通信网络对智慧城市建设的影响.doc
通信网络对智慧城市建设的影响摘要:智慧城市是时代发展的必然产物。智慧城市融合了物联网、大数据和网络信息等多种技术，对城市各个方面的信息，如民生、环保、交通、教育、医疗等，进行有效地整合。智慧城市建设是利民利国的重要举措，已经受到各方的重视。通信网络在智慧城市建设及运营中起着至关重要的作用，文章将针对这个问题展开论述，希望能够对业内人士起到一定的借鉴作用。关键词:智慧城市；通信网络；影响1智慧城市建设现状智慧城市建设自2013年被提及至今已有5年时间，2013年-2016年间智慧城市建设速度较缓慢，很大原因在于当时的通信网络主要以4G和有线通讯为主，导致智慧城市的建设成本及运营成本都很高，使得智慧城市建设难以推进、覆盖面很小；如智慧路灯、智慧井盖、智慧水表、智慧电表、智慧停车、智慧单车等小功耗设备要纳入智慧城市公共服务平台，若通讯采用4G,每个设备上都要加装4G卡,每个4G点收费是30元/月,后期运营费用极高，而且这些设备的数据量很小，传输所需的带宽只有几KB，用4G传输很浪费。2017年，工信部印发关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知，明确2020年要实现NB-IoT网络全国覆盖，基站规模达150万，连接数超过6亿。随着NB-IoT的推广，2018年将是智慧城市建设的爆发年。2建设与智慧城市相适应的通信网络基础设施智慧城市建设的根本保障，就是通信网络、智能终端等一系列基础设施的开发。这就要求各大通信网络运营商能够加大网络覆盖率，提升带宽，保证公共事业和民生对于网络的需求；同时应该加快通信基础网络的升级改造进程，要从两方面加强现有4G网络的建设：低速率业务方面，将窄带物联网NB-IoT业务全面推广应用；高速率业务方面，加快建设5G网络。2.1窄带物联网NB-IoT建设的意义据市场研究公司IDC预测，到2020年，全球物联网连接数量将接近300亿左右。物联网市场规模预期在2020年前将以每年16.9%的速度增长，全球物联网市场到2020年将增长至1.7万亿美元。而“万物互联”实现的基础之一在于数据的传输，不同的物联网业务对数据传输的能力和实时性都有着不同的要求。NB-IoT的特点:低功耗、大连接、覆盖广、低流量。低功耗下电池可以使用10年，适合放在复杂环境下（野外、下水道环境长期放置）；大连接指的是一个NB-IoT基站可以接5万个终端；覆盖范围广，例如40km2只需要50个基站。以上特点特别适合大规模、大批量、低功耗的应用。NB-IoT对于数据流量的要求非常低，通常以KB来计算，报文发送频次低。2G时代完全能满足这样的通信流量，但当时通信成本高、模块贵，阻碍了物联网的发展。随着现在价格的下降，为NB-IoT应用打下了良好基础。2.25G网络建设的意义5G的三大特性主要为速度更快、时延更小、连接更多，5G相对于4G只是网络传输速度的进一步提升，在速度上可以达到4G的百倍，也就是GBps级别，例如:可以使对带宽要求极高的VR/AR在移动端成为现实;在时延上可以由4G时代的10ms级别缩短到1ms级别。未来的网络应用中，对网络时延的要求已经不仅仅是语音或图像有没有延迟的简单要求，在车联网、远程移动医疗等应用场景中，都对网络的时延要求极高，几毫秒都有可能是人命关天的大事；在连接上，5G主要面向的是万物互联的环境，网络面对的是数以万亿级的连接数，远远大于3G/4G时代。5G网络要面对的是万物互联时代的已知或未知的应用冲击。人类对通信的需求是无止境的，从烽火台、信件、电话、Email、IM、视频，再到未来的AR/VR，科技的发展和沟通的欲望相互促进，不断迸发、产生新的通信交流形式。通信领域的更新换代不仅仅是运营商的事，而是关系到上下游庞大的产业链,包括上游的芯片、中游的系统设备/光通信/运营支撑系统、下游的智能终端，乃至与“通道”之上的各种应用息息相关。据信息通信研究院5G经济社会影响白皮书的预测，到2030年5G有望带动中国直接经济产出6.3万亿、经济增加值2.9万亿、就业机会800万个。