时间：2023-10-13 09:44:37
1物联网技术与LTE无线通信技术
1.1物联网技术
物联网技术指的是新一代信息组成的形式，是物物相连的网络。对于物联网技术的含义而言，可从两个方面展开理解：一方面，物联网技术可理解为互联网技术的拓展，其根本上还属于互联网范畴。换言之，物联网是在互联网基础上发展、拓展的网络。另一方面，用户借助网络拓展、延伸的任何物品开展通信及信息交换即为物物相息。依托全球定位、激光扫描、红外感应等技术，实现互联网与物品相互间的连接，进一步达成信息的传输、交换，物联网是一项集识别、定位、追踪、监控等功能于一体的新型网络技术。近年来物联网实现了不断发展，并在城市交通、电力、环保等领域得到广泛推广。物联网之所以可实现不断发展，很大原因在于这一技术有别于传统信息交流技术，其可实现多种不同领域的信息交流。
1.2LTE无线通信技术
LTE无线通信技术的全称为LongTermEvolutio，作为一项移动通信技术，其是历经很长一段时间发展演变而形成的，该项技术涉及一系列先进信息技术，也正是凭借这些信息技术的作用，使得其可通过提升书籍传输效率及频谱效率，进一步极大水平提升系统容量及相对过去更大覆盖面的通信系统效率。与此同时，LTE无线通信技术还尤为适用于多种频段、宽带，所以可实现较为广泛的应用。另外，LTE无线通信技术可优化网络架构，简化系统结构，进而使通信系统可在相对少消耗的情况下完成预期任务，保证工作效率及续航能力。
2物联网技术与LTE无线通信技术的结合基础
物联网涉及的数据业务主要包括有智能家居、智能交通、环境监测与调控等，该部分业务普遍存在影响网络效率，容易引发信令风暴的不足。传统的网络优化及处理手段无法应对庞大的数据负荷，必然会进一步恶化信令风暴问题。而通过引入LTE无线通信技术，则可使上述问题得到很大程度环节。LTE无线通信技术可借助正交频分复用技术将高速数据流转化为并行低速子数据流，并将其分配至由信道分成的多个正交子信道上开展传输，对无线资源利用层二度调度器开展动态调度，进一步确保物联网常在线数据业务的有序运行。另外，现阶段物联网所应用的模型存在内存小、频率高的不足，物联网技术的应用总是面临信息利用率不足、网络资源损耗大等因素的影响，并且，各式各样异构网络与不同系统之间数据整合也面临技术层面的制约，通过引入LTE无线通信技术，可很大程度上改善物联网技术所面临的这些不利状况，并切实实现对数据的高效、合理传输处理，与此同时，对于物联网与LTE无线通信技术的相互结合，不仅仅是可为物联网技术带来受益，同时也可有效促进LTE无线通信技术的发展[2]。需要注意的是，在物联网技术与LTE无线通信技术相结合过程中，应当为它们创造有力的结合基础，具体而言：首先，保证LTE无线通信技术的稳定性。为了让物联网用户获取良好的应用体验，也就是提高物联网的应用有效性，则要求保证LTE无线通信技术的稳定性。为达成该项要求，一方面要求对所在地天气环境、特殊环境等可能对LTE无线通信技术带来干扰的因素开展全面排查，另一方面还要求不断提升LTE无线通信技术水平，保证LTE无线通信技术的适应性，尽可能降低该项技术对物联网造成的不利影响。例如，对于物联网技术在物流供应链中的应用而言，包括包装、销售、运输、配送、装卸等均属于供应链上的重要环节，在实际应用时应当实时掌握各个环节包括物流、资金流、商流等在内的精确信息。其次，保证LTE无线通信技术的有效覆盖。物联网终端设备要求切实依据相关规范，以此保证其稳定性、功耗可满足指标要求，结合现阶段市场发展实际情况而言，终端设备不仅包含庞大的基础数据，还涉及十分广泛的数据部分，所以要切实保证LTE无线通信技术等的覆盖范围，为第一时间掌握现场实时数据，即便是无人区域也应当进行覆盖。除此之外，为促进物联网的全面推广，还需要采用相对简单、大小适中的设备，LTE无线通信技术也应当便于管理维护。最后，保证可促进社会发展。物联网技术与LTE无线通信技术的结合应用可很大程度上推动社会的发展，但是如何进一步提升技术结合的影响是需要重点考虑的问题。例如，应当考虑不断增强物联网技术与LTE无线通信技术相结合的智能性，以此为社会大众日常生活带来便利，使智能覆盖日常生活的各个方面，并催生出各式各样的新行业。另外，还应当考虑不断增强物联网技术与LTE无线通信技术相结合的安全性，要想让广大用户的消费观念发生转变，尽可能为人们日常生活创造便利，这些都必须要建立在物联网技术与LTE无线通信技术相结合的安全性前提下。
3物联网技术与LTE无线通信技术结合的实践应用
3.1在智慧城市建设中的实践应用
在智慧城市建设中，通过物联网技术与LTE无线通信技术的相互结合，可建立起整个城区网络的有效连接，进而对智慧城市开展全面监测、控制。与此同时，依托物联网技术与LTE无线通信技术的相结合，可实现无线网络对地下隧道、地铁等区域的有效覆盖，进而对构筑物、路灯对各项路面设施开展连接控制，并且还可实现对空气质量指数、温湿度、污染指数等各项环节指标开展采集，进一步为推动智慧城市生态文明建设提供有力依据。在传统通信技术中，物联网通常借助蓝牙、WiFi等技术实现与无线网络的连接，这存在覆盖面积、传输距离等方面的局限性，难以满足智慧城市所提出建设于户外场景的覆盖要求。通过物联网技术与LTE无线通信技术的结合应用，将频发多址用作OFDM/FDMA的空间接口，并引入MIMO技术保证传输效率，进而可极大水平提升智慧城市在物联网无线环节的通信能力，尤其是依托4G技术的广泛推广，在窄带4G网络对应研究中引入LTE无线通信技术，有效推动了物联网无线通信的发展[3]。由此表明，依托物联网技术与LTE无线通信技术的结合应用，可不断促进智慧城市场景监控系统的建设完善，进一步推动智慧城市不断向安全、环保、节能方向发展。
3.2在现代智能家庭中的实践应用
伴随现代社会的不断发展，社会大众生活水平不断提高，人们的家庭生活不断趋向于智能化发展方向。依托物联网与LTE无线通信技术的结合应用，可实现家庭中各种物品相互间与无线通信技术的有效联系。在这个过程中，要不断增强智能服务理念，既要实现远距离的管理控制，还要尽可能为人们的生活创造便利，要通过平台数据的优化整合以此提供多种不同方案，供由人们依据自身实际需求进行自主选择。除此之外，应当从我国实际国情出发，构建具有中国特色的智能家庭产业集群，切实推进相关新兴产业的发展，并不断构建健全以我国自主知识为主体的行业准则[4]。
关键词 物联网；关键技术；通信运营
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0091-02
物联网（The Internet of things）是一种基于互联网发展起来的物物相连的网络模式。主要用于客户端的信息交换和通信。近年来，随着科学技术的日新月异，物联网技术在帮助国家构建经济社会发展新模式和提高国家竞争力等方面，越来越受到人们的关注和重视。就目前来看，我国的物联网技术研发水平在世界物联网技术的发展中处于前列，随着我国对物联网多项技术的开发研究规模不断扩大，物联网的应用也趋于普及和成熟，传感器的研制和投入生产，也取得显著效果。
1 物联网的技术架构
结合物联网的相关知识，发现物联网的技术架构由三个层构成，即感知层、网络层和应用层。
