李 波,葉 強,黃 嘉,周希強,許文博,金 敏
(中國移動通信集團設(shè)計院有限公司 重慶分公司,重慶 650000)
隨著互聯(lián)網(wǎng)的全面普及和覆蓋,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人類社會運行和發(fā)展的重要資源,也正是在這種時代背景下,使得物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)技術(shù)快速發(fā)展,并讓人們的生產(chǎn)生活發(fā)生了極大的改變。而從某種程度上來講,移動通信技術(shù)的發(fā)展和IoT之間有著密切的關(guān)聯(lián),對兩者進行有效融合不僅是時代發(fā)展的必然趨勢,同時也是兩者實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。
IoT主要以網(wǎng)絡(luò)平臺為基礎(chǔ)來實現(xiàn),其利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等對信息進行整合,從而實現(xiàn)管理的智能化和自動化。從廣義上來看,IoT能夠?qū)⑽锲放c物品間的關(guān)聯(lián)特性有效放大,并借助信息掃描等手段實現(xiàn)和實體信息的有效對接,從而提高了IoT數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶崟r性,使人們的生產(chǎn)生活更加便利。而從狹義角度來看,IoT是以系統(tǒng)管理平臺為基礎(chǔ),應用人工操控指令,根據(jù)物品數(shù)據(jù)信息落實精準定位與管理,是實現(xiàn)物品科學、規(guī)范管控的重要手段之一。IoT在各領(lǐng)域中的應用如圖1所示。
IoT最大的特點就是安全性較高、監(jiān)管方便,其應用范圍廣泛[1]。在安全性方面,IoT能夠在人們和物品之間建立相對獨立的數(shù)據(jù)儲存空間,通過數(shù)據(jù)儲存節(jié)點有效避免數(shù)據(jù)盜取、丟失等問題的出現(xiàn)。在監(jiān)管方面,利用IoT體系能夠?qū)Ω黜椢锲返臄?shù)據(jù)信息展開監(jiān)控,且能夠根據(jù)物品流通行為對數(shù)據(jù)庫進行動態(tài)化建設(shè),從而提高物品運行的安全性[2]。在工作范圍方面,通過IoT能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的信息溝通,并使各項信息交流行為不受時空的限制,各種信息可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點當中進行動態(tài)化傳輸,有效提高工作效率[3]。
(1)信息感知層及控制層。在IoT結(jié)構(gòu)中,其屬于最底層結(jié)構(gòu),也是IoT與各種物體實現(xiàn)有效接觸的基礎(chǔ)。通過對各種物體的信息進行了解和感知,并結(jié)合自身了解的信息按照特定格式向信息網(wǎng)絡(luò)上傳[4]。
(2)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層。該層是IoT的中層結(jié)構(gòu),主要由移動網(wǎng)絡(luò)、計算機以及無線局域網(wǎng)等內(nèi)容構(gòu)成,能夠?qū)⑿畔⒏兄獙优c各信息控制節(jié)點進行有效連接,并實現(xiàn)信息的傳輸管理與安全管理[5]。
(3)信息應用層。該層是IoT的上層結(jié)構(gòu),主要作用是監(jiān)控定位及管理,對于IoT數(shù)據(jù)的應用與管理一般都是借助云計算等現(xiàn)代技術(shù)來實現(xiàn)的。對于IoT來說,信息應用層是實現(xiàn)人與IoT有效交互的載體,人們對于物品信息的查詢、定位及監(jiān)控都是依托該層來實現(xiàn)的[6]。
在IoT體系中,移動終端是儲存相關(guān)數(shù)據(jù)信息的重要載體,其能夠?qū)θ斯げ僮骰蚴俏锲妨魍ㄆ陂g產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進行分類與整合,并且可以在互聯(lián)網(wǎng)體系中結(jié)合數(shù)據(jù)信息內(nèi)容構(gòu)建信息節(jié)點用于信息的傳輸,以此來實現(xiàn)物品信息有效對接系統(tǒng)運行體系。與此同時,移動終端的應用能夠提高數(shù)據(jù)信息儲存模式的動態(tài)化水平,使物品信息的監(jiān)管更加立體。而在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下,基于網(wǎng)絡(luò)化平臺的移動通信技術(shù)能夠推動虛擬和現(xiàn)實的有效互聯(lián),有效解決原來IoT體系中的信息冗余問題,這不僅能夠提高IoT系統(tǒng)的整體容錯率,還能使相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸效率更高。
