LTE無線通信技術與物聯網技術相結合的應用

陳瑾瑾

(鄭州工業應用技術學院，河南 鄭州 451150)

1 LTE無線通信技術的概述

經過LTE無線通信技術的不斷發展與變革，逐漸升級成為了3G技術，不管是上傳速率，又或者是語音通話質量均得到了顯著提升。隨著科學技術的不斷進步，我們又迎來了4G時代，這也意味著3G時代的結束。與3G技術相比，4G技術具有更多的技術優勢，進一步延伸了通信協議，逐漸形成了LTE Advanced，即：4G網絡，進一步規范了通信行業，改善了通信質量，也提升了通信速度。在4G時代中，數據上傳由20MHz逐漸發展成為50Mbps，數據下載達到了100Mbps。通過應用頻分多址OFDM/FDMA技術，替代了碼分多址CDMA技術。在這項技術的應用下，邊緣型用戶的服務質量也得到了改善，有效改善了傳統系統延遲現象，可見，LTE無線通信技術可以彌補傳統通信技術的不足，也為物聯網的快速發展打下了基礎。LTE無線通信技術具有諸多的優勢，主要表現在以下幾方面：(1)通信速率得到了顯著提升，上行速率達到了50Mbps，下行峰值可以達到100Mbps。(2)頻譜效率得到了進一步優化，與以往的下行鏈路相比，頻譜效率提升了3～4倍，上行鏈路的頻譜效率也提升2～3倍。(3)系統的部署體現了多樣化，實際操作也更加靈活，不僅能夠與1.25～20MHz的帶寬進行有效匹配，也能夠兼容“成對”、“非成對”的頻譜等。(4)系統規劃更加全面，嚴格執行了相關機制，為實時業務的質量提升提供了技術支持。

2 物聯網技術的概述

物聯網是互聯網技術的發展產物，通過對互聯網的不斷延伸，使物品和物品之間實現了信息交換，常見的物聯網技術包括全球定位技術、激光掃描技術、紅外感應技術以及云計算技術等，通過這些技術的應用能夠將物品和互聯網進行有效連接，根據相關的標準協議，實現對相關事物的識別、定位以及智能化管理等目標。在物聯網主流業務模型中，可以分為3個層次：一是感知層，二是網絡層，三是應用層。對于感知層來說，主要應用的技術為：數據采集技術、多媒體技術等。網絡層主要包括：移動通信網、互聯網專用網以及遠程控制網絡等。在應用層中，可以劃分為2個層次：一是物聯網應用層，二是物聯網支持子層，前者主要的作用是環境檢測、智能電網、工業監控以及智能家居等，而后者主要包括：云計算平臺、信息開發平臺以及服務支撐平臺等[1]。

就現階段物聯網系統而言，在網絡方面主要應用的技術包括2方面，其一是無線網絡，其二是有線網絡，這2種網絡技術的應用較廣，在數據傳輸方面發揮了重要的作用。目前，物聯網逐漸呈現了主流發展趨勢，不少傳統的行業也對這方面的技術進行了應用。然而，這項技術依然需要不斷完善，還需要深入革新物聯網技術，特別要在信息安全、標準化方面進行完善，逐漸融合其他的技術。

3 LTE無線通信技術與物聯網技術的聯合應用策略

3.1 應用于公交車行進信息管理

近年來，隨著綠色公交理念的不斷推廣，在各個城市中進一步推廣了短程公交的應用，不過，由于公交車自身存在較多的弊端，所以，對這2種技術進行結合應用的時候會暴露出相應的問題，比如說：時間控制不夠精準、位置信息不夠準確、運行分布的均勻性相對較差、運行能耗相對較大等，需要投入較多的運行成本，所取得的經濟效益不夠理想。對于LTE無線通信技術來說，主要使用的是正交頻復用技術，在基站中可以對上層線路傳來的信號進行接收，進而了解各個公交的實際運行情況。通過物聯網技術的應用，可以有效掌握公交車的相關位置信息。在LTE無線通信技術的輔助下，可以將相關信息上傳到調度室，又或者是智能站牌等，用戶也可以在手機中的相關APP接收相應的公交車位置信息，有效方便了乘客的公交車使用，用戶可以根據自己的實際需求選擇相應的車次以及位置等，進而對自身的時間進行合理分配，這樣也可以讓公交調度對乘客運載分布情況進行實時掌握，有助于節省運行成本，取得更好的經濟效益。對于智能天線技術而言，存在一定的優勢，不僅抗干擾能力強，還具有自動跟蹤的功能，能夠將相關信息傳輸給用戶手機APP，為用戶出行提供了較多的便利。除此之外，將這種技術應用于城市交通整體互聯網中能夠有效提升公交行進的控制效果，對通行信號燈進行聯動控制，不僅可以為救護車以及警車等開辟綠色通道，還能夠和公交信息聯動，進而為公交行進提供了更好的服務，也讓廣大客戶獲得良好的體驗。