感知层，包括各种传感器以及相关网关，主要功能是帮助物联网对物体进行识别和对数据信息进行采集，以及自动控制数据信息，并通过利用物联网中的通信模块，实现物理实体与物联网网络层、应用层的连接，充当着物联网的“眼睛”。
网络层，主要由各种私有网络和通讯网构成，其主要功能是将感知层采集到的数据信息加以传递和处理，依托于公众电信网、互联网，以及行业专用通信网络，在物联网中，相当于“大脑中枢”的存在。
应用层，则是应用基础设施/中间件和各种应用的集合，主要作用是为客户提供各种基础，从而推进物联网在各个领域中的普及。
2 物联网关键技术
经过对物联网关键技术实质的分析，得知物联网要真正实现在通信运营中的应用，离不开信息采集技术、近程通讯技术、远程传输技术，以及智能分析与控制海量信息技术等几种技术的结合与完善。
2.1 信息采集技术
信息采集技术作为物联网的基础，在采集信息上，可以依靠传感器感知外界温度、气象等参数，以及依靠电子标签“标准化”标识采集点的方式来完成物联网数据信息的采集。
传感器，作为连接物联网和虚拟世界、采集数据的关键器件，能够为物联网提供高质量和海量的数据信息，具有网络化和智能化的特点。物联网传感器的应用，是物联网在运营中获取精准信息的保证。
电子标签，即人们常说的射频识别技术。通过发射无线讯号，远程识别和采集特定目标的相关数据信息，具有非接触式的特点。基于无线射频识别发展起来的RFID技术，同样具有全天候、非接触式的自动识别功能，在物联网与通信运营的结合中，能够提供近程通讯、识别信息等功能。例如电子标签在产品的电子代码上的应用，大大推动了物联网在运营方面的发展。
2.2 远、近程通讯技术
近程通讯技术，包括RFID技术和蓝牙技术两种，是由以往的无接触式认证和互联网发展而形成的一种物联网关键技术，具有短距离连接的功能。
远程通讯技术，在物联网中，通常由机器到机器、机器到人，或是人到机器的途径进行数据信息的传输。随着现代化的发展，就目前来看，支持物联网数据远程传输的技术越来越多，总的来说，主要包括DSL、PO等在内的有线传输和包括CDMA、GPRS等在内的无线传输等两种。
2.3 智能分析与控制海量信息技术
智能分析与控制海量信息技术是基于互联网和近程通讯网发展起来的一门新兴技术。主要是在各种先进软件技术的支持下，实现物联网中海量数据信息的存储和处理。同时，在快速处理海量信息后，智能分析与控制海量信息技术，还可以实时将结果返回给物联网的各个部件。如近年来提出并初步得到发展的云计算，便是处理物联网海量信息的最有成效的计算模型。
3 物联网运营中的关键技术及其在通信运营中的实例
3.1 物联网运营中的关键技术
3.1.1 物联网终端在通信运营中的应用
物联网网关在通信运营中的应用。物联网网关作为标准化的网元设备，能够为传感网和通信网的连接，提供数据汇聚、数据传输、协议适配和节点管理等技术支撑，在通信运营的传感网和通信网的连接中起到关键性作用。物联网网关，不但能够将异构传感网汇聚成一体，远程传输传感网的数据，同时，也能与远程运营平成对接，从而为客户端的管理和服务提供保障。
物联网通信模块拓宽通信运营通道。在物联网远距离传输信息时，往往需要用到终端内的基础组件，即通信模块。就以往来看，物联网行业的种类多样、体积大小差异、处理能力强弱以及对外接口的不同，都很难促使物联网形成一个统一完整的网络。不过，自从使用这个安装在终端内进行数据通信的独立功能模块以来，物联网却发生了极大的变化。通信模块通过嵌入各行业终端，形成各行业物联网传输的共同通道，从而能够为物联网提供通信运营的服务。
智能终端帮助采集通信运营所需数据信息。智能终端作为智能化处理数据能力的物联网终端节点，具有采集数据，运算、处理和执行数据的能力。通过采集现场情况的数据信息，并将采集到的信息发送到远程管理指挥中心，管理人员通过智能化应用程序，对信息加以处理执行，能够帮助管理人员实现通信运营。
3.1.2 物联网服务平台技术在通信运营中的应用
包括M2M平台和云服务平台两种。M2M平台能够为物联网中的机器对机器提供智能通信通道，帮助实现物联网控制及监测终端接入、配备终端私有协议和接入行业应用系统，以及配备行业应用私有协议等方面的功能。同时，M2M平台，还能对终端使用网络是否合理加以控制，对终端流量的使用和分布情况加以监控和预警，并能够实时快速地对故障进行辅助定位，远程为解决终端故障提供必要的维护操作工具。云服务平台能够为各行业的物联网提供统一的服务交付平台，并实现各行业的物联网统一的海量空间存储和快速处理信息的能力，方便各行业实现通信运营。
3.2 物联网实现运营的实例
3.2.1 手机物联网
手机物联网将智能终端和电子商务相结合，促使消费者能与软件应用、硬件设备等商家进行便捷实时的交流和互动，随时随地体验品牌品质，推广分享信息，实现互联网向物联网从容过度，进而发展成为一种具备零接触、高透明、无风险的新型市场模式。简单来说，手机物联网便是“闪购”。手机物联网采用智能终端设备扫描各类商品的条形码、二维码等方法采集各商品的数据信息，实现购物、比价和鉴别产品等功能。
3.2.2 安防物联网
新一代的智能安防物联网，结合了物联网关键技术和中国移动的TD SCDMA无线通信技术，特别是中国移动的G3无线移动座机、RFID技术，是中国移动通信运营商在M2M平台的基础上发展起来的业务。在提供G3通信功能的基础上，安防物联网还提供了门窗报警、紧急呼叫等智能安防服务，能够让用户体验到物联网关键技术所带来的智能家居生活。
4 结束语
物联网关键技术在通信运营中的应用，不但能够带动互联网的创新和发展，同时还能起到促进企业生产发展，推动面向物联网的综合性信息服务进程的重要作用。
参考文献
关键词 物联网技术；电子系统；配网通信；应急通信；智能电网
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0217-02
1概述
物联网意指所有物品依靠射频识别等信息传感设备实现和互联网的连接，进行智能化的识别或管理等。物联网的出现是一种思维的革命，打破了传统思路中物理基础设施与IT基础设施相互分离的状况。老式思路中一方面是公路、建筑物、机场等，另一方面是个人电脑、宽带、信息数据中心等，两方面相互分开。
在物联网时代中，由钢筋混凝土与电缆打造的建筑或设施与电子芯片、宽带网络等进行整合，形成统一的现代化基础设施。这个基础设施犹如一座新式平台，承载着生产运行、经济管理、社会生活等活动。
如今，在电厂、变电站、供电所等区域已经实现了电子信息系统的覆盖，并且已经依据不同需求创建了各种网络，例如传输型网络、综合数据型网络、调度数据型网络等，这些网络相互之间也实现了联通。未来的目标是将这些网络扩展至生活中的各种物体及其通信之中，实现全面化的物联网。
2物联网技术
物联网技术的实质就是借助射频自动识别、无线数据通信等技术，通过计算机网络技术实现物品与网络的联系以及共享，让物品脱离人工干预，自动进行网络交流，这是一种现代化物品的透明式管理。
2.1组成架构
物联网的网络主要由用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制层等构成，这其中计算机网络与通信网络一并构成了承载网络。
