試析LTE無線通信技術與物聯網技術的結合

彭曉良,陳生海,丁建群

（懷化學院,湖南 懷化 418000）

試析LTE無線通信技術與物聯網技術的結合

彭曉良,陳生海,丁建群

（懷化學院,湖南 懷化 418000）

隨著現代科學技術的發展，LTE無線通信技術與物聯網技術的相互融合已成為促進二者發展的不二法門，同時二者的結合也會給社會生產生活帶來前所未有的便利與快捷。本文針對LTE無線通信技術與物聯網技術相結合的一些問題展開了研究與思考，并針對二者的結合提出了幾點建議。

LTE無線通信技術；物聯網技術；結合；智能

隨著我國互聯網技術的快速發展，人們的生活水平也得到了普遍提高。將LTE無線通信技術與物聯網相結合，能夠有效加快人和物之間、物和物之間的鏈接速度，使人們的生活方式發生革命性的變化，增強人們對智能社會的體驗與感受，推動社會各個方面的不斷進步。

1 LTE無線通信技術在物聯網技術中的應用

LTE無線通信技術與物聯網技術相結合的過程中，由于物聯網要求通過自組織網絡等局域網絡將控制器與傳感器進行傳感器的疊加，在此基礎上將LTE無線通信作為網絡接入。由于業務包頻率高，規模小，而數據又非常龐大，所以在這整個傳輸過程中，無線網絡所需要應對的挑戰是很巨大的。

將巨大的信息傳輸信道利用OFDM技術轉換成大量的小型信息再進行傳輸是LTE無線通信技術的工作原理。在LTE無線通信技術工作原理的基礎之上，利用層二調度器管理無線 資源，通過LTE無線通信技術將業務包進行成功的轉換。值得一提的是，LTE無線通信技術不能對沒有檢測到的信息進行主動的鏈路釋放，因為該項技術主要是被動釋放，只有在以其他方式通知核心網絡后或者在接收入網信息之后時，LTE無線通信技術的這一功能才能發揮作用。

在當前的社會生活中，人們進行信息傳播、數據交換時常用的工作就是手機。與手機相似的無線通信設備在進行數據傳輸時主要利用的是無線承載，將主要數據通過NAS傳輸到核心網。在這一過程中，LTE系統并不會通過核心網絡，核心網的釋放都是在UE接收到NAS的信息通知，或者接收到了接入網信息之后。從接入網角度而言，要想提高配置效率，就需要規范設置新接入網絡的參數，這一點可以參考核心網的QCI參數，共享用戶的數據傳輸資源，使資源配置實現最大化的利用。

2 LTE無線通信技術與物聯網技術的結合基礎

智能家居、環境監測與調控、遠程醫療、智能交通、智能零售等都是物聯網的主流數據業務類型，物聯網數據業務、類似QQ的數據業務等也是一種常在線業務，這些業務都存在影響網絡效率、易造成信令風暴的弊端。傳統的網絡優化與解決方法是難以應對巨大的數據負荷的，勢必會擴大信令風暴問題。而LTE技術的應用能夠很好的緩解這些問題。LTE技術利用正交頻分復用技術把高速數據流轉換成并行低速子數據流，并將其調制到由信道分為的若干個正交子信道上進行傳輸，對無線資源利用層二度調度器進行動態調度，從而實現物聯網的常在線數據業務。

與之前的無線通信技術相比，通信速率提高和空中接入增強是LTE無線通信技術比較顯著的兩個優勢。具體的講，LTE無線通信技術的高峰值速率能夠達到100Mbit/s，可以提供共同提高與改變、相互影響、不斷磨合的過程。LTE無線通信技術在20MHz頻譜帶寬下的上行是正交頻分復用，下行是正交頻分多址，與MIMO技術進行網絡無線路演標準，可以有效將系統延遲推后，讓容量加大，能夠讓邊緣用戶等一些小區用戶的使用更加便利與通暢。

而物聯網技術在我國也是一項新興的網絡技術，即通過相應的規則，利用激光、射頻識別和GPS等手段，把互聯網與物品鏈接起來，通過聯系與傳輸數據，實現對追蹤目標的準確識別、監控與定位。物聯網技術具有非常廣闊的發展前景，但也存在一些弊端。當前物聯網所采用的模型都有頻率高、內存小的缺點，物聯網技術的發展常常受到信息利用率低，網絡資源浪費嚴重等問題的制約，除此之外，各類異構網絡與多個系統間數據整合優化也都在技術上受到阻礙，將LTE無線通信技術應用于物聯網，將會有效的緩解物聯網技術的這一尷尬局面，更好地實現數據處理的合理化與高效化，而且兩種技術的融合不單單對物聯網技術，對LTE無線通信技術的發展而言也會起到強有力的推動作用。

