基于通信技術層面的我國物聯網產業發展研究

吳洪丹

【摘 要】大數據時代到來，隨著互聯網和通信技術的發展，物聯網也逐漸應用到我們生活的方方面面。信息通信技術作為物聯網核心技術，它的發展和普及為物聯網的應用提供了良好的技術環境，而物聯網也由于有了現代信息通信技術為依托，在越來越多的領域中發揮重要作用，繼而促進了物聯網產業的形成和發展。本文就通信技術層面對我國的物聯網發展進行分析研究。

【關鍵詞】物聯網；物聯網產業；物聯網技術；通信技術

近幾年來，我國物聯網產業快速發展，產業體系逐漸完善。但是物聯網的快速發展是基于核心技術的支撐，而信息通信技術是物聯網的核心技術，是實現高效穩定的信息交流的保證，是物聯網實現智能化控制的核心，物聯網的發展與之緊密相關。

一、物聯網的概念與基本功能

（一）概念

物聯網（Internet of Things）是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯網的組織架構主要包含以下三個方面：感知層、網絡層以及應用層。

感知層通過智能化系統負責對物和物相關信息的采集；網絡層是異構融合的泛在通信網絡，包括現有的互聯網、無線通信網、廣電網以及各種接入網和專用網，泛在通信網絡依靠互聯網以及其他的通信網絡對采集到的物體信息進行傳輸和處理；業務和應用層是應用和業務，例如各種基礎設施，中間件以及物聯網的應用為手機、PC等各種終端設備提供感知信息的應用服務。

（二）功能

物聯網作為在互聯網發展基礎上構建的一種網絡信息系統，物聯網主要通過傳感器設備來獲取相關信息，通信技術是進一步實現通信，使物聯網將互聯網與物品信息數據進行連接，進一步實現對物品的管理以及控制的重要手段。同時在這個過程中，物聯網可以不受到時間、地點的限制，將物品與人、物品與物品進行隨意連接。

二、我國物聯網產業發展現狀

（一）發展過程概述

我國早在1999年科學院就啟動了傳感網的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些適用的傳感網。但是卻在通信技術方面受到阻礙。

起步階段，物聯網選擇在移動通信終端發展。由于我國移動終端發展很快，所以很看好物聯網的應用前景。移動網絡的規模，為物聯網的發展提供了最基礎條件；TD-SCDMA網絡上下行時隙的靈活配置正好滿足了物聯網需要大量上行帶寬的需要；3G網絡的建成讓物聯網在一些技術上不再受限，物聯網進入快速發展階段。

在物聯網推廣和物聯網產業初步形成過程中，核心技術較為薄弱的射頻識別（RFID）技術得到完善，以確保標簽物的擁有者的個人信息安全不受侵犯，并開始應用在身份證、電子收費系統和物流管理等領域。

基礎核心技術完善，是移動通信網絡的技術研究提供了思路和方向。通過對3G網絡的更新，研發了4G網絡以及最近的5G，基于射頻技術，整合傳輸技術創造了NFC技術。此后物聯網開始飛速發展，形成大規模物聯網產業。

（二）在產業發展中存在的問題

（1）移動終端設備較少，通信網絡不健全。（2）3G傳輸技術較為落后，形式單一，導致數據信息交流緩慢。（3）RFID射頻通信技術薄弱，企業和個人信息安全受到威脅，影響物聯網的推廣?？偟膩碚f由于通信技術的支撐力量較弱，進而影響物聯網發展速度。

（三）通信技術對物聯網產業發展的重要意義

物聯網本質上仍然要依賴于通信網絡，通信網絡是物聯網的重要組成部分和基礎設施。因此，在物聯網的發展過程中，通信技術的研發是其中至關重要一環。

三、物聯網通信技術

物聯網的通信技術主要包括傳感器網絡通信技術和電信傳輸網絡通信技術兩個方面。

傳感器網絡又稱作末梢網絡，采用的通信技術主要是短距離通信技術，主要包括 RFID、NFC、Bluetooth、 ZigBee、UWB、60 GHz 波段、IrDA 紅外線等通信技術。

電信傳輸網絡又稱作核心承載網絡，主要包括傳感器網絡與傳輸網絡之間的互聯通信技術（ 如 WIFI、WiMAX 技術等） 和電信傳輸網絡自身的通信技術。電信網絡通信技術包括 SDH、全光網等有線通信技術，以及 2G、3G、4G 和正在發展的 5G 移動通信技術。

四、通信技術在物聯網產業中的應用

通信技術同計算機技術與傳感技術一起被稱為信息技術的三大技術。從仿生學觀點，如果把傳感器看坐收集信息的"感覺器官"，把計算機看成處理和識別信息的"大腦"的話，那么通信技術就是傳遞信息的"神經系統"。

在物聯網產業中末梢網絡進行規?；瘧煤?，就要接入骨干網絡，此時需要面對的是與骨干網絡的協同問題，需要研究固定、無線網、移動網及 Ad-hoc 網技術等。物聯網綜合了各種有線及無線通信技術，其中近距離無線通信技術將是物聯網的研究重點。由于物聯網終端一般使用工業科學醫療（ISM）頻段進行通信，頻段內包括大量的物聯網設備以及現有的WiFi、超寬帶（UWB）、ZigBee、藍牙等設備，頻譜空間將極其擁擠，制約物聯網的大規模應用。

（一）通信技術在物聯網產業中應用的整體架構

基于通信技術的數據交互與信息處理功能助力物聯網發展。信息的交流和處理是物聯網應用的基礎。在此過程中最重要的就是在信息的提供方和接收方之間建立穩定高效的傳輸通道。大數據時代，由于信息體量巨大、繁雜、價值密度低，所以對于數據傳輸的效率和精準度提出了更高的要求，而傳輸通道的穩定性是數據能夠高效傳輸的基礎。主要是信息的接入設備，能夠有效地實現信息節點以及網絡之間的交互，使其作為信息節點終端能夠在物聯網中順利應用。

（二）通信技術在物聯網產業中的應用模式

物聯網極大的節約了人力以及物力，在我國的發展速度極為驚人，國內的各項社會事業和市場經濟的發展中應用越來越廣泛，物聯網產業就是將物聯網技術與各類產業不斷結合。

例如在農業大棚方面的應用。首先在感知層，利用溫度以及濕度傳感器可以準確無誤的知道大棚環境當中的溫度以及濕度。然后在網絡層，通過無線通信技術與云計算平臺等融合，獲取傳感器的信息，并對這些信息進行分析處理。最后在應用層，這是物聯網和用戶（包括人、組織和其它系統）的接口，它與此時大棚環境的需求結合，實現物聯網的智能應用，即控制農業設備來調整大棚當中的環境。在這一整個的過程當中，一方面免去了派選專門的工作人員到大棚中進行檢測，極大的節約了人力這一部分的開支情況。另外一方面來說，人們的檢測無論是從哪個層面分析都沒有計算機計算以及檢測的準確。這種技術不僅僅可以應用于農業，其他方面也是可以的。比如智能家居，提高了生活的舒適度；又比如智能工廠，通過機器人作業來生產各種機器。

五、結束語

總而言之，信息通信技術與物聯網的發展密切相關。但是，同時由于二者在終端和控制形式方面存在差距，想要全面提高物聯網的應用水平，必須對信息通信技術進行更高層次的創新與改進。在物聯網產業中，需要提升頻譜資源的利用率，讓更多物聯網業務能實現并存，即提高物聯網規?；瘧眠^程中異種物聯網共存的保障能力，并實現其互聯互通互操作。

【參考文獻】

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