用户层主要是指为用户所提供的物联网应用界面接口，主要包含计算机、客户端、手机、传感器等各类用户设备。应用控制层是由数据库服务器与应用服务器所构成，具有搜集数据、转换数据、分析数据等一系列作用，同时实现用户层的适配与实践等触发工作。承载网络又为通信网络，比如移动通信网络、互联网络等等，担负着物联网接入层和应用控制层的信息通信作用。承载网络主要包括端至端网络、树状网络、环形网络、交叉式网络等，其联网形式通常分为无线与有线两种，无线联网主要有集群网、全球微波接入互操作网、多载波无线信息本地环路网等；有线联网主要有互联网数据线、光纤、语音通信线缆等。接入层和末梢节点一并组成了物联网搜集信息与控制信息的系统，接入层包括基站节点与接入网关，而末梢节点包括控制模块与多种搜集模块，接入层担负着借助末梢节点信息来搜集信息与控制组网的作用，并及时通过末梢节点往下传送或转发信息。
2.2关键技术
国际电联报告中点明了物联网的四项关键技术，即标识事物的RFID射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。
REID借助射频信号可以自动来识别并搜集信息，是一种在恶劣环境下的非接触式自动识别技术，其主要有三方面构成，即标识，读写器、天线。标识是由芯片和耦合元件制成，具有着唯一性电子编码，附着在物体上来识别目标；读写器是一种读取或写入的标识信息型仪器；天线负责传递标识与读写器之间的射频信号。RFID技术通常涉及RFID反碰撞防冲突、RFID天线、适宜的工作频率、隐私安全等研究工作。
无线传感器网络是包括搜集信息、传送信息、处理信息的一体化网络信息系统，其具有功耗很低、适宜移动、便于铺设等很多优势。传感器网络技术主要研究各类测试技术，尤其是网络化测控技术，此外，还研究智能化传感器的网络节点、组织结构、底层协议等。传感器网络技术正不断改善自我检测及控制技术，日益安全可靠。
智能技术意指在物体中植入智能系统，赋予物体一定的智能性，并借助智能系统来分析物体的各种状况，及时进行有关处理工作。智能技术主要研究计算机的智能化理论、人工智能、智能化控制系统与技术、智能信号的处理等一系列工作。纳米技术是一种研究0.1nm至100nm材料性质与应用的新兴技术，具体包括纳米化学、纳米电子学、纳米生物学、纳米力学等众多科目。
3物联网技术在电力系统通信中的应用
根据物联网的技术特征，同时结合电力系统通信的特征，物联网主要运用在电子系统通信中的应急通信、配网自动化、智能电网等方面，物联网为电网实现智能化提供了很好的技术保障。
3.1应急通信
应急通信是随机出现的，在地点与时间方面具有不确定性，因此增大了指挥中心与事故地点联系的难度。通常要抢险人员赶赴现场后，检查并搜集现场信息，然后要借助视频或音频等向指挥中心传回现场报告，如此会增加抢险的耗时。
物联网的出现与应用，为指挥中心或调度中心开展工作时提供了很大的便捷度，通过物联网可以对电网状态信息或各类设备运行状况进行智能化检测，一旦发生紧急状况时，物联网可以及时为指挥中心传送准确的数据信息，准确定位事故现场，同时查明了现场的事故状况，有利于应急人员提前备好所需设备到现场即刻展开修理或是更换零件等工作，进而提高了处理事故的效率与能力。
3.2配网通信
配网是相对于高压输变电网而言的，尤其是在10kV等级之下的电压网络具有配电设备量较多、电压等级较多、结构较为复杂、支线较多、分布较广、变动频繁等特性。按照配网的自动化等级可以分为通信子站、配网主站、区调分站共三层。
通信子站层意指配网FTU、TTU、DTU等终端与通信子站层的通信，通信子站一般配置220kV或是110kV的变电站。
配网主站层意指通信子站和配电主站两者之间的通信层，依据电力监控协会第二次关于安全防护的有关规定，此层数据承载着调度数据网之中。
区调分站层意指区调分站和配电主站两者间的通信层面，此层数据量比较多，承载着调度数据网之中。
分析配网通信的特性得知，当前配网主要通过载波通信、光纤通信、无线宽带技术与租用无线公网等来运行的。这其中的载波通信与无线公网的安全性较低，光纤专网主要是覆盖110kV变电站，因为配网经常变动，不适于光纤网络。光纤的施工难度较高，难于灵活变动，会增加施工成本。无线宽带技术可以能够配电网的补充成分，然而一些无线网络会受到天气或是路径的反射干扰，在使用中也有一定的局限性。
物联网可以合理解决配电网中的终端与通信问题，仅需将配电网中的设备及其附件联通互联网，便可以完成配网的通信工作，并且可以实现配网的遥信、遥测、遥控等自动化技术。由此可见，物联网可以很好的处理配电终端较多且经常变动的问题。
3.3智能电网
智能电网作为一种安全度较高、可靠灵活的新型电网，满足了当今社会的低碳发展需求。智能电网中的通讯技术、传感测量技术、信息技术、决策支持技术、控制技术等可以与电网的有机结合，实现安全且高效的运行。智能电网的应用符合当今社会关于低碳发展的要求，是值得大力推广的新型技术。
物联网技术运用于智能电网中，可以补充或增强其测量技术、控制技术、通讯技术、节能控制、远程抄表技术、监测设备状态、电网负荷节能控制技术、电网设备状态在线监测技术、相关事故精确定位跟踪、温度监测技术、覆冰监测技术、输电线路杆塔等一系列技术手段。比如，电网底层的数据含有电缆沟信息、配电房开关等，这些数据难于通过通信方式被有效搜集，然而，借助物联网可以将各类底层信息实时搜集并整合，提高了管理效率与应急的灵敏度，实现了电力事故的有效事后处理或是事前预防。
3.4社会服务与社会管理
除了上述几方面之外，物联网还可以被运用于工业监管、市政设施管理、智能化交通、远程医疗护理、环境保护治理、数字化家庭等众多有关社会服务与社会管理的领域，全面的丰富了我们的生活。
3.5物联网的不足
物联网还处于发展完善阶段，因此还需要一段长期的研发与改善，尤其是要做好上述的四项关键技术，除此之外，还要以全球定位系统、地理信息系统、微型行为系统等作为补充。物联网需要有合理的规范来指导，标准的流程来运作，所以统一物品编码与提高信息安全也是物联网技术需要解决的两大难题。
4应用展望
物联网被应用于电力系统中，不仅能够改善输电通信基础网络，提高其输电通信网络的稳定性与可靠度，而且其作为配电网络的重要通信途径，能够补充当今公网与无线网络一些难以实现的功能，与此同时，物联网能够抵御恶劣气候时电力应急状况，增强抗灾抗险的通信体系，物联网可以说是未来信息技术发展的重要手段。
目前，物联网正处于起步阶段，技术当中还有很多不完备的地方，比如开发与运行成本较高、管理与规划工作不够完善、相关资源安排欠缺合理性等，这些都是制约物联网普及与进步的阻碍，因此需要多方面的协同努力，一并做好物联网的研发与推广工作，相信未来的物联网会成为我国经济发展的重要推动力。
参考文献
[1]高远，杨小刚.倪航.物联网技术的在电子商务网站中的应用[J].科技致富向导，2011(7).
[2]彭瑜.物联网技术的发展及其工业应用方向[J].自动化仪表，2011(1).
[3]王春新，杨洪，王焕娟，张君艳.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电力系统通信，2011(5).
[4]付蓉，郭前岗，王保云.智能电网领域的物联网技术应用展望[J].中国高等学校电力系统及其自动化专业委员会，2010.
[5]李娜，陈晰，吴帆，李祥珍.面向智能电网的物联网信息聚合技术[J].信息通信技术，2010(2).
