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物聯通信技術范文1
1 引言
從手機和移動寬帶衍生發展而來的M2M模塊在行業應用信息化中得到大力應用，移動物聯網成為一個新興市場。戰略無線業務咨詢公司Northstream曾公布了它對2016年全球移動電信行業走勢的預測：預計“物聯網黃金時代”將拉開序幕。
目前承載移動物聯網的主要無線傳輸網絡包括2G(2.5G)/3G/4G移動網絡、Wi-Fi網絡、ZigBee、藍牙等，并且大約70%的移動物聯網都是以低數據速率的低端通信模塊為主。本文將主要探索低數據速率移動物聯網的通信技術發展方向和產業化方向，并以車聯網為例進行探討。
2 車聯網結構
截至2015年6月底，全國機動車保有量達2.71億輛，電動自行車保有量也已突破2億輛。汽車、摩托車、電動自行車已經成為各個階層工作、生活中必備的交通工具，但被盜現象卻時有發生，因此用戶對車輛防盜、定位管理需求日益強烈。
此外，一些快遞物流、外勤服務、車隊管理、汽車租賃管理等不僅需要車輛定位，而且使用軌跡輔助生產調度管理、里程數量統計、圍欄管理等應用。車輛的運行狀況也是車主非常期望掌握的，這通常需在汽車4S店或者車輛維修點才可以查看。
而目前機動車車載自動診斷系統“OBD Ⅱ”已經可以提供外部接口車況檢測或者汽車廠家直接通過其ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)接口完成車況檢測，甚至電動自行車也已經結合控制器可以提供車況檢測和電池電量管理等功能。
車輛防盜定位、生產調度管理、車況檢測等都驅動了車聯網平臺的誕生。車聯網組成不僅包括車輛本身，而且還包括車聯網終端、用戶智能手機/電腦、GPS衛星定位系統、車聯網云平臺，并依賴移動通信數據網、互聯網完成，具體如圖1所示：
車聯網終端先通過GPS衛星實時獲取地面行駛車輛的位置信息，再通過移動通信數據網絡與車聯網云平臺之間建立通信。車聯網終端除了包括由單片機組成的控制模塊外，還包括定位模塊、通信模塊以及智能傳感模塊。
定位模塊以GPS芯片為基礎獲得車輛所在的地理位置信息，實時不斷地接收GPS衛星信號，提供車輛運動狀態數據，包括車輛經緯度信息、運行速度、運行方向、時間信息等。
通信模塊在圖1中可與車聯網云平臺和用戶手機/電腦終端進行數據交換，目前通信網絡和終端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi網絡。
但考慮定位和車輛控制的交互數據量小(主要包括控制信令、GPS經緯度、車況檢測等數據)，而且室外移動范圍廣，同時結合移動物聯網成本的考慮(終端2G通信模塊與終端4G通信模塊的價格約相差3至8倍)，因此圖1中車聯網終端連接車聯網平臺所需的移動通信數據網絡主要基于2.5G移動網絡為主，這包括GPRS(GSM)網絡和CDMA 1X(CDMA)網絡。
智能傳感模塊包括防盜模塊和車體性能感知模塊。其中，防盜模塊在用戶設置防盜功能后，通常利用GPS位置信息形成電子圍欄和G-Sensor(重力傳感器)感知車輛被觸碰或劇烈震動通過系列算法觸發整車被盜報警，或者通過斷電感知電池被盜，即可向用戶手機發送報警信息，這種模式基本可以避免誤報警;車體性能感知模塊包括電池電量和車況檢測功能等，讓車況信息黑匣子可以向用戶直觀展現。
車聯網云平臺除了包括存儲車輛的各種數據檔案信息外，還包括軌跡、綁定智能手機和智能終端關系、車輛報警記錄等。用戶智能手機和電腦終端可以利用圖1中無線數據網絡(這可以是各類制式的2.5G、3G、4G移動數據網絡或者Wi-Fi網絡)或者有線數據網絡連接車聯網云平臺，實時查看車輛信息、接收報警信息或控制車輛，以確保報警的有效性和遠程可控性。
