物联网和移动通信网络的融合（精品）.docx

物联网和移动通信网络的融合摘要：物联网凭借它具有的节点数量多、覆盖面广、信息专有、封闭、安全等特性与现有的移动通信网相结合，能够使移动通信网络成为最好的网络，不仅能够减少网络建设成本，而且加快其在各个领域的应用进程。笔者从物联网络概念出发，分析物联网的基本构造、特点，阐述了物联网与移动通信网络融合的必要性和基本途径。关键词：物联网；移动通信网络；融合21世纪初金融危机严重影响了全球经济的发展，2008年以后探索新的经济发展方式成为世界各国面临的首要问题，作为经济强国的美国把开发新能源和物联网作为国民经济发展新的增长点。中国作为新兴经济大国在2009年政府工作报告中明确表示，物联网成为五大战略性新兴产业之一，“感悟中国成为时代最强音，物联网成为一个热门的研究课题和学术职业。1新兴的物联网1.1物联网的基本概念第一次提出物联网概念的是美国科学家艾什顿教授，他在1999年从事RFID研究时提出，2005年国际ITU组织进一步扩展了物联网的内涵，直到21世纪初经济危机后，世界各国陆续发表了各自的发展计划。但这并不是物联网的统一定义。欧洲和美国称其为“物联网，而东亚的韩国和日本把物联网理解成“无处不在的网络。“物联网，从字面意思分析，能够理解为通过网络实现任何物品的连接，实现信息交换、智能服务和管理。这是物联网在物理世界的延伸。它能够被定义为：是指采用一定的感悟手段对世界物品的相关信息进行感悟，并利用相应的信息网络传输技术将物品互联成网，实现信息的互相和远距离传输，最终实现实物系统一定程度的自我智能管理以及人们对物品和经过的智能化感悟、定位、监控和管理的一种互联网络。1.2物联网的基本构造1.2.1感悟层物联网的终端是通过传感器实现对所连接物品的信息感悟、传递和控制。信息感悟部分的功能主要是感悟物品的相关信息，传感器把模拟信号转换成数字信号，通过计算机处理后，将所感悟的信息根据规定格式以有线或无线的形式发送到信息传输网络。1.2.2控制层控制部分也称嵌入式综合技术，这种技术把传感器、集成电路、计算机软硬件、电子应用等完美结合，实现智能终端控制。它主要负责网络信息传输和对接收的信息发出控制指令，进而知足人们对物品的需要。1.2.3网络层网络层是物联网信息传输的中间环节，它由计算机物联网、本地无线网络、公共移动通信网等多种信息传输网络构成。信息传输网络的主要功能是连接信息，对各个节点进行控制，在信息传递经过中实现安全管理和传递管理，同时为上层信息的应用及时提供必要的信息资源。1.2.4应用层应用层是物联网的高级管理层，主要由多种应用程序和系统构成，它主要负责对网络对象的位置进行监视和管理。物联网日常收集到的信息是海量的，对如此庞大的数据信息的管理和应用，有必要采用数据挖掘和云计算技术来实现。技术人员通过信息的应用环节，即人与物的接口，能够查询有关信息并能够进一步进行定位或监控。1.3物联网特点1.3.1节点数量大、覆盖面广物联网就是物物相连的互联网，其中包括人与物、物与物的连接，通过物联网实现对物体的使用和管理，为人们的生活提供便利。例如自动警报系统、远程控制系统、报表系统等为人们生活和工作提供方便。而人们实际生活中物品的数量远远多于人的数量，所处位置可以以讲是无处不在，因而讲物联网的特点是节点数量大、覆盖面广。为了节约物联网投资成本并提高使用质量，对于节点如此密集广泛的物联网，采用布设线缆的方式进行节点互联是不现实的，所以物联网采用封闭或远程传输的无线网络来实现信息传递将是必然发展趋势。1.3.2安全性和可靠性要求高物联网的远程监控和管理对象多数具有私有特性，不同于计算机信息的开放性和信息分享，物联网信息特征表现为专有性、封闭性和安全性。