【关键词】 物联网 无线通信 安全
一、无线通信的特点
一是无线通信技术不断更新不断发展，更快速更稳定的技术不断出现，使我国每年的移动终端用户都在不断地上升，无线通信技术的的普及无限扩大，现在无线通信的覆盖地域大到一线城市，小到山区等。与此同时无线通信技术还推出各种增值业务，为电商公司创造了巨大的利益。
二是无线通信技术在时代的引领下也在更新换代，由于任何事物都不是完美的，无线通信技术也有自身的缺点，再加上现在使用者的不断增加，使用中的各种问题也开始越来越多的显现，人们对无线通信技术的要求也越来越高。
二、物联网的发展
物联网就是将物体通过网络的形式相互的链接，然后实现信息的交换的网络。物联网与互联网有所不同，互联网的终端是各种计算机或移动互联设备，而物联网是互联网的延伸和扩展，它的终端是各种各样的传感器。物体通过射频识别、红外感知、GPS等方式和互联网想通形成一个巨大的网络。目前中国的物联网发展速度很快，基础的研究水平也比较领先，物联网创造的效益也很明显，我国对物联网也相当的重视。
三、物联网无线通信技术安全问题
1、物联网感知节点的物理安全问题。由于物联网无线通信的方便性，物联网应用可以取代人去完成一些复杂和危险的工作，所以这些物联网设备和感知节点大部分都部署在无人监控的场景下，并且有可能是动态的。导致了攻击者很容易接触到这些设备，采用一些非法的手段对设备进行攻击，从而对其造成破坏，甚至有可能俘获这些设备，通过篡改软硬件等手段达到破坏或侵入系统的目的。
2、传输和信息的安全。物联网的核心网络本身具有很强的自我保护能力，但是物联网中节点数量过于庞大，且感知节点通常情况下功能简单，能量、处理能力和通讯范围有限，无法进行高强度的加密运算，导致缺乏复杂的安全保护能力。而且物联网的感知节点具有多样性，各节点和传感器网络通常也没有统一的网络协议，因此无法提供统一的安全防护体系。物联网的节点往往是散布在开放空间中，大多数是以无线技术进行通信，所以，物联网的感知节点成为最易受到攻击的环节，攻击者可以利用网络协议的漏洞侵入物联网，对整个物联网系统的安全构成威胁。
四、物联网无线通信的安全策略
1、增加无线通信平台集成度。增加无线通信平台的硬件集成度，尽量避免硬件接口遭受攻击，为了避免遭受物理攻击，应该增加其工作电流、温度和电压的范围，提高其工作的可靠性，从而实现对无线通信平台的监测和保护。无线通信作为现在网络发展的一个产物，要求无线通信的网络后台安装有强大的防盗窃系统和防窃听设备，真正意义上的保证用户使用通信业务时的安全。
2、物联网业务认证机制。无线通信受限于无线网络资源，传统的认证是有区分性的，网络层的认证只负责网络的部分，业务层的认证只负责业务的身份鉴定，两者是不关联的。但是物联网与传统业务有所不同，通常情况下，它的业务和网络通信是紧紧联系在一起的。因为在物联网中网络层的认证是必不可少的，因此物联网无线通信中要加强网络层的认证，如果在允许的情况下，可以省去业务层的认证。
3、物联网的加密机制。无线通信技术必须具备扩展性、兼容性和良好的移动性，尤其要与现在主流的4G移动通信技术相兼容。物联网作为一个具有海量数据的网络，密钥作为物联网的安全技术的基础，在维护物联网安全上起着决定性的作用，因此加强加密机制至关重要。但是物联网的特点决定了需要一个容易部署而且适合感知节点资源有限等问题的密钥管理方案。另外，密钥管理方案还必须保证当部分节点纵后不会破坏整个网络的安全性。
4、构建网络安全构架 。由于各种网络技术之间发展的不平衡性，目前物联网网络层关于各节点之间的通信并没有统一的协议，给攻击者留下了许多安全漏洞，这给物联网带来了很大的安全威胁，所以，必须加快网络层协议的统一，以保证物联网数据传输的安全。
五、结束语
物联网全面感知的特性，决定了在物联网系统中要大量应用无线通信技术，由于无线通信技术本身固有的开放性、物联网节点的安全局限性以及物联网系统中多种无线通信技术并存的复杂性，必然会导致物联网无线通信技术将会面临很大的安全问题，并且要针对这些问题进行长远的发展和改善，最终建设一个安全、可靠、可信的物联网无线通信环境。
参 考 文 献
[1] 宋俊德.浅谈物联网的现状和未来[J].移动通信.2010.
1移动通信技术在物联网中的应用
目前，随着移动通信3G业务的广泛应用和4G业务的普及，移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛，为物联网的发展创造了良好的物质基础，未来，移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有：各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。
1.1移动通信在物联网中应用的形式
移动通信的组成部分包括：移动终端、传输网络和网络的管理和维护等，在物联网中应用移动通信技术的形式包括：移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时，移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备，该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动，使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。通过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式，用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络，不仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接，还可以实现信息的远距离传输，物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此，在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的，同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务，从而保证网络系统能够可靠、安全地运行，在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能，因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理，来实现对物联网的管理和维护。
1.2移动通信在物联网改进中的应用
移动通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性，在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的，当前用到的3G和4G业务也增加了数据通信的功能，现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用，还需要加以改进。
①需要改进的是移动通信终端。在现有的移动通信系统中，移动终端只有数据和语言的通信功能，还不能感知和控制物品的信息，因而也不能在物联网上直接使用。改进的方式有两种：a.给移动终端添加相应的传感器和控制元件；b.在物联网的传感器和控制器中添加移动通信的功能。
②要改进的是网络管理，目前使用的移动通信的网络管理平台的管理还不能完全满足物联网网络管理的需求。物联网用户包括人和实物，其信息的传输和传统的用户有一定的差别，为此在改进网络管理方式时可以采用一些新的用户标示手段，以对人和物进行明确的区分。此外，为了提高物联网运行的安全性和可靠性，还需要改进现有的移动通信传输网络管理方式。
2结束语
综上所述，移动通信技术可以在物联网中广泛的应用，在应用的过程中只需要结合物联网的实际需求，对移动通信的应用形式加以改进，就可以同时发挥移动通信技术和物联网的优势，提高物联网运行的效率。但是，也应该看到，目前移动通信和物联网的结合还没有在人们日常生活中得到广泛的应用，还需要利用统一的市场规范和标准的引导，同时还需要符合大众需求的业务开发。
作者：侯帅 单位：河北大学电信学院
关键词：物联网；5G通信技术；SDN/NFV技术；全频段技术
4G的出现已经让近年来的物联网得到了广泛的应用和发展，生活、工作已离不开它。5G通信技术的出现与逐步的成熟也必将助力物联网必将在未来的发展。而5G是如何帮助物联网在未来得到更广泛的应用和发展，也是大家在研究的重要内容。
15G通信技术简述
5G即是第五代移动通信技术，也是当前所前沿的蜂窝通信技术。在4G通信技术的基础上，5G通信技术进行了飞跃式的提升，其传输数据的效率和速率更高、节能降耗、系统容量更高，可以与大型工业设备连接使用，在未来能够广泛应用于工业生产中。目前，5G通信技术所采用的技术分为两部分，其一是网络技术，其涉及的领域有移动边缘计算机技术和切片技术等；其二就是无线技术，其包含的领域非常广泛，如编码技术等。5G的技术提倡与研发从2013 年起延续至今，由韩国三星电子公司最先提出5G通信技术的概念，并且掌握了核心技术，至此之后就掀起了全球研发5G技术的狂潮。然而直到2019 年，5G才真正的正式投入到社会使用中，真正的5G时代来临了。和现阶段应用最为广泛的4G网络技术相比，5G通信技术的主要优点表现在降低延时、扩大容量和提升速率三个方面。在速率方面，当前4G网络的速率在1Gbps左右，而5G网络的速率则是它的10 倍，即可以达到10Gbps。在延时方面，5G通信技术的延时最低可控制在1ms，正常在5~10ms之间。而在容量方面，5G网络技术可以达到4G网络技术的百倍，甚至千倍。从这些方面都可以看出，5G的优越性已远超4G网络技术。此外，为迎合时代的发展需要，5G通信技术使用设备的种类将会更广泛，甚至是出现在健身器等移动设备上。相信5G未来会满足更多元化的需求，也会有效带动其他产业领域的发展。
2 物联网简述
物联网即为万物相连的网络，运用先进的计算机技术将各种设备器件与互联网紧密相连，使各种信息要素进行交换，从而实现智能化的定位、监管的技术，以智能化为主，实现物物相连的网络架构。它的应用领域也十分广泛，大到科技创造、智能家居，小到人们日常生活中的衣食住行，能直观的感受到他给我们生活带来的变化与便捷。而随着科技的发展，人们大胆创新并付诸于实践，5G也开始出现在我们周边的生活中。
3 物联网形势下的5G通信技术应用
（1 ）SDN/NFV技术。现阶段，5G通信技术已经在全球范围内广泛应用，人们开始关注网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）等技术，该两种技术有着十分明显的优势，可以互相融合且互相补充。关于SND技术，并不单单由一种技术构成，更是一种非常创新的、前沿的网络架构。美国对SND技术的研究比较超前，其设计原理为在网络设备中仅仅保留转发数据等简单的功能，开发者通过软件编程就能够集中控制全部的网络设备终端。关于NFV技术，可以帮助移动通信运营商大幅度减少网络设备的成本，在通用IT平台中运用相关的软件系统来突出网元功能，最终就能够有效的替换专用平台。在5G通信技术的研究中，SDN/NFV技术是核心，再运用其它的网络技术，就可以设计出通信的基础层、控制层和应用程序，进而可以灵活调用各种程序指令，摆脱了传统的手动配置，使得5G通信网络管理更加简便和高效。在实际应用中，网络系统必须要求流畅、高效，通常会在5G通信网络中设计分离转发的程序，从而让整个网络系统得到全面控制。将两种技术巧妙融合，就能创建出虚拟的网络架构，进而适用于不同的工业生产中。（2 ）全频段技术。频率对任何移动通信系统都是最珍稀的宝贵资源，在当前的工业生产中，主要运用3G通讯网络，这就使得频段满足不了实际需求。5G作为全新的下一代移动通信系统，必须满足多种应用场景和业务需求，对性能提出了极高的要求，既有两个数量级以上数据速率提升上要求，更有对系统能量效率、频谱效率、可靠性以及性价比明显提升的需求。所以，5G通信技术研发中，也积极采用全频段技术，从而使网络系统的传输效率和容量得到倍增。但是现在科研人员还未完全知晓5G全频段为多少。如果5G的全频段被摸清，相信在5G移动通信技术中，高频段的使用可使天线设备可实现小型化、带宽更宽等优点。（3 ）密集网络技术。5G网络在容量上之于4G网络的优越性，大到其百倍甚至千倍的可能性。可也是这个点让多种无线技术融合的5G网络，因为覆盖范围比较小，所以更难实现进一步分割的可能。鉴于此，密集网络技术就显得非常关键。5G超密集组网可划分为宏基站+微基站和微基站+微基站等两种模式，它们分别利用不同的传输方式进行干扰以及调度资源。宏基站+微基站的模式中，宏基站所承担的任务是移动性高、速率低的业务的网络传输，而微基站则负责高带宽业务的传输。微基站+微基站的模式中，通过运用多个微基站组成一个完整的、系统的密集网络，并最后形成虚拟宏小区。在这个虚拟宏小区中，需要簇内多个微基站共享部分资源，这些微基站通过在同一网络资源上进行控制面板承载的传输，最终实现虚拟宏小区的功能。
4 结语
总之，无论是社会生活的需求，还是科技进步社会发展的必然结果，移动互联网和物联网会持续绑定在一起。结合双方的优点，会构建更健全、完善的网络机制，带来更优质的服务体验。未来，5G技术会广泛应用到生活和生产中，不再是宏观层面的讨论与使用，最终它会贴近人们的生活，更加满足用户的需求，其结构会更加优化，并且微基站的科学布置是当前需要深入思考的问题。
参考文献
［1 ］付建敏，黄承亮.分析当前5G网络技术研究现状和发展趋势［J］.山东工业技术，2017 ，23 （2 ）：156.
