物聯(lián)網技術與LTE無線通信技術結合的策略分析

雷 園

（陜西省人民醫(yī)院，陜西 西安 710068）

0 引言

物聯(lián)網技術是在互聯(lián)網技術快速發(fā)展的基礎上衍生的一種前沿科技，是互聯(lián)網技術向現(xiàn)實生活的延伸。而LTE無線通信技術是一種更加快速高效的通信技術，能夠提高通信的效率和速度。將LTE無線通信技術和物聯(lián)網技術有機地融合在一起能夠加快萬物互聯(lián)的信息傳遞反饋速度，優(yōu)化其鏈接的模式。基于此，LTE無線通信技術完全有可能成為物聯(lián)網未來發(fā)展的強大動力，能夠在未來有效地推動生產生活模式的變革，提高生產生活的自動化和智能化水平。因此，本文對物聯(lián)網技術，LTE無線通信技術的作用、優(yōu)勢以及結合策略進行探討是十分有價值的。

1 物聯(lián)網技術與LTE無線通信技術概述

1.1 物聯(lián)網技術

物聯(lián)網技術是新世紀發(fā)展起來的一種互聯(lián)網領域的前沿科技，其本質仍然是一種互聯(lián)網技術。物聯(lián)網技術將互聯(lián)網所構建起來的人與人之間的聯(lián)系拓展到了人與物、物與物之間的聯(lián)系，讓沒有意識和主觀能動性的物品之間也能夠搭建起一個信息交流傳遞的橋梁，用信息技術手段實現(xiàn)對物品的自動化和智能化操控。物聯(lián)網技術不是一種單一的技術模式，而是以大數據、云計算等先進的現(xiàn)代化信息技術為支撐的綜合性互聯(lián)網技術發(fā)展模式，在綜合性的現(xiàn)代信息技術下實現(xiàn)了物物互聯(lián)。其中大數據技術能夠實現(xiàn)對各種物品信息數據的廣泛采集和儲存，而云計算技術能夠對海量的信息數據進行整合和計算，并且給出一套相對完善的算法，為物聯(lián)網系統(tǒng)提供基礎的技術設施，使使用者能夠獲得想要獲得的信息數據。

1.2 LTE無線通信技術

LTE無線通信技術最初是在3GPP組織機構組織開展的一項通用技術標準確定過程中形成的一種無線通信技術。UMTS技術標準的訂立，標志著該技術的產生和形成。隨著時間的推移以及技術的發(fā)展進步，LTE無線通信技術早已不是初期發(fā)展時的狀況，其沿用了很久的碼分多址CDMA技術被頻分多址OFDM/FDMA技術全面取代，有效解決了CDMA技術下的一些速率問題，極大加快了無線通信的上行以及下行的速率。此外，在LTE無線通信技術的發(fā)展過程中，LTE無線通信技術還應用了大量的MIMO技術和其他一些自適應性技術，進一步提高了網絡通信和傳輸的速率，實現(xiàn)了速度相對較低的3G向速度相對較快的4G通信信號網絡的轉變。如今5G也順時代而來，極大地提高了互聯(lián)網用戶的使用體驗，以超高速的接入速率為網絡用戶提供了無延遲的通信環(huán)境［1］。

1.3 物聯(lián)網技術和LTE無線通信技術的關系

物聯(lián)網技術當前已經顯現(xiàn)出其巨大的發(fā)展?jié)摿Γ钱斍叭匀惶幱诎l(fā)展的前期階段，作為綜合性技術聯(lián)合體，物聯(lián)網技術有融入其他技術的需求。而LTE無線通信技術作為一項具有高速率和質量的通信技術，能夠極大地提高信息數據之間的傳播速度，實現(xiàn)實時信息數據的傳遞效果。因此，LTE無線通信技術可以作為輔助技術，應用到物聯(lián)網技術當中，成為增強物聯(lián)網技術發(fā)展活力的重要支持。

2 物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術的應用場景

2.1 在家庭中的應用——智能家庭

物聯(lián)網技術能夠實現(xiàn)家庭中各個家電和物品在信息數據上的聯(lián)系，而LTE無線通信技術又能夠將家庭中的各種家電和物品反饋的信息數據更加快速地傳輸到家庭物聯(lián)網云平臺中，保證用戶能夠實時地觀測和了解家中各臺電氣設備的運行狀態(tài)和情況，實現(xiàn)對家中電氣設備等物品的遠程操控和管理［2］。比如，用戶出門后，通過家中電氣設備的傳感器將電磁爐的信息數據通過LTE無線通信技術傳輸到物聯(lián)網云平臺或者家庭的物聯(lián)網應用軟件上，發(fā)現(xiàn)電磁爐仍然在運行時，用戶能夠通過LTE無線通信技術將相關的指令傳輸到電磁爐上，利用物聯(lián)網系統(tǒng)實現(xiàn)對改電氣設備的管理。因此，物聯(lián)網結合LTE無線通信技術實現(xiàn)了更加高效的信息數據傳遞，推動了個性化智能家庭產業(yè)的發(fā)展，為物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術打造了一個有利的發(fā)展環(huán)境和基礎。