物联网信息特性决定物联网必须具有极高安全性，主要体如今信息传输安全和用户接入安全。信息传输安全是要求信息在传输经过不会被非法窃取；用户接入安全是指只要特定合法用户才能接触到特定物品信息，才能实现对特定物品的控制。否则，失去安全性能，联网物品信息呈现混乱状态，毫无疑问会给联网系统相关的个人、家庭、单位甚至城市、国家的安全带来负面影响。与此同时，由于物联网连接的大都是行业、城市或者家庭的专有物品网络，用户要求能够及时获取物品的状态信息并能随时实现对物品的控制，这就要求物联网的信息传输必须高度可靠，以保证相关物品系统的安全可靠运行。而只要这一点得到保证，物联网业务才能够在市场上得到广泛应用。1.3.3网络管理和运行为了实现信息的特殊性、高安全性和高可靠性，物联网必须具备一个管理良好的网络，这样才能使信息传输和用户访问具有安全性和可靠性。只要由专业的运营商来管理物联网，才能实现完善的管理。因而，物联网运营经过中，要选择一个可操作网络。在多年的实践中，电信运营商已积累了大量的公共信息网络运营经历，物联网的运营由他们负责更能实现物联网安全可靠性。2物联网与移动通信网络的融合2.1物联网与移动通信融合的必要性如上所述，由于信息节点数量宏大、地域覆盖广泛，且部分联网的信息节点又具有一定的移动性，无论从建设成本还是从实现技术考虑，无线通信都将是物联网信息传输的主要方式。而物联网的可运营、管理的要求，也需要由专业网络运营商知足。目前，世界上绝大多数国家的城市都已覆盖了移动通信网络。由于网络负载和网络通信，大型信息传输网络并不容易运行，移动运营商积累了丰富的管理经历，非常合适网络操作。因而，有必要实现物联网和移动通信网络的全面融合，加快物联网建设速度，推进物联网建设进程。2.2物联网和移动通信网络基本融合的途径物联网和移动通信网络融合的基本途径是将物联网的信息感悟和控制节点看作移动通信网络的通信终端，将移动通信网络的信息传输网络同时作为物联网的信息传输网络，将物联网的信息应用作为移动通信网络的增值业务，进而将物联网叠加到移动通信网络上，实现物联网和移动通信网络的有机融合。2.3物联网和移动通信网络详细融合的途径我国现阶段的移动通信网络服务内容主要包括语音通信、数据通信工程等方面，物联网和移动通信网络的融合是在传统的语音通信移动通信网络的基础上的进一步发展，但现阶段还存在一定的缺陷。应从下面几个方面来完善。2.3.1移动通信终端改造作为一个节点控制、信息融合与控制网络通信终端的传感器，移动通信网络接入终端对物联网和移动通信网络融合具有重要的作用。因而，必须对传统的移动通信网络功能和对象进行改革，能够通过两种方式进行：提高传统通信终端信息感悟和目的控制能力。作为网络信息传感器节点，它们不仅具有控制器、传感器和传统移动通信的功能，也是移动通信的终端。2.3.2移动通信网络改造我国现阶段的移动通信网络服务内容主要包括语音通信、数据通信工程等方面，物联网和移动通信网络的融合是在传统的语音通信移动通信网络的基础上的进一步发展，由于传统的移动通信网络的主要发展方向是语音通信，在信息传输方面还存在缺陷，因而，必须对融合后的物联网进行改造，增加物联网的信息传输和管理功能，让物联网和移动通信网络的融合发挥最大的作用。要区分对象对应的终端节点的信息，以提高信息传输的效率和管理效率。物联网研究和建设的推进是各大国现阶段的主要发展方向，结合了当代移动通信系统的物联网能够实现无缝覆盖和便捷接入，物联网的数据通信能力不断加强。物联网与移动通讯相融合能够节约建设物联网网络的资金成本，对于物联网应用快速普及有着重要的意义。