关键词:物联网;拥塞控制;无线通信
引言
船用电子信息系统应用类型越来越多，如海上气象检测系统﹑船舶跟踪识别系统﹑船舶避碰系统及信息中心等，其对数据传输及处理量呈指数级增加，如何高效的对大数据进行通信传输﹑处理关系着整个船舶电子设备的运行效率。传统的海上数据通信有基于3G，4G无线通信网络，光纤网络及无线局域网络3种，随着采集数据类型及数据量的增加，已经越来越不能满足海上大量数据的交互要求。物联网是一种全新的互联结构，其数据采集﹑传输是基于RFID射频技术﹑传感器技术及无线传感网络技术［1］，能够高效的对船用通信数据进行处理。本文研究现有的海上无线数据通信架构，重点研究数据通信中的拥塞控制算法，对现有的先入先出(FIFO)进行改进，提出一种新的加权平均队列算法，有效平衡船用电子设备的网络带宽资源，提高其利用率。
1基于无线局域网的物联网结构
基于海上无线局域网的物联网结构采用RFID射频芯片对船舶电子设备进行数据采集，在物联网结构中对这些数据进行融合，最后将数据进行分装并发送至无线局域网，同时通过无线局域网中的路由器与VPND虚拟网络进行连接［2］。基于海上无线局域网物联网数据平台结构如图1所示。基于海上无线局域网物联网数据平台分为以下3个区域:1)A为核心交换区，通过区域无线局域网与运营服务商进行连接，并对数据进行分组转化，在整个网络中处于核心地位。2)B为物联网接入区，将A区传输的数据在物联网中进行接入，必须要保证的是数据接口的统一及各种软硬件的兼容性。3)C为基于VPND虚拟网络的控制平台，为船舶各电子设备提供服务。
2基于物联网通信的拥塞控制算法
2.1基于TCP/IP协议的带宽控制本文的海上数据通信利用TCP/IP协议，在传输层面对TCP包的大小及数量进行控制，具体的有分组调度控制﹑队列管理控制及拥塞控制等。在基于TCP/IP传输中，首先需要确定对方CPU﹑内存等处理能力，也即一次能处理的信息数据块大小，然后对发送及接收信号的窗口进行调节，改变信号传输率及TCP包的大小，对通信流量进行控制。在此，每次信号传输之前需要对窗口进行设置，以控制传输速率与流量［3］。基于TCP/IP协议物联网拥塞控制主要包含以流量限制、传输恢复、初始化限额启动及失败重传4个步骤。在每个阶段，对传输窗口大小都有不同的调节机制来调节网络带宽﹑传输速率及一次性传输信息量大小;同时，需要保证一定的网络带宽利用率，本文通过在接收端和发送端增加缓进行控制。在海上物联网通信系统中，通过构建以太网络对流量进行控制策略如下:1)数据链路层。数据链路层为TCP/IP协议最底层，通过流量控制﹑纠错控制﹑重传机制及握手机制来确保双方通信的畅通及准确。2)网络层。网络层位于TCP/IP协议的中间层，通常的网络控制策略有分组调度策略﹑虚拟电路分组管理策略﹑分组排队策略等。3)传输层。传输层位于TCP/IP协议上层，如上所述，控制方法有拥塞控制流量策略﹑带宽控制策略﹑缓存队列控制等。
2.2拥塞控制算法海上物联网通信中的拥塞控制算法通过中心监控设备对船用各电子设备的数据交互进行监控，整个算法包括以下3个核心模块:1)管控中心控制模块管控中心控制模块通过监控中心对船用电子设备的数据传输﹑接收及处理等信息进行统计分析，对出现数据通信阻塞的节点进行管理。管理中心控制模块需要充分利用现有的网络带宽资源，周期性(每180s)与各监控设备进行连接，当各应用层发生故障时，则对其进行置位［4］。2)算法初始及启动模块由管控中心对算法模块进行初始化及启动，具体步骤如下:①首先进行通信网络状态及性能测试，管控中心获取物联网数据通信各网管的数据传输信息，每30s进行一次测试，统计数据报的延迟时间来调整窗口的大小，避免拥塞。②对船用各电子设备进行负载均衡，通过统计计算网格参数，如数据传输时间﹑窗口调整延迟﹑数据处理时间等动态信息，并通过负载均衡算法进行动态调整。3)发送模快本文算法主要通过发送端对发送流量的控制进行拥塞管理，具体是将发送模块置于通信网络的各处网格中，通过ALC对实际系统访问控制列表进行流量的控制。
2.3拥塞配置管理
当对数据进行分组时，其效率比PVC的发送速率更高，在其连接处会出现数据拥塞;同样，当一个信息处理系统对数据的处理速率比其接收数据慢时，也会出现数据拥塞，其核心是通过资源调度策略来对流量进行控制，解决方法有:对TCP包进行分类管理﹑采用缓存队列等方式，本文采用建立缓存队列方式，下面进行详细介绍。队列调度算法有:先入先出(FIFO)、优先队列(PQ)及定制队列(CQ)几种［5］，本文首先详细介绍先入先出(FIFO)的原理。在此基础上对其进行改进，提出了一种加权平均队列算法。FIFO调度算法按照时间的先后顺序，也即先进队列的数据报文在分组转发中优先传输，所以数据包的长度决定了整个队列的性能，包括整个通信系统的丢包率及通信延迟。发送端和接收端只有一个端口用于之间的数据传输，当队列达到一定长度时，系统带宽被完全占用，必须对FIFO队列进行配置，确保通信畅通。对船舶电子设备按照不同的数据类型及业务类型设置不同的队列，使不同类型﹑不同业务种类的数据进入不同的FIFO队列，从而可以通过多个端口进行并行传输。对FIFO队列进行改进，目的是使其网络资源在船舶电子系统得到均衡利用，并对所有数据传输信道的延迟进行均衡。具体措施是按照报文的长短对数据报进行划分，增加不同系统的带宽负载增加权重系数，加权平均队列算法对高优先权数据报优先调度，并分配高于低优先级的网络带宽;同时，依据各系统的数据通信流量调整其连接会话的优先权重系数，使所有系统需要传输的数据报文能均值至缓冲队列中，从而达到平衡各信息系统数据传输流量的目的，并使各系统的数据传输延迟最小。加权平均队列原理如图3所示。假设现在船用电子系统种类为5，那么可以设置5个不同优先级别的队列，其权重系数分别为1，2，3，4，5，假设数据通信总带宽为15，则各类型数据占用带宽比分别为115，215，315，415，515，算法可以通过流的抖动及窗口设置实现负载均衡。
3拥塞控制算法优缺点比较
1)FIFO调度算法优点:算法复杂度简单，并不需进行网络配置。缺点:对于UDP非流控制数据报文，其约束性条件不能满足带宽的最大利用。2)优先队列(PQ)算法优点:对于实时性要求较高的业务实时性能较好。缺点:较高优先级的数据占用较低优先级的带宽，影响优先级低的业务性能。3)加权平均队列算法优点:对各种不同业务处理较为平衡，带宽资源利用率较高。缺点:算法复杂度较高。
4结语
关键词：智能电网 物联网 智能通信技术
中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：
现代社会，电力资源是人类不可或缺的能源，但当今社会，能源短缺与环境问题日益突出，发展智能电网是解决上述问题的有效手段。世界上诸多国家重视智能电网的建设，虽采用的建设模式有所不同，但是物联网通信技术已然被很多国家所采用。在电力需求与电力技术研发的双重作用之下，物联网通信技术在智能电网中的应用愈加广泛，并且大有迅速热遍全球之势，应对物联网技术在智能电网中的远大前景，相关领域的研究更有深远的意义。
