移動通信網與物聯網的融合

文｜李丹雪，王佳，李卓，楊柳

移動通信網與物聯網的融合

文｜李丹雪，王佳，李卓，楊柳

物聯網是網絡技術發展產物，與人們的生活和工作有著緊密的聯系，對于提高人們生活水平和工作效率都具有積極的意義。物聯網不僅是物物之間網絡化的關聯，從而實現網絡技術對物體智能化的運用和管理。更是物與人、人與人之間，在智能化的網絡中，實現互聯互通，方便人們的生活和工作。物聯網的發展，離不開網絡的支持。而隨著網絡化的不斷進步和發展，移動通信網絡成為人們網絡生活的重要組成部分，為人們實現物聯網的美好愿景，提供了高效的網絡技術支持，通過將移動通信網與物聯網的相互融合，可以更好的促進物聯網技術的發展和應用，也更好的實現物與物、人與物、人與人之間隨時隨時的聯通。

一、移動通信網與物聯網簡述

隨著移動通信技術的迅速發展，其用戶群體不斷增長，移動通信不僅實現清晰的話音功能，加之方便人們攜帶，其方便的網絡化功能也受到用戶的喜愛，正成為人們生活和工作不可缺少的一部分。隨著移動通信網網絡化的發展，移動網絡帶寬的增加，不僅可以為物聯網應用提供的網絡支撐更強大，也使得物聯網普及的廣度和深度拓展到一個新的層面，更好的促進了物聯網運用和發展。可以說移動通信網已經成為物聯網技術應用的重要伙伴，其不受時間、空間的限制，可以更好的為用戶提供個性化的服務。

物聯網做為一個新興網絡化技術，其主要是通過相關的信息傳輸設備，如射頻識別（RFID），激光掃描器、紅外感應器等組成信息化全球定位系統，通過自身傳感設備按一定的協議和標準，實現物品與互聯網的互聯互通。從而達到通過信息通信，實現雙向或多向的信息交換，達到對物品的智慧化識別、管理、跟蹤、定位、監控的功能。隨著物聯網技術的不斷發展，其應用也會更加豐富。如現在已經實現的將感應器嵌入和裝備嵌入到鐵路系統、供水系統、大型建筑、電網、隧道、橋梁、公路、油氣管線、大壩等重要設施中，通過物聯網與互聯網的整合，可以更方便的對相關數據進行采集，對其設施的操作實現遠程化、智能化的。

而作為物聯網服務實現的重要載體之一，移動通信網與物聯網的融合就顯得至關重要，也是移動通信應用面臨前所未有發展機遇。在未來一段時期，隨著我國社會信息化的全面推進，也必將給移動通信提供更加廣闊的空間。同時，我們也看到了移動通信網絡已經滲透社會生活的各個領域，隨著通信技術的不斷發展和網絡的演進，基于物聯網的新型移動通信網絡應用將應運而生，將移動通信網與物聯網的相互融合，我們將逐步邁進一個網絡和應用智能化的移動物聯網信息社會。

二、物聯網的重要組成

物聯網的核心和基礎仍是互聯網，作為互聯網的延伸，物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段，是繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網主要通過智能感知、識別技術與普適計算等先進技術，廣泛應用于網絡的融合中。物聯網主要由五大部分組成：

（一）信息的獲取部分

信息的獲取部分，主要是通過采用大量的傳感設備對相關的信息進行識別和獲取，并將采集的信息進行數字信號的轉換。傳感技術是物聯網最前端的感覺細胞，也是相關信息收集的主要來源，通過傳感設備將信息傳輸到大腦進行分析和反饋處理。

（二）信息的控制

信息控制部分是將獲取的信息依據相關傳輸網絡的指令要求做進一步處理，從而達到相關信息傳輸的要求的狀態，為下一步傳輸做準備。

（三）信息傳輸

因為物體相關信息分布在不同的區域，有的物體還是處于不斷的移動過程中，因此，信息的傳輸需要一個非常靈活的傳輸網絡將獲取的物體信息接收和傳遞出去，就目前而言，移動通信網絡是物聯網非常便捷的傳輸通道，信息傳輸部分也是物聯網十分重要的一個環節，對物聯網的安全運行有著至關重的作用。

（四）信息的處理

信息的處理，包括對收集到的信息進行重新組合，將收集的數據進行分析整理，從而使得數據更清晰更可靠。信息的處理一直是物聯網發展的一個難點，面對海量信息的分析和甄別涉及到眾多行業技術，如模糊識別、云計算等。

