無線技術和電子自動化設計軟件的發展將打造物聯網美好未來簡析

章習濤 劉乃銘

摘 要：隨著科技的逐漸發展，逐步為人類所期待的物聯網技術的實現提供了可能，而近年來無線技術的不斷發展，更是為物聯網技術的實現起到了極大的推動作用，而隨著電子自動化軟件的不斷發展和完善，如何將電子自動化軟件進行相關的設計與應用，成為未來物聯網技術實現需要克服的另一個問題，只要把無線技術與自動化設計軟件進行結合，就能使物聯網技術進一步發展，為整個人類的科技與生活作出很大的貢獻。

關鍵詞：無線技術；電子自動化軟件；打造；物聯網

一、無線技術的對物聯網設計的重要作用

隨著無線技術的快速發展，無線技術開始變得更加快速穩定也更加便捷隨著無線技術繼續發展下去，未來可能只有很小一部分的設備采用有限連接，物聯網系統的設計一般采用無線連接，這樣可以極大的提高物聯網系統的簡潔性與高效性?，F在的物聯網系統一般采用近場通訊技術，也就是NFC技術或者藍牙技術，衛星技術等無線技術進行連接。

巨大的IP地址空間能識別每個設備，但現有的IPv4地址尋址空間是有限的，利用IPv4地址支持物聯網的系統的運行需要路由器和網關進行輔助運行，所以使用IPv6地址進行尋址成為支持物聯網系統再次發展的關鍵，借助IPv6地址廣闊的尋址空間，甚至可以對上億的物聯網設備進行尋址識別。

利用大服務器、云數據等方式進行分析和機器學習是當下物聯網商業化最重要的方式之一，利用物聯網設備和云數據或是服務器進行連接，進行數據分析從而獲得商業信息與相關的分析數據，但大部分設備只能通過網關進行相關的連接，一小部分可以直接進行設備連接。網關的使用可以將低功效的網絡流量進行匯總，匯總到高容量的局域網或者廣域網之中去，網關的電源和計算資源比終端節點更高，而且網關可以向智能設備發送執行信息，更有效率的運用流量。網關通過蜂窩技術和無線技術與云端和智能設備進行連接，而無線接口可以利用個人的需求進行相關的選擇，當利用智能手機作為網關控制整個物聯網系統的智能設備；而無線網無處不在，可以利用無線網進行物聯網各個設備的連接與控制方式；在進行手機文件傳輸或者穿戴無線智能設備時，一般利用藍牙進行數據的傳輸與操作；當需近距離的通信對安全性有一定要求時，一般采用NFC作為無線連接的方式[1]。

根據運行方式的不同，可以將設備與網關進行多種不同方式不同距離的設定，從而實現設備與網關的有效連接，而各個設備的設置標準也應該進行實驗和推行，保證設備和物聯網的穩定連接，同時對連接的安全性作出保障。在目前的技術之中，物聯網及物聯網相關的應用采用了很多種傳統的連接手法與心得射頻知識，例如藍牙、WLAN等，而其他射頻也填補了一定的市場空白。

隨著低功率廣域網的研究應用，在進行低功率廣域網的應用時，對于低數據速率和低占比應用來說，低功率廣域網比傳統的應用結構的優勢更加明確。利用低功率廣域網可以有效的增加電池的使用年限，降低使用成本。有些國家對低功率廣域網的研究應用已經開始大力推行，通過對低功率廣域網的低收費或者免費行為來促進低功率廣域網的全國性推進，基于未來低功耗M2M應用廣闊的發展前景3GPP無線接入網絡應該進行相應的調整，支持低功率廣域網的發展。

在3GPP的發布之中，針對一種LTE及其類型通信開發了全新的設備類別，也就是低復雜性的設備類型，低復雜性的設備類型對提高低數據速率應用有著很強的作用，為其不斷的發展提供了可能；3GPP的最新版本針對這不同的情況開發了不同的版本，增強型，主要用于LET進行帶寬性能提升，是M1類型；擴展覆蓋是通過改變傳輸路徑和協議對鏈路預算進行改善；窄帶物聯網；通過LPWA優化無線電制式，也稱為M2。在當下有一些開發公司選擇開發獨有型號進行生產應用來加快上市的速度，獲取利潤，但這是不可行的，這種產品的市場適應能力和適用性太差，如今市場全球化的速度正在不斷加快，設備通信的設計與創新也在加快，很快設備通信的設計就會由專有設計轉化為全球標準化的方案，那專有化的設計很容易被市場所淘汰[2]。

二、電子自動化軟件對于物聯網的推動作用

在進行物聯網的設計，對設計問題的解決與實現構想的技術是同樣重要的。要想做到整個物聯網系統能過完善的覆蓋設備，基礎設施，控制與應用，處理數據等功能的完善就要進行更好的設計，利用更貼近現實的仿真和效果更好的系統測試，設計問題時所有物聯網設計師要進行解決的共同難題。隨著物聯網的出現與快速普及，物聯網的設計人員要想讓物聯網系統更有市場競爭力，就必須對自己所采用的設備進行革新，對自己的設計進行優化，在進行設計時，不僅要解決嚴重的電磁耦合，還要提高電源的利用效率。在進行實驗新的技術組合時，如何最準確的得知該組合是不是最佳組合的問題都需要物聯網設計師進行實驗解決。而且隨著設計越來越復雜，對電路仿真的要求也就變的越來越高，為了解決這些困難，在進行新的物聯網系統設計時，必須利用先進的電子自動化軟件，來解決同喜系統所出現的各種問題。我們在進行互聯網設計之初，就應該對所應用的設備進行電路仿真，為后續的設計及開發人員提供物理層面的設計自由[3]。

物聯網需要電池進行供電，傳感器與執行器進行信號的接收與作出相應反饋，因為物聯網設備所傳輸的數據較少，所以能夠進行長時間的無人操作，要想設計這類物聯網系統，需要對物聯網的三種工作模式所消耗的電量進行精確測量，在設計之初可以采用高性能的分析故障的儀器，在進行產品使用周期的測試時，模塊化和一體化的測試設備可以更好的解決問題，在進行無線通信制式的設計和測設時，可以采用信號生成與分析軟件進行相關的測試，例如：蜂窩，藍牙等。

總結：只要進行物聯網設備的研究與實現，就必須要解決相關的電子設計自動化軟件的設計與測試問題，電子自動化軟件對于解決整個物聯網生態系統的構建都有著極重要的意義，對于解決整個物聯網的電路仿真問題和設計問題的到有效的解決。隨著無線技術的發展為物聯網的各個部分的快速高效連接也提供了可能。所以，將無線技術和電子自動化設計軟件進行完美結合，才能打造更高效更完美的物聯網系統。

參考文獻：

[1]張姍姍[1]，信海輝[2]，譚克俊[1].多融合模式下的電子線路課程設計的改革與研究.信息記錄材料，2018，19（3）；137-138

[2]吳德林.數字邏輯電路在EDA實驗開發系統中的仿真設計[J].科技信息，2010（21）：132-132.

[3]朱洪波，楊龍祥，于全.物聯網的技術思想與應用策略研究[J].通信學報，2010，31（11）：2-9.

作者簡介：

章習濤（1990-），男，民族：漢，籍貫（精確到市）： 湖北松滋，當前職務：軟件工程師，學歷：本科，研究方向：自動化。