1 智能电网、物联网概念简述
1.1 智能电网
通过采用现代化的信息手段，实现电网诸多系统，如发电、输电、配电、供电、售电、用电等环节的智能交流，可以将这样的电力网络称之为智能电网。一般而言，智能电网存在如下诸多优势：能够实现自我修复；能够有效抵御外来袭击；能够对用户形成激励，促使他们主动参与电网运作；完善电力系统，减少电量损失；优化资源设置，有效降低电网运行资本；实现对多种发电及蓄电形式的容纳；推动电力市场的繁荣发展。
1.2 物联网
随着科技的不断发展，物联网已然成为互联网不可或缺的组成部分。物联网的概念是由美国教授Kevin Ashton于1999年所提出，经过一定发展，在2005年于威尼斯所召开的信息社会世界峰会上，物联网概念最终形成。通俗而言，物联网是“物物相连的网络”，它的形成需要特定的感知元件，如传感器、射频识别、二维码等，通过对基础网络的运用，实现人与物或物与物间的互联。随着通信技术的不断发展，物联网通信时代已然到来，近乎世界上的所有物体，都可以通过互联网实现交换。
2 物联网的诸多用途
随着现代信息化网络技术的推广，作为网络技术重要组成部分的物联网技术也有颇为广泛的用途，现简略介绍如下。
2.1 智能物流
物联网通信技术在物流领域的应用，以智能配送的可视化管理网络、全自动的物流配送、网络化信息共享平台为主，因为采用了可供分析与模拟的软件，从而形成供应链网络，无论是企业生产地点的确定、采购地点的设置，还是库存分配战略的制定，都能有效地降低配送成本，改善服务质量。
2.2 智能电网
将物联网通信技术广泛应用于智能电网的诸多环节，实现对电力交换情况的改善，以及电网利用率的提升。有了物联网通信技术，能够有效接收风能发电、太阳能发电等分布型的能源进入电网，实现对主网的补发电。我国现阶段已开始实施阶梯性电价，因为智能电网能够实现对用户电力负荷的实时监控，这给用电户提供了自行选择电价及能源类型的权利。
2.3 生态监视
物联网通信技 术还可应用到生态监视领域，如城市大气、饮用水源地、生态补偿等。通过对RFID技术以及视频感知、声学、光学、生物、化学、红外、卫星等传感器的使用，从而实现对监控领域的全面感知，再将所得信息进行传输，利用生态分析、决策支持系统、云计算等智能系统进行处理，从而实现对应用领域的智能监视。
2.4 电子保健
在医疗保健领域，医疗信息化得以体现，这离不开物联网通信技术的普遍应用。电子病历、医学图像存档、通信系统、微机医嘱录入系统与微机临床决策支持系统的广泛应用，能有效减少医疗差错，实现对医疗成本的监控管理，维护病人的隐私，有效延长病患医疗记录的寿命。与上述内容相配合的，还有门诊管理系统、临床信息系统、住院管理系统、物资管理系统、药品管理系统、财务管理系统、人事管理系统、OA管理系统等，从而形成医院的整体信息系统，保障医院医疗的信息化。
2.5 智能交通
世界交通问题令人堪忧，每年因交通事故及交通堵塞所造成的经济损失是极为惨重的，而尾气排放所造成的环境污染也愈加困扰着人们。与传统的交通管理相比，实行智能交通管理，能够有效地减低交通事故的发生率，减少交通堵塞的发生，实现对交通的有效监管，从而减少车辆尾气的排放。
3 物联网技术在智能电网中的应用
3.1物联网关键技术
物联网中主要涉及到的是射频识别技术、无线传感器与聚合技术。射频识别技术是一种自动识别技术，能够通过射频模式信号来自动识别对象，实现对相关数据的获取与采集。极具代表性的是RFID系统，它由电子标签、信息读写器及信息处理系统三部分组成，其工作原理按如下步骤进行：在通过特定的信息读写器之时，物品上所带有的电子标签会被读写器所激活，标签所携带的信息将被无线电波所传输，送至读写器及信息处理系统，实现对相关信息的自动采集。
无线传感器是常用的器件及装置，能够对预定指标进行感知，并依据特定规律将其转换成可用信号。一般而言，无限传感器由敏感元件及转换元件两部分组成。随着现代科技的不断发展，纳米技术及MEMS技术被广泛应用，无线传感器的智能化日益凸显，对物联网智能环境的实现起到巨大推动作用。通过采用一定协议技术，可以为不同无线传感器分配特定的IP地址，形成良好的基础网环境，实现多层传感器间网络信息的融合。无线传感器与聚合技术的应用，形成了新型的网络连接技术，具有低速率、低功耗与短距离传输的优势。
3.2 应用物联网的网络架构
在智 能电网中应 用物 联网智 能 通信技术，网络架构表现为三个层面，即感知层、网络层与应用层。通过感知层，采用以RFID为主的技术手段，来采集智能电网中诸多环节的有用信息。通过网络层，以智能电网中的光纤网为主、线载波通信网为辅，实现对感知层所获取的各类信息的传输，这样的传输可以在广域和局域范围内进行。通
过应用层，实现物联网与电力行业专业技术的深度融合，从而实现对电网的决策、监控以及服务的智能化管理。
3.3 发展前景
对于电网企业而言，智能用电的海量数据也是一种巨大的财富，对于这些数据内在价值的挖掘，是智能用电领域的重要研究方向之一。因为从这些用电数据上，我们可以大体领略到社会的经济发展水平，可以了解用电户的消费能力与社会属性。如通过对长期不用电的家庭数量的统计，我们可以得出该城市房屋的空置率；通过对用户电费缴纳情况的分析，可以得出该用户的信用度。通过采用物联网智能通信技术，对电网企业所获得的数据进行加工处理，以实现其自身价值的挖掘，还可以为政府及社会其他行业提供有用数据，从这个角度讲，电网企业实现了仅是能源服务企业的突破，也成为依据数据分析创造价值的企业。
智能用电在园区、社区及楼宇间的推广是一种必然的趋势，将覆盖到整个城市，形成一种智能能源网络，这便于人们对绿色低碳的生活方式与生活环境的构建，也有益于诸多社会功能的完善与拓展。因为有对互联网、物联网以及云计算等诸多信息通信技术的综合采用，面向整个城市的基础管理网络形成，能够实现对医疗、交通、城市服务、公共安全等诸多领域的支持，从这一角度而言，智能用电又对城市能源管理有巨大的意义。
对物联网智能通信技术的应用前景进行展望，除了要继续加深在智能电网领域的实践之外，还要依据国际智能用电的相关标准，积极与他国进行实际交流，相互借鉴经验，探讨增进领域发展的策略，以实现智能用电的全球化发展。
4 结语
物联网智能通信技术推动智能电网整体发展的重要手段，对智能电网的研究突破，不能忽视了这种通信技术的实践与运用。智能用电呈现全球化的发展趋势，对智能用电的研究工作，如果只局限在国内，不与国际的同行交流与合作，那将无异于闭门造车，是不利于我国智能用电领域的整体的发展的，正因如此，加强该领域国际间的合作与交流是必须的。
参考文献
[1] 王永干.推进信息化领域的行业融合 促进智能电网发展[J].电网与清洁能源，2010(3).