除此之外,應用移動終端還能使IoT更好地融入到人們的生活和工作中。例如,對于現(xiàn)代建筑中廣泛應用的安防系統(tǒng),借助移動通信技術(shù)能夠?qū)⒃撓到y(tǒng)和各種移動終端設(shè)備進行有效連接,用戶可以借助這些移動設(shè)備來獲取建筑內(nèi)部信息,且該行為不會受到時空的限制[7]。建筑安防系統(tǒng)如圖2所示。
圖2 建筑安防系統(tǒng)
對于IoT而言,其信息管理平臺的主要作用就是有效檢測系統(tǒng)中的相關(guān)通信行為,保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性。因為IoT體系通常是基于信息傳輸路徑、網(wǎng)絡(luò)平臺以及電子設(shè)備運行的,所以其運行效率往往會受到系統(tǒng)數(shù)據(jù)行為整合能力與傳輸效率的影響。而應用移動通信技術(shù)構(gòu)建信息管理平臺,則能有效提高IoT信息傳輸體系的運行效率,保證數(shù)據(jù)信息的安全傳輸。例如,應用移動通信技術(shù)針對移動支付板塊實施監(jiān)控,系統(tǒng)能夠在用戶和商品間構(gòu)建信息的定向傳輸路徑,從而在買賣雙方之間形成安全的交易環(huán)境[8]。
在IoT發(fā)展過程中,數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率對于IoT發(fā)展模式有著重要影響。就目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總體情況來看,傳統(tǒng)IoT應用的運營模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。傳統(tǒng)IoT體系對于各種跨領(lǐng)域信息的分析只能在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點工作范圍中實現(xiàn),盡管其同樣不會受到時空因素的影響,但卻會被網(wǎng)絡(luò)傳輸模式所限制。而現(xiàn)階段,5G移動通信技術(shù)已經(jīng)得到了進一步的發(fā)展和應用,尤其是在商用領(lǐng)域,已經(jīng)能夠為IoT運行模式的發(fā)展提供較大的支持。基于現(xiàn)代移動通信技術(shù)的信息高效傳輸能夠提高IoT運行及監(jiān)管體系的建設(shè)效率,這對于IoT體系的標準化、規(guī)范化建設(shè)及發(fā)展有著非常重要的意義。最重要的是,移動通信技術(shù)能夠?qū)π畔鬏斅窂竭M行有效拓寬,并能滿足數(shù)據(jù)定向傳輸需求,與IoT的現(xiàn)代化演進有著較高的契合程度[9]。
隨著國民經(jīng)濟的增長,人們對于網(wǎng)絡(luò)的需求持續(xù)增長。雖然在長期發(fā)展過程中,原來的2G、3G、4G移動通信技術(shù)開始逐漸被5G取代,信息數(shù)據(jù)獲得了更高的傳輸效率與質(zhì)量,但是就目前的實際情況來看,仍有很大一部分電子設(shè)備還無法有效支持5G通信網(wǎng)絡(luò),這也成為限制現(xiàn)代IoT快速發(fā)展和廣泛應用的重要因素。針對這種情形,還需要相關(guān)領(lǐng)域?qū)oT與5G技術(shù)結(jié)合應用的契合點進行深入探索和研究,加強對通信終端的創(chuàng)新,不斷提高相關(guān)載體的適用性[10]。
針對通信網(wǎng)絡(luò)加強管理,提高私密性數(shù)據(jù)信息的安全水平。IoT本身涉及到諸多內(nèi)容,不管是物與物之間,還是人與物之間,都是其關(guān)注的主要內(nèi)容。由于IoT在整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容方面都具有一定的復雜性,想要對其通信網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,必須要通過實踐明確其中的問題與缺陷,以此為基礎(chǔ)針對性落實相關(guān)措施,優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)管理,從而高效實現(xiàn)信息傳遞和共享[11]。
綜上所述,在IoT中合理應用移動通信技術(shù),不僅能夠擴大IoT的應用范圍,還能使其應用效果與質(zhì)量得到顯著提升,這對于IoT的現(xiàn)代化發(fā)展有著非常積極的作用。結(jié)合IoT發(fā)展的實際情況,對移動通信技術(shù)進行靈活應用,使其能夠有效支撐IoT的運行,以此來滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。