3 低數據速率移動通信相關技術和特性
在車聯網中的應用
在移動物聯網中，大量的應用如車聯網、抄表業務、智慧農業、工業自動化、可穿戴設備、安防等，由于沒有穩定的Wi-Fi覆蓋，只能基于移動通信網絡。2G網絡(GSM和CDMA)經過較長時間的建設運行維護，網絡覆蓋面廣、覆蓋質量佳，特別是2G終端芯片相比3G/4G價格低廉優勢明顯，因此結合低速需求和成本控制的要求，GPRS和CDMA 1X低速數據網絡還是大有用武之地。
如果后期手機用戶大量遷移到4G VoLTE網絡，空余的2G頻率和網絡或許可以迎合快速發展的低速移動物聯網無線承載容量需求。由于3G網絡(CDMA EV-DO和WCDMA)通信模塊的價格始終無法靠近2G通信模塊，因此在低數據速率移動物聯網中很難找到應用的切入。在當前4G時代，LTE與移動物聯網之間總是存在一條難以跨越的鴻溝，其中成本是主因。
3GPP組織在LTE Release 13版本中所研擬的LTE-M標準目前暫時被各方看好，具備低功耗、低傳輸速率和高覆蓋率三項特點，該規格的目標是達到100～200 kbps的最高傳輸速率，但標準尚在制定中，最為關鍵的成本看是否能突破。下面將主要探討當前廣泛應用的GPRS和CDMA 1X相關技術及產業在車聯網中的應用發展態勢。
3.1 終端通信模塊開發
在車聯網中，車聯網終端在不同的通信制式中，主要是通信模塊上的差異，但其也是影響車聯網終端的重要成本。構成通信模塊主要是GSM芯片和CDMA芯片的差異。
GSM芯片廠家眾多，在MTK、展訊、互芯、Mstar等，GSM已經沒有專利費;而在CDMA芯片，目前主要有高通、英特爾(2015年收購了威睿電通)，且專利主要集中在高通手中。
由于高通專利費、入門費居高不下;CDMA支持廠家明顯弱于GSM，而且CDMA模塊外圍套片價格也高，CDMA成本約高于GSM模塊2至3倍，因此基于CDMA 1X模塊的車聯網移動終端生產成本相對較高，CDMA 1X模塊在工業領域有較大幅度落后于GSM/GPRS模塊的應用。
目前在移動物聯網終端包括車聯網終端也出現一些新的開發模式，有些開發者摒棄采用模塊化開發的模式，改為采用芯片開發共享ARM和FLASH的方式，以大幅降低成本，但這種開發模式難度大、周期長、產品穩定性對開發者要求更高。
3.2 移動物聯網號碼開卡
我國手機終端普遍采用機卡分離的模式。中國移動和中國聯通的GSM手機終端通常采用SIM(Subscriber Identification Module，用戶身份識別卡)卡，是手機的一張個人資料卡;而中國電信CDMA手機終端通常采用UIM(User Identify Module，用戶識別模塊)卡，是接入網絡系統的標識和身份驗證。在移動物聯網終端應用中，通常也是采用SIM卡(UIM卡)+卡槽的模式。
但是在車聯網應用中，運行環境較差，耐高溫、低溫，抗劇烈震動等對移動物聯網終端要求較高。據統計，5%～10%的機械障礙與SIM卡(UIM卡)和卡槽的耦合有關，這也是部分用戶在使用車聯網終端中反饋質量問題的一個重要方面。
目前，基于CDMA的車聯網移動物聯網終端已經重新啟用在北美較為廣泛使用的燒號開通號碼模式，這不僅節約了UIM卡和卡槽成本，而且較好地提升了產品質量的穩定性。另外，在一些統一運營的行業應用業務模式中，行業應用業務管理者或者經營者期望通過燒號，形成號碼與物聯網終端一體化，避免SIM卡被非法挪用產生額外費用和網絡違法行為。
目前CDMA燒號通常有兩種模式：OTA(Over-the-Air Technology，空中下載技術)燒號模式和電腦數據線手編燒號模式。具體如下：
(1)OTA模式：電信運營商提供的身份識別鑒權數據無線遠程傳輸到移動終端內。這通常需要終端撥打*228或*22800，通過系統支撐完成。*228或*22800等同于緊急特服，在協議中規定即使運營商中沒有開戶注冊，手機終端也可以有權限默認撥打。
