無線技術(shù)和電子自動化設(shè)計軟件的發(fā)展將打造物聯(lián)網(wǎng)美好未來簡析

章習(xí)濤 劉乃銘

摘 要：隨著科技的逐漸發(fā)展，逐步為人類所期待的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)提供了可能，而近年來無線技術(shù)的不斷發(fā)展，更是為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)起到了極大的推動作用，而隨著電子自動化軟件的不斷發(fā)展和完善，如何將電子自動化軟件進行相關(guān)的設(shè)計與應(yīng)用，成為未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)需要克服的另一個問題，只要把無線技術(shù)與自動化設(shè)計軟件進行結(jié)合，就能使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進一步發(fā)展，為整個人類的科技與生活作出很大的貢獻。

關(guān)鍵詞：無線技術(shù)；電子自動化軟件；打造；物聯(lián)網(wǎng)

一、無線技術(shù)的對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的重要作用

隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展，無線技術(shù)開始變得更加快速穩(wěn)定也更加便捷隨著無線技術(shù)繼續(xù)發(fā)展下去，未來可能只有很小一部分的設(shè)備采用有限連接，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計一般采用無線連接，這樣可以極大的提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的簡潔性與高效性。現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般采用近場通訊技術(shù)，也就是NFC技術(shù)或者藍牙技術(shù)，衛(wèi)星技術(shù)等無線技術(shù)進行連接。

巨大的IP地址空間能識別每個設(shè)備，但現(xiàn)有的IPv4地址尋址空間是有限的，利用IPv4地址支持物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)的運行需要路由器和網(wǎng)關(guān)進行輔助運行，所以使用IPv6地址進行尋址成為支持物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)再次發(fā)展的關(guān)鍵，借助IPv6地址廣闊的尋址空間，甚至可以對上億的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行尋址識別。

利用大服務(wù)器、云數(shù)據(jù)等方式進行分析和機器學(xué)習(xí)是當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化最重要的方式之一，利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和云數(shù)據(jù)或是服務(wù)器進行連接，進行數(shù)據(jù)分析從而獲得商業(yè)信息與相關(guān)的分析數(shù)據(jù)，但大部分設(shè)備只能通過網(wǎng)關(guān)進行相關(guān)的連接，一小部分可以直接進行設(shè)備連接。網(wǎng)關(guān)的使用可以將低功效的網(wǎng)絡(luò)流量進行匯總，匯總到高容量的局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)之中去，網(wǎng)關(guān)的電源和計算資源比終端節(jié)點更高，而且網(wǎng)關(guān)可以向智能設(shè)備發(fā)送執(zhí)行信息，更有效率的運用流量。網(wǎng)關(guān)通過蜂窩技術(shù)和無線技術(shù)與云端和智能設(shè)備進行連接，而無線接口可以利用個人的需求進行相關(guān)的選擇，當(dāng)利用智能手機作為網(wǎng)關(guān)控制整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能設(shè)備；而無線網(wǎng)無處不在，可以利用無線網(wǎng)進行物聯(lián)網(wǎng)各個設(shè)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(shè)備時，一般利用藍牙進行數(shù)據(jù)的傳輸與操作；當(dāng)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(jù)運行方式的不同，可以將設(shè)備與網(wǎng)關(guān)進行多種不同方式不同距離的設(shè)定，從而實現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)關(guān)的有效連接，而各個設(shè)備的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該進行實驗和推行，保證設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定連接，同時對連接的安全性作出保障。在目前的技術(shù)之中，物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用采用了很多種傳統(tǒng)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(wǎng)的研究應(yīng)用，在進行低功率廣域網(wǎng)的應(yīng)用時，對于低數(shù)據(jù)速率和低占比應(yīng)用來說，低功率廣域網(wǎng)比傳統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢更加明確。利用低功率廣域網(wǎng)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(wǎng)的研究應(yīng)用已經(jīng)開始大力推行，通過對低功率廣域網(wǎng)的低收費或者免費行為來促進低功率廣域網(wǎng)的全國性推進，基于未來低功耗M2M應(yīng)用廣闊的發(fā)展前景3GPP無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該進行相應(yīng)的調(diào)整，支持低功率廣域網(wǎng)的發(fā)展。

在3GPP的發(fā)布之中，針對一種LTE及其類型通信開發(fā)了全新的設(shè)備類別，也就是低復(fù)雜性的設(shè)備類型，低復(fù)雜性的設(shè)備類型對提高低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用有著很強的作用，為其不斷的發(fā)展提供了可能；3GPP的最新版本針對這不同的情況開發(fā)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(xié)議對鏈路預(yù)算進行改善；窄帶物聯(lián)網(wǎng)；通過LPWA優(yōu)化無線電制式，也稱為M2。在當(dāng)下有一些開發(fā)公司選擇開發(fā)獨有型號進行生產(chǎn)應(yīng)用來加快上市的速度，獲取利潤，但這是不可行的，這種產(chǎn)品的市場適應(yīng)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(shè)備通信的設(shè)計與創(chuàng)新也在加快，很快設(shè)備通信的設(shè)計就會由專有設(shè)計轉(zhuǎn)化為全球標(biāo)準(zhǔn)化的方案，那專有化的設(shè)計很容易被市場所淘汰[2]。

二、電子自動化軟件對于物聯(lián)網(wǎng)的推動作用

在進行物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計，對設(shè)計問題的解決與實現(xiàn)構(gòu)想的技術(shù)是同樣重要的。要想做到整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能過完善的覆蓋設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)施，控制與應(yīng)用，處理數(shù)據(jù)等功能的完善就要進行更好的設(shè)計，利用更貼近現(xiàn)實的仿真和效果更好的系統(tǒng)測試，設(shè)計問題時所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計師要進行解決的共同難題。隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)與快速普及，物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計人員要想讓物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更有市場競爭力，就必須對自己所采用的設(shè)備進行革新，對自己的設(shè)計進行優(yōu)化，在進行設(shè)計時，不僅要解決嚴(yán)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(shù)組合時，如何最準(zhǔn)確的得知該組合是不是最佳組合的問題都需要物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計師進行實驗解決。而且隨著設(shè)計越來越復(fù)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(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計時，必須利用先進的電子自動化軟件，來解決同喜系統(tǒng)所出現(xiàn)的各種問題。我們在進行互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計之初，就應(yīng)該對所應(yīng)用的設(shè)備進行電路仿真，為后續(xù)的設(shè)計及開發(fā)人員提供物理層面的設(shè)計自由[3]。

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

總結(jié)：只要進行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的研究與實現(xiàn)，就必須要解決相關(guān)的電子設(shè)計自動化軟件的設(shè)計與測試問題，電子自動化軟件對于解決整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建都有著極重要的意義，對于解決整個物聯(lián)網(wǎng)的電路仿真問題和設(shè)計問題的到有效的解決。隨著無線技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)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(shù)和電子自動化設(shè)計軟件進行完美結(jié)合，才能打造更高效更完美的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

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(shè)計的改革與研究.信息記錄材料，2018，19（3）；137-138

[2]吳德林.數(shù)字邏輯電路在EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)中的仿真設(shè)計[J].科技信息，2010（21）：132-132.

[3]朱洪波，楊龍祥，于全.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J].通信學(xué)報，2010，31（11）：2-9.

作者簡介：

章習(xí)濤（1990-），男，民族：漢，籍貫（精確到市）： 湖北松滋，當(dāng)前職務(wù)：軟件工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：自動化。