2.2 在水電氣網中的應用——智能水電氣網

物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術還能夠在智能水網、智能電網和智能氣網的建設和發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。提高水電氣網絡建設的智能化水平，是希望提高國家水電氣分配的運輸的自動化，提高水電氣配置的精確程度，提高水電氣網絡系統(tǒng)運行的效率和質量。在建設水電氣網的過程中，應用物聯(lián)網技術和LTE無線通信技術，將物物互聯(lián)和物物之間的信息通信功能充分地發(fā)揮出來，用簡化的端口接入智能水電氣網，在各個水廠、發(fā)電廠和輸氣場等地安裝傳感器和智能表盤，將傳感器和智能表盤通過LTE無線通信技術聯(lián)系在一起，集中聯(lián)系到物聯(lián)網管理平臺和系統(tǒng)，將無線通信技術傳輸回來的信息數據集中匯總到一個互聯(lián)網云平臺。借此，不僅能夠實現(xiàn)遠程抄表業(yè)務，還能夠將水電氣的使用信息數據通過計算、觀測水電氣使用的流量和高峰期時間段位置，據此來進行水電氣網絡結構的調整［3］。因此，物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術能夠有效地提高水電氣智能網絡體系的運行效率，優(yōu)化其結構。反之，在智能水電氣網的建設過程中，也能夠提高物聯(lián)網技術和LTE無線通信技術的融合程度。

2.3 在城市建設中的應用——智慧城市

應用LTE無線通信技術，能夠在城市的一些隱蔽角落和移動信號不好的地方覆蓋上無線通信技術網絡，使物聯(lián)網技術能夠更好地發(fā)揮作用，大力推動智慧城市的建立。結合LTE無線通信技術，在城市中的各個社會基礎設施設備中覆蓋上無線通信網絡。比如，在公路交通、城市排水系統(tǒng)、園林綠化等基礎城市建設設施上安裝感應器和智能監(jiān)控，將這些基礎設施設備納入全方位的監(jiān)測系統(tǒng)下。其中，在一些地下的排水基礎設施中，如地下隧道、地鐵和地下排水管道等，能夠通過將物聯(lián)網技術與LTE技術的結合，改變物聯(lián)網技術所使用的傳統(tǒng)的藍牙和無線網絡技術，用更加高效的LTE無線通信技術，以頻分多址作為OFDM/FDMA的空間接口，在大量應用MIMO技術的基礎上有效地提高信息數據的覆蓋范圍，即使在地下環(huán)境也能夠實現(xiàn)對相關設施設備的有效監(jiān)控和管理，進一步拓寬物聯(lián)網系統(tǒng)和網絡通信的覆蓋范圍。

3 物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術的策略

3.1 結合LTE無線通信技術建立互聯(lián)網業(yè)務模型

當前，物聯(lián)網技術正處于快速發(fā)展的階段，物品與物品之間的信息交換的速度和質量要求越來越高，如何有效地應用當前高效率的無線通信技術成了物聯(lián)網技術進一步發(fā)展需要討論的重點內容。當前，外在感知技術用于提取和搜尋物品身上有效信息的技術種類比較多，包括射頻識別技術、掃描技術、智能監(jiān)控等。而如何將這些傳感器所采集的物品信息傳輸到數據的處理層，建立起層次分明、各個層次獨立且協(xié)調運行的物聯(lián)網業(yè)務模式，則需要加強對通信技術的探究。此外，物聯(lián)網工作者還應當應用LTE無線通信技術，將用于物品信息采集的感知器和網絡層連接起來。物聯(lián)網業(yè)務模型從最底層的物品數據信息采集層到網絡層，再到最后的應用層，都需要用到移動通信技術，因為移動通信網絡是網絡層中最重要的一個部分，能夠將感知層和應用層遠程連接起來［4］。在物聯(lián)網業(yè)務模型應用LTE無線通信技術的過程中，需要統(tǒng)一相關的技術操作標準，將物聯(lián)網業(yè)務模型的網絡層和操作應用平臺的路徑協(xié)調統(tǒng)一起來，通過一致的技術標準，將LTE無線通信技術和物理網業(yè)務相結合，形成無線物聯(lián)網結構，將無線物聯(lián)網結構作為物聯(lián)網業(yè)務模型運行的基礎，將LTE無線通信網絡接口作為物聯(lián)網業(yè)務模型的網關接入口，以此來有效地提高物聯(lián)網業(yè)務模型的運行效率，實現(xiàn)物聯(lián)網技術的高質量發(fā)展。