(2)手編模式：完成移動物聯網終端號碼開戶后，從相關渠道獲取手機卡五碼數據，并且改ESN(Electronic Serial Number，電子序列號)，然后通過電腦軟件寫入移動物聯網終端，使其具備注冊入網資格。在車聯網應用中，基于CDMA 1X終端只要三碼IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，國際移動用戶識別碼)、AKEY(Authentication Key，鑒權碼)、ESN即可。
由于GSM沒有燒號協議支撐，因此SIM卡槽的質量要求顯得特別重要。為了提升產品的穩定性，有些開發者采用SIM卡與卡槽焊接的方法變通來解決SIM卡與卡槽之間松動造成的機械障礙和仿一體化問題。
3.3 移動網絡性能要求
(1)抗干擾性。車聯網或者其他移動物聯網所處的環境通常較為復雜，有人為無線干擾器或者其他應用的干擾。在通常的網絡設計和規劃中，對于基本相同的誤幀率要求，GSM系統要求到達基站的手機信號的載干比通常為9 dB左右，由于CDMA系統采用擴頻技術，擴頻增益對全速率編碼的增益為21 dB，所以對解擴前信號的等效載干比的要求小于-14 dB，GSM對底噪的要求更為嚴格。
(2)安全保密性。當前GSM網絡偽基站不僅對手機造成脫網影響，而且對所處的基于GSM模塊的移動物聯網終端造成脫網影響。此外，GSM手機短信、通話可被黑客監聽也一直困擾著GSM的安全。而CDMA網絡中手機與基站是雙向驗證，同時要在CDMA的42位PN碼中去猜測某一編碼有如大海撈針，可以有效保護空口安全，無線解密器無法攻破。
(3)2.5 G網絡吞吐率。在支持低速率物聯網應用上，GPRS(GSM)支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行數據傳輸速率，CDMA 1X(CDMA)支持最大153.6 kbps上/下行對等數據傳輸速率。在低數據速率應用中，CDMA模塊比GSM模塊可以支持相對更高的峰值速率。
4 結束語
車聯網應用已經在某些汽車、智能電動自行車、摩托車出廠中開始預安裝，也有部分行業應用用戶或者個人用戶后安裝車聯網終端，預測其今后將有廣闊的市場空間，而且用戶忠誠度相對較高。
本文通過從車聯網應用分析來看低數據速率移動物聯網涉及移動通信技術應用發展態勢，雖然近年來高數據速率移動通信技術更新迭代非?？欤堑蛿祿俾释ㄐ偶夹g或許有更穩定且獨到的應用場合和應用空間?！凹夹g為市場服務”，市場的需求將促使基于2.5 G的低速移動通信數據網絡可能伴隨著不斷更新的高速移動通信網長期并存。
物聯通信技術范文2
[關鍵詞]地鐵通信；互聯互通；應用
中圖分類號：TN92；U231 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0355-01
前言
隨著地鐵換乘車站會越來越多，地鐵車輛在兩條線路上跨線混跑是必然的結果。解決好換乘車站的無線覆蓋、互聯互通及車載臺的跨線漫游問題，對整個無線通信系統的通信質量、調度安全有著非常重要的意義。互聯是指物理上的連接，互通是指功能的實現?；ヂ撌腔A，互通是目的?；ヂ摶ネǖ暮x：假設地鐵1號線、2號線和3號線所建立的TETRA網，分別叫A網、B網和C網，并在換乘站附近重疊。又設各網的移動用戶編號分別為100X、200X和300X，如圖1所示。為實現網絡化，要求A網用戶（例如1008）從A網進入B網后，可以成為B網用戶，具有B網用戶的功能，可以和A網、C網其他用戶（例如1001、3001）正常通信，功能不減，性能不降，無縫連接，平滑過渡，這就是真正意義上的互聯互通。
圖1 TETRA移佑沒Э繽漫游
一、互聯互通的重要性