（五）信息的應用

信息的應用是指對對接受的相關數據和信息處理應用。這部分主要是依據不同用戶的需求，設計不同的控制管理系統或應用程序，然后通過這些系統和程序來識別物體的身份、獲取物體的位置、對物體進行管理和監控等，從而達到物聯網應用目標。

三、移動通信網絡與物聯網的融合實踐

由于物體的位移具有較強的隨意的，其的位置也是不斷移動變化的。因此，物聯網中海量數據的傳輸和處理需要一種機動性和靈活性都比較強的網絡來支持。而目前，發展迅速的移動通信網是其最好的選擇。在近些年來，移動通信網絡的不斷發展和進步，尤其是第四代移動通信技術的廣泛應用，為海量數據的傳輸和處理提供了基本的網絡通信支持，隨著第五代移動互聯網絡的發展，移動通信網絡是物聯網最好的網絡伙伴。移動通信網與物聯網的融合主要體現以下幾個方面：

移動互聯網與物聯網的融合。我們都知道，移動通信網絡由移動的終端設備、移動傳輸網絡以及網絡的維護管理三個部分組成的，而物聯網與移動通信網絡的融合在這三個部分都具有共同點，從而為二者的融合提供了很大的便利。

移動終端設備與物聯網的融合。我們都知道，移動終端設備的機動性和靈活性都比較強，具有其他通信網絡無法比擬的優勢。具體到手持移動終端設備，可以更便利的獲取物聯網的相關信息，并具有相關信息的識別功能。針對物聯網需要對不同節點進行跟蹤，而移動終端設備可以很方便的獲取相關的物品信息，并對物品信息進行采集。

移動傳輸網絡與物聯網的融合。移動通信網絡主要的功能是對網絡中各節點之間建立信息傳輸。而物聯網發展所需要通信傳輸功能與移動通信網功能十分接近。而建立動通信網不僅是一個快速、方便、穩定的無線網絡，也可以很方便使物聯網不同的識別設備接入網絡中，并在移動通信網絡中進行海量化的數據傳輸。第4代移動通信技術的應用，以及第5代移動通信的不斷發展與成熟，通過移動通信網與物聯網的融合，也為物聯網的發展和應用起到了很好的促進作用。

移動網絡維護管理與物聯網的融合。為了保證移動通信網的正常使用和運行，需要定期或不定期的對移動通信傳輸設備及其性能維護和管理。對物聯網而言，其維護和管理的范圍更為廣泛，因為物聯網不僅包含了物品與物品、人與物品、人與人之間的信息和數據的傳輸，也需要人與人之間語間、視頻的通信傳輸。但二者之間網絡管理和基本維護基本相同，如果移動通信網與物聯網相融合，只要進行一些改進就可以完全適用。

四、移動通信與物聯網融合展望

在通信業人口紅利釋放殆盡，主流移動通信市場的終端滲透率趨于飽和，運營商急需通過尋找新的服務，挖掘網絡服務價值。在這樣的大背景下，蜂窩物聯網被公認為移動通信業務的新藍海。移動通信網與物聯網融合，可以滿足物聯網發展對大容量、低成本滿足物聯網海量連接和低吞吐量需求；其中移動通信網可以實時彈性、無損升級滿足物聯網業務多變、發展變化快的特性，分布式容災、精確故障定位滿足物聯網網絡可靠性和安全性要求；架構開放，兼容5G，滿足未來網絡的演進。移動通信網通過專業的運維手段，包括業務的自動部署、網絡的數據分析、自動彈性伸縮，形成一整套閉環的運維系統，降低物聯網運營商的運維成本。

五、結論

技術創新是物聯網產業持續發展的動力源泉，融合發展、協同發展則是物聯網產業繁榮的關鍵。第五代移動通信技術、窄帶物聯網（NB-IoT）等新技術為萬物互聯提供了強大的基礎設施支撐能力。萬物互聯的泛在接入、高效傳輸、海量異構信息處理和設備智能控制，以及由此引發的安全問題等，則對發展物聯網技術和應用提出了更高要求。只有通過突破關鍵核心技術，研究物聯網感知數據與知識表達、智能決策、跨平臺和能力開放處理、開放式公共數據服務等智能信息處理技術，支持物聯網操作系統、數據共享服務平臺的研發和產業化，進一步完善基礎功能組件、應用開發環境和外圍模塊；加強物聯網與移動通信網的融合，才可以滿足物聯網服務需求的智能信息服務系統及其關鍵技術創新需求，促進云計算、大數據等領域的集成創新，強化各類知識產權的積累和布局。

作者單位：中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司