3.2 結合LTE無線通信技術優(yōu)化通信效率

當前，LTE無線通信技術已經完成了3G向4G的演進，現(xiàn)在還在朝著5G時代前進，以建立起全新的更快速高效的無線通信系統(tǒng)。在仍然以4G為主要移動通信信號的無線通信時代，LTE無線通信技術能夠支撐50 Mbps的數據上傳和100 Mbps的數據下載功能，能夠提高用戶體驗，提高信息傳遞的速度，最主要是保證信息傳遞的時效性，使更大范圍內的信息數據都能夠實現(xiàn)無延遲的真正的實時傳遞。因此，應當主動去挖掘LTE無線通信技術在移動通信中的專業(yè)優(yōu)勢，并且主動探索應用LTE無線通信技術的措施，借助LTE無線通信技術去優(yōu)化物聯(lián)網系統(tǒng)的運行速度，讓一些邊緣用戶也能夠體驗到高效率、高速率的物聯(lián)網使用體驗。LTE無線通信技術能夠為物聯(lián)網技術提供所需要的網絡需求，為物聯(lián)網系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和物聯(lián)網功能的實現(xiàn)奠定通信網絡基礎。隨著物聯(lián)網業(yè)務種類和規(guī)模的擴大，設計的信息數據類型也越來越繁多，利用LTE無線通信技術去改善傳統(tǒng)物聯(lián)網中存在的信息數據的延遲問題，突破傳統(tǒng)的范圍有限且速度有限的移動通信網絡桎梏，有效地提高物聯(lián)網的通信效率。

3.3 借助傳感技術推動物聯(lián)網和LTE無線通信技術的融合

不管是物聯(lián)網技術還是LTE無線通信技術在發(fā)展過程中都會面臨各種各樣的問題，物聯(lián)網技術的智能傳感問題是物聯(lián)網技術進一步向前發(fā)展所面臨的困境［5］。其中，在面對物聯(lián)網相關信息數據的傳遞效率問題時，可以應用LTE無線通信技術，將這一與物聯(lián)網技術高度契合且能夠發(fā)揮重要作用的數據傳輸技術應用到物聯(lián)網系統(tǒng)中，以有效地提高數據信息處理和傳輸的速率和質量。為了進一步拓寬物聯(lián)網的應用層面和覆蓋廣度，可以結合LTE無線通信技術自身優(yōu)勢，來和無線傳感器搭建起有效的聯(lián)系，提高覆蓋范圍。傳感器是物聯(lián)網系統(tǒng)重最重要的一個端口，是采集物品信息數據和感知物品變化的重要工具，將其與LTE無線通信技術進行有效的網絡異構融合，能夠切實提高物聯(lián)網系統(tǒng)的效率，并且利用較為穩(wěn)定的LTE無線通信技術為物聯(lián)網打造一個安全穩(wěn)定且便捷的發(fā)展環(huán)境。

3.4 加強云計算與LTE技術的適應性

云計算是物聯(lián)網技術中最核心的一個系統(tǒng)功能和技術。基于超大規(guī)模信息數據的整合和處理需求，傳統(tǒng)的以單臺計算機進行數據輸入和輸出的計算模式已經不再適應當前這個信息大爆炸的時代，而云計算能夠通過將海量的信息數據儲存到云端，在保證其安全性的同時運用精密的算法對其進行隨時隨地的計算。這一功能也是實現(xiàn)物聯(lián)網功能的重要基礎。基于此，物聯(lián)網在結合LTE無線通信技術時可以通過加強云計算和LTE無線通信技術適應性的方式，使其尋找共同點和互補點，進程適應性匹配和調整，使云計算能夠和LTE無線通信技術更加深入地融合在一起。云計算技術需要和LTE無線通信技術進行適應性試探，而后逐漸地進行融合，以確保物聯(lián)網技術的云計算技術能夠和LTE無線通信技術和平共處［6］。借此，物聯(lián)網技術的重要信息數據能夠得到精準穩(wěn)定的保護，LTE無線通信技術在傳輸過程中直接對接云計算的數據輸出端口，將數據信息更加安全地送到物聯(lián)網移動終端，提高物聯(lián)網移動應用終端的穩(wěn)定性和安全性。

4 結語

物聯(lián)網技術和LTE無線通信技術同處于互聯(lián)網時代和信息技術變革的時代，發(fā)展的方向高度一致，并且從技術核心來看，二者有較強的內在聯(lián)系。因此，物聯(lián)網結合LTE無線通信技術是正確的技術融合發(fā)展方向。LTE無線通信技術能夠在物聯(lián)網技術中提供更快的信息通信速度，加快物體之間互相感應和信息數據傳遞的速度，提高物聯(lián)網系統(tǒng)運行的效率。在LTE無線通信技術能夠給物聯(lián)網技術帶來的巨大優(yōu)勢下，深入挖掘和探討物聯(lián)網技術結合LTE無線通信技術能夠應用的生產生活場景，使其能夠在充分結合后發(fā)揮出更大的優(yōu)勢和效用，為推動生產生活方式的現(xiàn)代化變革奠定基礎。