民用通信網絡經過很長時間的發展，在技術、標準、接口協議等方面已經得到很好的改進和完善，無論網絡運營商是否相同、使用設備是否一致，同一個無線終端在不同的網絡之間都已經能夠平穩的過渡。而地鐵專用無線集群網絡，由于地鐵運營環境的影響，與民用無線網絡相比，專用無線網絡相對獨立。特別是在線網建設的初期，一般每條線路都會有自己的控制中心，同一條線路中的無線用戶基本上也只會在本線路范圍內活動，采用單線控制的運營機制基本上可以滿足運營需要。在這種情況下，線路與線路之間的跨線無線通信很少出現。隨著新線路的不斷建設開通，線網逐漸形成，在新的線網運營模式下，無線集群調度系統中傳統的單線運作機制逐漸顯露出其不足，具體表現為以下幾點：
（1）當列車資源使用緊張的情況下，可能出現列車跨線使用的情況，此時，車載無線電臺會由于不同線路之間的無線通信不能互通的原因，導致其不能正常進行通話。
（2）線路之間換乘站的增多，會導致車站工作人員在不同線路之間進行處理日常事務，此時，無線手持臺也會由于不同線路之間的無線通信不能互通的原因，導致其不能正常進行通話。
上述問題會隨著線網規模擴大而更加顯露出來，并且還有可能會帶來新的問題，對正常運營產生非常不好的影響。為此，加強集群無線調度系統的互聯互通功能，成為了地鐵通信建設的客觀要求，也是必然選擇。
二、跨線路互聯互通
（1）同類型設備
同類型設備指的是參與互聯互通的所有設備都由同一個廠家生產。這種模式的優點是兼容性好、互聯技術的成熟性好和穩定性好。
①單中心交換機
單中心交換機互聯互通是指不同線路的無線基站系統共用一套中心交換設備的互聯方式，原理見圖2。
單中心交換機互聯互通的優點是成本低、結構簡單。但這種方式也存在一定的不足：（1）對中心設備要求比較高，既要有足夠的容量，又要有很強的處理能力；（2）中心交換設備一旦發生故障，將影響所有線路的使用，影響了整個系統的安全性和可靠性。
②多中心交換機
多中心交換機互聯互通是指在單中心交換機互聯互通的基礎上增加控制中心和互聯互通設備，從而實現線路之間的互聯互通，原理見圖3。
圖3 多中心設備互聯互通
多中心交換機互聯互通具有以下優點：（1）互聯互通設備發生故障只會影響跨線路之間的通信，單條線路的通信可以正常運營；（2）可以對新入網線路進行獨立調試，在其滿足線路要求的情況下接入原網絡，減少了調試帶來的風險；（3）一個控制中心發生故障，不會影響其他控制中心控制的線路，大大的提高了系統的安全性和可靠性。但是，對于單中心交換機來說，多中心交換機也有其劣勢，例如，成本高、系統結構復雜等。
（2）不同類型設備
不同類型設備指的是參與互聯互通的設備是由不同廠家生產的。和同類型設備相比，不同類型設備的兼容性、穩定性和互聯技術成熟性都比較差。但是，不同類型設備對線網設備的多元化發展有極大的好處。
三、基礎數據的設置建議
在建立互聯互通之前，各個運營線路之間的無線通信系統是獨立的，但是在互聯互通之后，所有參與互聯的子線路融合成一個很大的線路網，這時，任意子線路中的一個參數進行更改，都有可能影響到其他線路的運用。因此，在互聯互通的數據配置上必須小心謹慎。
對于以下幾種關鍵參數的配置需要特別小心：網路及登記參數；最大通話時長參數；鑒權參數（鑒權是一種系統的功能，可以為合法的用戶提供服務，拒絕不合法的用戶的服務要求，進而以防非法用戶進入網絡）；有效站點參數（此參數設置了某個用戶或者通話組的有效使用范圍）；鄰區參數（無線用戶在通話中不斷的移動，經常發生用戶從一個小區走到另一個小區）。
四、結束語
隨著地鐵線網化進程的不斷發展，為了能更好的發揮無線集群調度系統的作用，必須將現有的零散網絡進行整合，進一步提高既有的網絡資源的利用率?；ヂ摶ネ夹g也將會被更廣泛的應用。
參考文獻
[1] 天津地鐵專用無線通信系統互聯互通方案趙彥芳鐵道通信信號，2016年.