物联网的概念意义是物与物或人、动物与物被定义为唯一的一种标识，无需人人交互或人机交互的情况下通过网络传送数据的能力。据预测，到2018年，将有400亿个“物”通过物联网相互连接。物联网是由传感器和互联网连接推动的，所有“物”连入网络都必须配备传感器或制动器。传感器是采用一种可以被主控制设备，检测到的通信模式，并与主控设备相互连接实现通信。
物联网低功耗蓝牙被誉为“蓝牙智能”，是蓝牙技术联盟设计和推出的一种无线通信技术。低功耗蓝牙具有几个方面需求：其一，低功耗蓝牙是安装纽扣电池运行的，现在物联网低功耗蓝牙设备都是需要使用标准的纽扣电池，低功耗蓝牙之所以非常省电节能，取决于一个超低峰值的标准，在空闲模式基本不需要消耗电量。其二，低功耗蓝牙的通信距离长达100米左右，但是这个规范距离在SIG网站上面并没有明确规定限制通信的距离，所以蓝牙解决方案厂商可以生产通信距离大于100米的低功耗蓝牙通信设备。其三，传送数据的速率高达1Mbps，这是目前为止算一个很不错的成绩了。其四，移动智能设备厂商的广泛采用，低功耗蓝牙得到了iOS系统、安卓系统等主流系统的支持，预计到2020年，95%的智能手机将支持低功耗蓝牙，这种庞大的生态系统造就了低功耗蓝牙的普及。
低功耗蓝牙目前已经普及到很多行业，智能穿戴和智能家居设备已全面使用低功耗蓝牙通信协议，很多蓝牙方案厂商都大力投入智能家居与智能穿戴设备解决方案的研发，N润科技在智能穿戴与智能家居设备方面有丰富的方案开发经验。其最新研发出一款针对智能穿戴设备整合性解决方案。何为“整合性”智能穿戴设备解决方案？主要是利用智能穿戴蓝牙手环连接管理生活中一整套智能设备。N润科技研发的整合性解决方案具有移动支付、多对多连接、智能门锁等功能，可以同时支持多人进行连接管理，直接加速物联网低功耗蓝牙产业的覆盖。
在物联网产业中低功耗蓝牙是无线通信应用中上好的选择，它的优势是低成本、功耗低、传输速率快而且移动智能设备普及率广。
所以，越来越多的智能家居、智能穿戴设备和医疗监测设备将低功耗蓝牙通信协议视为首选。从国家物联网发展规划方针来看，智慧城市建设的重大举措将大力应用低功耗蓝牙通信协议，所以低功耗蓝牙的发展前景是不可估量的。
【关键词】 北斗导航 物联网 卫星通信 导航定位
Application And Design of IoT Based on Beidou Navigation Technology
Abstract： The Beidou navigation technology can and networking integration together， user terminal device request information sent to satellite navigation， satellite reception to signal can sends it to the control center， control center can be processing and processing of user information， and to the users to send data to improve the application effect and intelligent level of the Internet of things.
Key words： Beidou Navigation； Internet of things； Satellite Communication； Navigation And Positioning
一、引言
北斗导航是我国自行研制、建设和管理的全球卫星导航系统，拥有全部的自主知识产权，能够为用户提供全天候的全球卫星定位和导航服务，定位的精确度可以达到毫秒、纳秒级[1]。
北斗导航已经在导弹制导、环境监测、智能交通、无人工厂、现代物流、灾害预警等军民物联网系统中得到了广泛普及和使用，大幅度提升了人们工作、生活和学习的智能化水平[2]。
二、 北斗导航通信技术发展现状
北斗导航系统通常包括三个组成部分，分别是导航通信卫星、地面控制中心和用户终端[3]。导航通信卫星分别由由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，其可以执行地面控制中心和用户终端双向无线电信号的中继任务；地面控制中心主要包括主控站、测高站、测轨站、校正站和计算处理中心，控制卫星运行轨道和相关的姿态；用户终端主要是一些接收设备、应用软件组成[4]。
三、北斗导航通信技术在物联网中的应用
目前，北斗导航通信技术已经在多个物联网产品中得到应用，详细描述如下。
3.1导弹制导
利用北斗导航技术定位导弹，可以实时地掌握导弹的运行状态和位置信息，随时根据需要调整导弹航向，提高导弹制导和打击精确度，尤其是提高打击空中移动物体。
3.2智能交通
利用物联网技术开发了智能交通系统，在车辆上安装导航控制芯片，能够将其信息发送到北斗导航卫星上，卫星将信息传输至控制中心，控制中心可以车辆定位到卫星地图上，实时的测算车辆行驶速度、道路是否堵塞、车辆是否超载，如果发现车辆行驶状态不正常，可以发送信息给驾驶员，给予其相关的警告和提醒，更好的控制车辆信息，并且能够向驾驶员播放道路状况，提醒驾驶员选择路况较好的路段行驶。
3.3现代物流配送和运输
电子商务每日发送的包括数量都数以千万计，为了保证每一件物品都可以实时的追踪运输情况，许多电商网站、快递公司都构建了现代物流配送和运输系统，其可以在每一件物品上都赋予唯一的条码，这个条码可以在经过运输的每一个阶段时输入系统，同时可以在运输车辆上安装定位芯片，该芯片可以将信号发射到北斗导航系统中，然后将信息传输给物流控制中心，实时的追踪快递运输状态。
四、结束语
物联网通信需要对设备等物体进行精确定位，尤其是移动设备，物联网自身不具备定位和导航功能，因此需要借助于北斗导航通信技术，以便能够准确的定位设备，提供精准的授时服务，并且不需要组建网络，覆盖范围广，获取信息方便。
参 考 文 献
[1] 谢秀颖， 王建， 张桂青，等. 基于北斗系统的建筑设备物联网定位模块研制[J].计算机工程与设计， 2014（10）：3428-3434.
[2] 敬铅， 孔新兵. 基于北斗和物联网技术的智慧旅游应用系统设计[J]. 移动通信， 2013（15）：15-18.
