢,提高數據存儲和傳輸的安全性,保證數據庫的穩定性和可靠性,在此基礎上實現互聯網服務的便捷性,實現物聯網與LTE終端的信息共享。
想要將LTE無線通信技術有效應用到物聯網業務中,需要結合相應的局域網絡,實現物聯網價格傳感器、控制器等的相互疊加,同時實現與LTE無線通信的可靠連接。在這種情況下,物聯網中存在的海量數據可以通過局域網進入到LTE無線通信系統中,不過需要注意的是,存在于物聯網中的業務數據包具有規模小、頻率高的特點,在數據傳輸過程中會對無線通信網絡造成巨大的壓力,必須采取有效的應對措施,保證數據傳輸的質量[4]。
與傳統通信技術相比,LTE無線通信主要是利用OFDM技術,將原本巨大的信息傳輸信道轉變為若干小型信息傳輸信道,在對高速傳輸的數據流進行轉換的同時,以層二調度器對網絡資源進行管理和控制,從而確保LTE無線通信條件下對小規模高頻率業務數據包的可靠傳輸。同時,在LTE無線通信系統中,采用的一般都是被動釋放,缺乏主動釋放的手段,也因此導致沒有被監測到的信息無法對鏈路進行主動釋放,必須在接收到入網信息,或者通過有效措施告知核心網之后,才能夠實現相應的功能。
從核心網的角度,對LTE無線通信技術在物聯網中的應用進行深入分析,同樣具有非常重要的意義。例如,手機作為當前應用最為廣泛的無線通信終端設備,可以實現人與人之間的信息交流和共享,而信息在經過傳輸后,必須構建起相應的無線承載,以網絡附屬存儲(Network Attached Storage,NAS)為媒介,可以實現面向核心網的信息傳輸,為了確保信息傳輸的效果,需要構建標度指(Qos Class Identifier,QCI)無線承載。事實上,在整個數據傳輸過程中,LTE核心網絡都沒有建立相應的主動釋放功能,必須在接收到接入網消息,或者UE通過NAS發送消息通知后,才能實現核心網的釋放功能。
從接入網的角度,需要依照核心網中的QCI無線承載參數設置,針對新的接入網絡進調試,確保用戶在數據傳輸過程中可以實現資源共享,在提高配置靈活性的同時,保證了資源的利用率。如果在操作中,數據在設定時間內沒有能夠顯示出來,則系統會自動進入到非連續接收(Discontinuous Reception,DRX)周期省電模式中,換言之,根據實際情況,LTE技術可以實現對各項參數的調整[5]。
總而言之,現代信息技術迅猛發展,帶動了互聯網技術的普及,也使得LTE無線通信技術在物聯網中得到了應用,發揮著不容忽視的作用。對于相關技術人員而言,應該緊跟時代發展步伐,及時更新認識,適應社會發展的需求進行LTE無線通信技術的更新,推動其向著規范化和標準化的方向發展。在互聯網技術的基礎上,實現LTE無線通信技術與物聯網技術的結合與應用,不僅能夠推動信息技術的快速發展,也是兩者技術創新的主要動力。
[1]李鵬程.試析LTE無線通信技術與物聯網技術的結合[J].科技視界,2015(8):66,167.
[2]李昊,胡興. LTE無線通信技術與物聯網技術的結合與發展[J].郵電設計技術,2012(1):21-24.
[3]楊華麗.談談LTE無線通信技術與物聯網技術的結合[J].黑龍江科技信息,2016(13):185.
[4]張莉萍.試分析物聯網技術和LTE無線通信技術的結合和發展[J].電子世界,2016(1):68-69.
[5]吳桂強.LTE無線通信技術與物聯網技術的結合分析[J].信息通信,2015(2):185-186.
Combination and application of LTE wireless communication technology and Internet of things technology
Li Yanjun
(Chongqing Xinke Communication Engineering Co. Ltd, Chongqing 401121, China)
Under the background of information, the rapid development of information technology makes it popularized and applied widely in more and more fields, which promoted the rapid transmission and sharing of information. As a new information technology, LTE wireless communication technology and Internet of things technology can be combined with each other in practice, playing the advantages of both, to provide more comprehensive services for the community. Combining with related concepts of the LTE wireless communication technology and the Internet of things technology, this paper analyzes the current networking business model, applications and combination between LTE wireless communication technology and networking technology are discussed.
LTE wireless communication technology; Internet of things technology; innovation of technology
李艷軍(1976— ),男,云南昆明。