物聯通信技術范文3
【關鍵詞】物聯網；通信技術；發展應用
物聯網是一個非常先進的、綜合性的和復雜的系統。其最終目標是為單個產品建立全球的、開放的標識標準，并實現基于全球網絡連接的信息共享。物聯網主要由六方面組成：EPC編碼、EPC標簽、識讀器、Savant（神經網絡軟件）、對象名解析服務（ObjectNamingService：ONS）和實體標記語言（PhysicalMarkupLanguagePML）。
一、物聯網組成結構及其特點
1、EPC編碼。EPC編碼是物聯網的重要組成部分。它是對實體及實體的相關信息進行代碼化.通過統一并規范化的編碼建立全球通用的信息交換語言。EPC編碼是EAN.UCC在原有全球統一編碼體系基礎上提出的新一代的全球統一標識的編碼體系，是對現行編碼體系的一個補充。EPC編碼有3類7種類型，分別為EPC-64-I、EPC-64-II、EPC-64-III，EPC-96-I、EPC-256-I、EPC-256-II、EPC-256-111。
2、射頻識讀器。在射頻識別系統中，射頻讀寫器是將標簽中的信息讀出，或將標簽所需要存儲的信息寫入標簽的裝置。射頻讀寫器是利用射頻技術讀取標簽信息、或將信息寫入標簽的設備。讀寫器讀出的標簽的信息通過計算機及網絡系統進行管理和信息傳輸。
3、神經網絡軟件（Savant）。每件產品都加上RFID標簽之后，在產品的生產、運輸和銷售過程中，識讀器將不斷收到一連串的產品電子編碼。整個過程中最為重要、同時也是最困難的環節就是傳送和管理這些數據。Auto-ID中心提出一種名叫Savant的軟件中間件技術，相當于該新式網絡的神經系統，負責處理各種不同應用的數據讀取和傳輸。
4、對象名解析服務（ObjectNameService對象名服務，簡稱ONS）.EPC標簽對于一個開放式的、全球性的追蹤物品的網絡需要一些特殊的網絡結構。因為標簽中只存儲了產品電子代碼，計算機還需要一些將產品電子代碼匹配到相應商品信息的方法。這個角色就由對象名稱解析服務擔當，它是一個自動的網絡服務系統。
二、物聯網技術下移動通信技術的應用
（一）3G移動通信技術
3G是在2G移動通信技術基礎上發展而來的第三代移動通信技術，是將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，能滿足城市和偏遠地區各種用戶密度條件下和不同速度移動用戶的需求，提供高速高質量的語音、圖像、數據以及多媒體業務。3G提供了速率有三種：高速移動環境下為144kb/s，步行和慢速移動環境下為384kb/s，室內環境內為2Mb/s。工作頻率有三類：①FDD方式時，為2110～2170MHz和1920～1980MHz；②TDD方式時，為2010～2025MHz和1885～1920MHz；③MSS移動衛星通信方式時，為2170～2200MHz和1980～2010MHz。3G的主要標準有歐盟提出的WCDMA，北美提出的CDMA2000，中國提出的TD-CDMA。2007年，WiMAX也被列為3G技術標準之一。
（二）4G移動通信技術