3.2 應用于智慧城市建設

對智慧城市進行建設的過程中，可以將這2種技術進行結合應用，在物聯網中，經過LTE無線通信技術的融合，可以在相應范圍內構建網絡連接，使各個城市角落都能夠被網絡所覆蓋，進而可以對智慧城市進行有效控制，全面監測相應的場景等。通過2種技術的聯合應用，還可以將無線網絡覆蓋于地鐵以及地下商場等區域中，能夠對路燈、建筑物以及樹木等進行有效監控，不僅可以對空氣指數進行有效掌握，還能夠采集相應的環境指數。在傳統的技術下，互聯網主要借助于藍牙、Wi-Fi等技術來連接無線網絡，這種方式的覆蓋范圍相對局限，只能夠滿足短距離的傳輸需求，而對于智慧城市來說，具有較大的室外場景，需要覆蓋的網絡范圍也相對較大，傳統方式還不能夠滿足智慧城市的網絡覆蓋需求，通過LTE技術的應用可以實現多個空間接口，經過MIMO技術的應用，有效提升了傳輸效率，為智慧城市的物聯網無線通信能力提供了技術支持，尤其在4G技術的應用下，進一步提升了互聯網無線通信能力，也對智慧城市場景監控系統進行了進一步建設，加快了智慧城市的安全、節能以及綠色發展進程[2]。

3.3 應用于智能家居

在智能家居的不斷發展下，有效提升了人們的生活質量，不僅滿足了人們的精神需求，也對家居智能化水平進行了有效提升，通過智能家電以及相關生活用品的應用，可以為人們的生活帶來較多的便利。不僅如此，用戶還可以進行語音操作，對咖啡機發布相應的命令，控制咖啡機的蒸煮操作，從而調制一杯適合自己口味的咖啡，可見，在智能家居業務功能中，互聯網技術具有重要的影響，尤其在LTE無線網絡技術的融合下，進一步提升了家居用品的智能化水平，實現了遠程控制，為人們的家居生活品質提供了技術支持。

3.4 應用于智能電網建設

在智能電網建設中，物聯網技術得到了高度重視，該技術也具有重要的應用價值，對我國智能電網進行建設的過程中，需要對接口接入方式進行不斷簡化，實現覆蓋端的智能化管理目標，并且安裝智能電表，實現遠程抄表業務，這樣可以對客戶端的現場設備進行有效控制，也能夠為人們提供更好的服務。通過智能電表的應用，可以將監測數據及時傳輸給網絡終端平臺，利用集成化信息監控系統可以對用戶的電力使用情況進行全面分析，進而對智能電網結構以及客戶端等進行合理調整，有利于提升電力系統的管理水平，也提升了電能的利用率。在智能電網中，率先使用了物聯網技術，在現階段來看已經基本實現了遠程抄表，還可以對電力設備的運行情況進行實時監測，進而對設備以及開關等進行遠程控制，隨著電網結構的不斷優化，逐漸應用了LTE技術，將這種技術與物聯網技術進行結合應用后，為智能電網建設提供了可靠的技術支持，有利于維護電網的安全運行，對供電可靠性的提升奠定了良好基礎[3]。

4 結語

綜上所述，在當今社會中，互聯網技術和LTE無線技術具有重要的應用價值。通過這2種技術的有效結合，可以在相關領域中發揮重要的作用，不僅可以提升無線通信質量，使通信網絡朝著統一化、標準化以及智能化方向發展，還可以為智慧城市建設、智能家居發展以及智能電網建設等提供可靠的技術支持，有效提升了物聯網系統的服務水平。