在將物聯網技術與LTE無線通信技術相結合時，我們需要重點思考以下幾個問題。

第一，怎樣使傳輸更加穩定。要想讓物聯網用戶擁有較好的使用體驗，即增強物聯網的使用有效性，就需要保障LTE無線通信技術的穩定性。為了實現這一要求，不僅需要對當地的特殊環境和天氣環境等對LTE無線通信技術可能造成的影響進行排查與降低外，還需要不斷提高技術，減少LTE無線通信技術對物聯網技術的消極影響，使LTE無線通信技術的適應性得到豐富與加強。以物聯網在物流供應鏈中的應用為例，服務、銷售、配送、加工、流通、運輸、搬運、裝卸以及包裝、存儲、采購等都是供應鏈上的重要環節，在實際應用中必須實時掌握各個環節如資金流、物流、商流的的精確信息。

第二，怎樣實現有效覆蓋。物聯網終端設備需要嚴格按照標準使其功耗與穩定性都符合指標要求，因為就目前市場數據的反饋來看，終端具有非常巨大的基礎數據和非常廣泛的數據分布，因此LTE無線通信技術必須盡可能的擴大覆蓋范圍，為了及時掌控現場的第一手數據，就算是無人區域也需要被覆蓋。另外，為了方便物聯網的覆蓋于推廣，還需要選擇比較簡單和大小適中的設備，LTE無線通信技術也需要便于維護、運行與部署。

第三，怎樣推動社會的進步。LTE無線通信技術與物聯網技術的結合對社會進步的助推力是非常巨大的，然而如何擴大技術結合的影響力還是需要引起我們進一步思考的。例如，我們需要想辦法使物聯網與LTE無線通信技術的智能性得到進一步的提高，改變現下人們的日常生活，使智能深入到日常生活的方方面面，爭取衍生出更多新的行業。同時對于LTE無線通信技術與物聯網的安全性也是需要我們加強研究的，要使人們傳統的消費觀念得到改變，盡可能方便人們的生活與出現，就需要加快無紙化貨幣的流通，在全社會對電子貨幣系統進行推廣，而這一切都需要在保障LTE無線通信技術與物聯網技術的安全性前提下進行。

3 LTE無線通信技術與物聯網技術的結合建議

（1）建立國家智力水電網。要對端口接入進行簡化，對覆蓋端進行細化，安裝使用智能電表、水表，開展實時抄表服務，完成對客戶的現場服務，并將全部數據匯集到互聯網的終端平臺上，要建設集成化監控管理系統，以便于全面準確的分析國家水電的使用流向，通過對相關大數據的分析，總結經驗教訓，從而有依據的提出指導意見與建議，強化與完善國家水電設施。

（2）建立智慧城市系統。利用LTE無線通信技術與物聯網技術在全城范圍內建立網聯，將城市的每一個角落盡收眼底。建立與完善城市場景智慧監控模式，做到無論是地下的隧道、地鐵和下水道等城市的基礎指標，還是地面上的路燈、道路、樹木、建筑等建筑管理指標以及天空中的濕度、污染指數、空氣質量等大氣數據指標，都處于詳細準確的反饋與監控系統之中，從而構建文明和諧的、高效節能的和綠色安全的智慧城市。

（3）建立現代智能家庭。隨著社會的快速發展，人們的生活水平也在日益提高，家庭生活的智能化發展趨勢越來越顯現出來。在未來，通過LTE無線通信技術與物聯網技術的結合，要實現家內所有物品之間都能與無線通信技術相聯系。要強化智能服務理念，不僅要實現遠程的使用、管理與操作，還要最大限度的方便用戶的生活，要讓平臺數據在整合后提供更多更好的方案讓用戶按照自己的喜好和意愿自主選擇。另外，要結合我國的實際國情，打造具有中國特色的智能家庭產業集群，努力帶動相關新興產業的建設，并不斷完善與提高以我國自主知識產權為主體的行業標準。

（4）建立智能網聯汽車。智能化對人們生活方式的影響是日新月異的，在未來智能汽車將會受到越來越多用戶的青睞，建立智能網聯汽車能讓更多人體會到智能聯網所到來的方便與快捷。對于私人車輛，可以建立共享平臺，降低用戶使用費用和投資投入，對平臺系統盡可能的合理公用。對于公共交通，針對不同的道路條件，利用電纜、天線等方式，建設無線覆蓋方案，保障車輛行駛的安全性與穩定性，使系統在各個路段都能正常運行。另外，為了提高車輛高速運行時數據傳輸的有效性與穩定性，還需要建立車輛高速移動狀態下的數據算法庫和無線數據抗干擾網絡。

綜上所述，LTE無線通信技術具有傳播速度快，信息傳播量大的特點，將其與物聯網技術相結合并應用于實際生產生活中，能夠在促進雙方技術創新發展的基礎上，推動社會現代化發展，使人們的日常生活更加便捷，從而讓生活品質得到無限提高。

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[3]李昊 .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,2016.

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.099

彭曉良（1973-）,男,河南南陽人,碩士研究生,高級工程師,主要研究方向：高速數據傳輸。