摘要：针对物联网产业的发展现状和趋势，分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点，探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题，在此基础上，详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。
关键词 ：高职院校；物联网技术；专业建设；课程体系
作者简介：周亮，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为软件开发技术；张克功，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为信息处理技术；党燕，女，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授，硕士研究生，主要研究方向为传感器技术。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2015）06-0036-04
物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较，物联网是基于各种感知技术的广泛应用，是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。
一、物联网技术发展现状及前景
近年来，美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，带动了物联网产业的迅猛发展。目前，物联网产业资金投入量大，参与建设的大型高科技企业多，预计在2015年前后，物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率，另一方面，可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资，研究探索物联网技术，我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物—物互联的业务，与人—人通信的业务相比，将达到30比1。因此，物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业，是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。［1］
二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性
自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来，物联网已进入快速发展阶段。工信部预测，我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元，2020年时将启动万亿元级别的市场规模。［2］在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上，2011年，全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点，在良好的发展环境和国家政策的大力支持下，高职院校建设物联网技术专业势在必行，并有着较好的发展前景。
物联网技术自1999年提出以来，经过十多年的经验积累和技术研究，已进入蓬勃发展时期，物联网产业相关领域的人才相对匮乏，就业缺口大，各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求，能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市，在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能，施展才华。［3，4］因此，高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略，结合现有专业技术优势资源，将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设，为国家培养适应形势需求的人才，为学生创造更好的就业机会，为学院科研工作提供更好的实验条件。
三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建
（一）物联网行业从业技能分析
物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析，物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息，这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力；当信息被感知后，通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节，这个环节通过通信网络传输数据，需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术；数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用，需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。
综上所述，可将物联网技术分为3个层次，分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术；通信层主要涉及计算机网络和通信技术；应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术，物联网行业从业人员所需技术如表1所示。
（二）培养目标
根据对物联网行业从业技能的分析，物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展，掌握物联网的基本理论、基础知识，具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力，能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践，服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。
（三）专业课程设置
根据物联网行业从业人员所需技术分析，核心课程的设置可分为三个部分，分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。
感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术，包括各种传感器的设计、调试和应用技术，以及芯片设计和应用技术，如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习，掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术，要求学生通过该层次课程的学习，掌握计算机网络和通信的相关技术，具备通讯系统的运行维护与管理能力，以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术，要求学生通过该层次课程的学习，具备物联网应用系统的开发和维护能力。
为了能够较好地实现专业培养目标，专业课程设置如表2所示。
（四）专业课程体系构建
各专业课程之间的关系如图1所示。
四、物联网技术专业就业前景
物联网作为国家倡导的新兴战略性产业，受到了社会各界的广泛重视。当前，物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业，有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛，遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养，学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态；具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力；具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业，从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。
综上所述，物联网产业有着很大的发展空间，将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展，物联网行业需要大量的高技术、高技能人才，物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点，这无疑为高职院校提供了新的发展契机。
参考文献：
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［2］石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展［J］.通信管理与技术，2009（5）：1-3.
［3］徐益清.专业建设新途：“三段阶梯式”和“两个一
半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例［J］.江苏教育，2014（16）：53-54.
关键词：物联网；信息化建设；射频识别技术
中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 10-0000-02
物联网的英文名称是“The Internet of things”，这是新一代的信息技术中的相当重要的部分。从物联网的英文名称能够给看出，其主要包含两层意思：（1）物联网的核心与基础仍然是互联网，是在互联网的基础上进行延伸与扩展的网络；（2）物联网对用户端进行了延伸和扩展，扩展到了物品与物品之间，并能够有效的进行信息交流。
一、物联网关键技术简介
当前物联网已经成为了IT业的重要新兴领域，对其的研究和探讨都相当的热烈。从不同的视角来分析物联网，其所涉及的关键技术也就不同。但是其主要技术基本涵盖了信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程。在国际电信联盟做出的报告中，指出物联网主要包含了以下四个方面的应用技术：（1）RFID技术；（2）感知事物的传感网络技术；（3）智能技术；（4）用于微缩事物的纳米技术。这主要是侧重于物联网的末梢网络技术。在欧盟的《物联网研究路线图》则将物联网的研究分为了十个层面：（1）感知；（2）宏观架构；（3）通信；（4）组网；（5）软件平台以及中间件；（6）硬件；（7）情报提炼；（8）搜索引擎；（9）能源管理；（10）安全。笔者认为物联网的关键技术主要涉及到以下几种：
（一）信息采集技术
信息采集技术是物联网实现的重要基础，当前信息采集主要是通过电子标签和传感器等各种方式来完成的。
电子标签的物联网信息采集重要方式，主要用于对所采集的信息进行标准化的标识。电子标签的数据采集与设备控制都是通过射频识别读写器以及二维码识读器等来实现的。其中个射频识别技术（RFID）是一种通过利用射频信号通过空间耦合来进行信息传递的非接触式的自动识别技术，属于近近程通信，相关的技术还有蓝牙技术等。这种技术主要通过射频信号来对目标对象进行自动识别，并获取相关数据。
传感器则主要是用来感知各种热、力、光、电、声、位移等信号，为物联网提供最基本的原始信息。随着电子技术的发展，传感器也变得更加的微型、智能。
（二）网络通信技术
在物联网的信息传输中，有多种通信技术可以进行选择，主要分为有线和无线这两类。有线则主要是指的DSL、PON 等技术，无线中则主要是指的CDMA、GPRS、IEEE 802.11a/b/g WLAN等技术。这些技术都较为成熟，但是在物联网的实现过程中，更加重视的是无线传感网技术。
（三）数据融合与智能技术
物联网是由数量庞大的传感网节点所构成的，因此在信息的获取和传输过程中，每一个节点单独传输到汇聚节点是难以实现的，因为在网络中会存在大量的冗余信息，会占用大量的通信贷款与宝贵的能量资源，因此，需要通过数据融合与智能技术对信息进行处理。主要使用的有分布式数据融合、云计算等技术。
二、物联网在信息化建设中的应用
在信息化建设中，物联网技术的主要应用有环境的感知、智能控制、精确保障等等。物联网的具体应用主要有以下的几个方面：
（一）实现了对环境态势感知的实时化
通过物联网技术能够有效的建立起一套自动感知、信息传输、分析决策、动作输出的全套信息链。物联网感知层是获取外部环境信息的重要手段，所选用的传感器具备精确感知热、力、光、电、声、位移等多种信号的能力，能够为网络系统的处理、传输、分析以及反馈提供最原始的信息。在物联网的应用层中，能够有效的对各种海量的信息进行处理，并进行大规模的应用。物联网的感知层每时每刻都会为物联网中传输大量的数据，这个过程中就需要拥有超级计算能力的系统对其进行处理，同时还必须要辅以科学合理的科学模型，能够有效的发现海量数据中的有用的决策数据，并进行智能地处理。在这个过程中，信息获取、传输以及对信息的处理无疑都为信息化建设提供了重要的支撑。同时在物联网中还会采用云计算的技术对各种信息进行处理，这无疑就信息化建设中的数据处理提供了良好的条件。通过这样的过程，能够促使信息化建设中的信息搜集、传输与处理的进一步改善，为决策提供了重要依据。
（二）利用物联网实现智能电网建设
利用物联网技术能够构建起具有一定的智能判断与自适应能力的智能化电网管理系统。在智能电网的构建过程中，物联网在安全监控、继电保护、用户信息采集、计量计费等方面都有着十分重要的作用。通过物联网技术，能够实时感知外界气象条件下各种运行部件的受力情况，并及时反馈信息防止各种事故的发生。通过物联网技术能够实时的对电网用户的用电信息进行实时监控，并将监控所获取的信息传输给终端用户，终端用户能够根据所获取的信息来对电能的使用实现最优配置，让电网的运行能够更加安全可靠，并有效的提高能源的利用效率。通过物联网技术的应用，对智能电网的构建有着十分重要的作用，同时对其他行业应用物联网产生出强大的推动力。
（三）利用物联网技术实现物资管理的智能化控制
通过物联网技术，能建立起物资的存储、运输以及使用状态的自动感知和自动控制系统，通过在各种物资上嵌入统一的电子信息标签，然后利用读写器的自动识别和定位功能，就能够实现快速的物资收发作业，并能够实现物资流通过程中的全程动态监控。而在物流习系统中使用射频识别和卫星定位技术，则能够对重要物质实现准确的定位、寻找以及管理。
（四）利用物联网技术能有效的突破信息化建设的壁垒
信息化建设对于国家的发展有着十分重要的意义，因此其应用也十分的广泛。但是在信息化建设的过程必定会碰到标准、技术、产业链、法律法规和安全等来自于各方面的问题需要解决，特别是协议统一与IP地址的缺乏问题以及设备之间的兼容问题。这些都成为了我国信息化建设的壁垒。而物联网技术的发展，则能够在一定程度上对这些问题带来的壁垒进行突破。
三、结语
无可否认，物联网技术的发展能够有效的推动信息化建设，但是在物联网的建设过程中，也必然会遇到这样、那样的问题，而这些我问题的产生都会影响到信息化建设的进度。因此，当在利用物联网技术来推动信息化建设时，必须要对各种问题进行综合的考虑，要防止其带来新的问题。与此同时还必须要加强对信息化建设其他的相关方面的发展，因为物联网技术只能够从技术层面上来对信息化建设产生深远的影响。我们需要注意到的是，我国对物联网的实际运用尚处于起步阶段，在很多地方都还存在不足，特别是各种标准的构建以及瓶颈的突破。只有做好了这些方面的建设，才能够让物联网技术更好的为信息化建设服务。
参考文献：
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