中国三大电信运营商在未来7年内预计投入达到1800亿美金，而2013年-2020年他们在4G网络投入了1170亿美金。因此，我们看到工信部在全力支持推动5G和物联网的建设，5G产业对于拉动产业投资、就业等都具有重大意义。3通信运营商与智慧城市建设目前在深圳，中国电信已经实现窄带物联网的全覆盖。除此之外，杭州、福州、珠海、上海已经实现了重点区域的覆盖。中国移动在江西鹰潭实现了1000多平方公里的全域覆盖，形成了良好的示范点。下面是三大运营商的具体成绩:中国电信:中国电信和中国联通都支持FDD的4G基站，若实现NB-IoT窄带物联网建设，可直接在4GFDD基站上升级实现部署。所以,就速度而言，目前中国电信速度最快，电信规划在2017年完成30万个NB-IoT基站的全网覆盖，深圳将在6、7月率先完成全覆盖，截至6月份已完成了50%的进度，比预期要快。中国移动:中国移动在财务方面一直是实力雄厚，但移动是4GTDD-LTE的制式。如果要部署窄带物联网，有两种方式:一是直接新建FDD基站，就中国移动现阶段的网络建设进度和投资规模而言，按年度算可建设10万到15万个基站；近期中国移动正在加紧决策建站的规模和数量，如果一切顺利，整体FDD建站投资规模将有望超过100亿元。二是利用900M的频谱资源进行部署，利用原来900M的2GGSM基站插板卡升级；这个速度非常快，几天内可以完成升级。中国移动今年通过上述两种方式建设10万个基站是比较容易达成的目标。中国联通:联通是2015年全球第一个NB-IoT的新技术示范点，在2016年启动了900M和1800M的外场试验。但是联通在建设进度上不如移动和电信，相对较慢，因为面临900M频率上2G用户退网的过程。由于频谱资源清退不理想，只能在1800M上部署。鉴于联通在财力方面的预算有限，所以联通更应该集中资源重点部署，也因此放弃快速度，2017年估计不会超过8万个站（尽管是FDD制式）。从三大运营商整体建设的节奏和步伐来看，相信达到工信部文件要求的40万个基站的要求不是难事。有了网络环境、芯片和通信模组的配套，已经为NB-IoT的应用建立了良好的孵化基础。今年5月份美国运营商Verizon已经与康宁和Prysmian签订了13亿美金的光纤光缆合同,主要用于5G网络的基础设施建设。市场总是担心光通信行业的周期性，认为当4G网络建设接近尾声、移动有线宽带也接近饱和时，光通信行业的低谷将来临。个人对光通信领域仍持有乐观态度，按照目前的态势，2018年国内就很可能会开展Pre5G、5G试验网的建设，而5G基础网络的大规模建设也会一触即发,接棒后至少延续3年的持续繁荣是可期的。通信运营商在窄带物联网NB-IoT的力建及5G网络的力推，将推进智慧城市建设进入新局面。4加强通信网络安全随着万物互联，万物数据集于公共平台，这就需要一个更强大、更安全的网络管理平台。在物联网时代，能够成为黑客们的突破点的已经不仅仅是电脑了，入侵对象可以是一个摄像头，也可以是一个扫地机器人，甚至是一个联网的灯泡。而网络安全的危害也不简简单单是破坏你的电脑数据这么简单，很难想象你的汽车在行进过程中被人入侵、控制所带来的后果。因此网络安全厂商面对的是更加棘手的问题，当然也是更加广阔的市场。5结语智慧城市建设急需一个能强大传输又安全的通信平台，通信平台的发展需要国家、政府、各大运营商乃至全民的努力。需要各方充分运用云计算、物联网等技术，结合通信资源，对城市公共运行的数据、应用信息进行有效、科学地整合，实现信息的共享。建立相关的信息平台，让全社会都共同参与到创新中来，从而为智慧城市的建设带来更好的发展前景。通信网络对智慧城市的建设有举足轻重的作用，可以实现信息的共享，加大各个运营商的合作力度，使城市的建设更加具有系统性和科学性，从而提高城市运行的效率，满足人们生活的需要。参考文献:1杜彬,彭红波.智慧城市建设对通信网络运营的影响分析J.网络安全技术与应用,2017(12):119,121.2郝锋钢.智慧城市建设对通信网络运营的影响J.中国有线电视,2016(12):1362-1365. 4