4G是在3G的基礎上發展而來的第四代移動通信技術，是基IP協議的高速蜂窩移動網絡。4G集3G與WLAN于一體，能夠快速傳輸高質量的數據、音頻、視頻和圖像等多媒體業務。相對于3G技術，4G具有如下的特征：①速率高，上傳速率可達20～50Mb/s，下載速率達100Mb/s；②網速高，是3G網速的100倍；③采用了多種智能技術，提高了靈活性和利用率；④兼容傳統的GSM、TDMA和CDMA系統；⑤引入了自適應技術，使得用戶數量增多；⑥支持多媒體業務；⑦采用多種新型技術，如OFDM調制技術、軟件無線電、智能天線、無線接入網等技術，提高了頻譜利用率和通信質量及容量。⑧采用了基于IP的核心網絡結構，實現了多業務系統的無縫覆蓋和網絡結構的自動調節。目前正在廣泛應用的4G技術主要包括LTE和LTE-Advanced。LTE技術是3G技術的演進，采用了正交頻分復用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術，能夠在帶寬20MHz提供上行50Mb/s和下行100Mb/s的峰值速率，相當于3.9G技術，還不是真正意義上的4G技術。LTE-Advanced是LTE的增強版，有TDD和FDD兩種制式，其技術特征是：帶寬100MHz；下行峰值速率1Gb/s，上行峰值速率500Mb/s；下行峰值頻譜效率30bps/Hz，上行峰值頻譜效率達15bps/Hz；有效支持新頻段和大帶寬應用等。2012年，國際電信聯盟（ITU）正式將LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced（802.16m）技術確立為4G國際標準，中國主導制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance也被列為了4G國際標準。
（三）5G移動通信技術
物聯通信技術范文4
【關鍵詞】 移動互聯網技術 物流 實時通信系統
前言：物流業的發展速度在不斷提升，應用了很多先進技術，滿足了大眾需求，由于在移動互聯網技術中不僅有移動互聯網技術，還有通信技術，且必將成為未來網絡主要發展趨勢，因此，有必要研究移動互聯網技術在物流實時通信技術中的應用情況，并提出構建以移動互聯網技術為基礎的物流實時通信系統。
一、移動互聯網技術概述
移動互聯網技術就是將移動技術與互聯網技術聯系在一起，以便在無線情況下獲取自己所需要信息的通信技術，利用移動互聯網技術實現了無線終端技術在用戶中的使用，如無線網的出現，可以將手機、平板電腦等與互聯網連接在一起，手機用戶也可以隨時獲取自己想要的信息，同時，移動互聯網技術的出現也加強了網絡資源與無線通信之間的聯系。對于移動互聯網來說，其主要構成部分有四種，分別為移動終端、子網、接入網絡以及核心網絡[1]。與傳統網絡相比，移動互聯網更為便捷、移動能力更強、開放性也很好，且具有良好的融合性。
二、移動互聯網技術在物流實時通信系統中的應用優勢
將移動互聯網技術應用到物流實時通信系統中，可以使物流作業更顯精細化、智能化以及實時化[2]。
首先，從精細化角度講，將移動互聯網技術應用到物流實時通信系統中，可以使物流跟蹤更加詳細，無論是物流運輸還是派送都更加精準。
其次，智能化，由于有無線通信技術的應用，物流雙方可以實時掌握物流情況，對于任務的下達、相關信息的采集等工作也都可以自動完成，且能夠為管理人員優化業務提供可靠依據。
最后，實時化。將移動互聯網技術應用到物流通信中，可以使整個物流管理實現數字化，并將信息存在于物流各個環節，用戶也可以實時了解物流現狀。
三、基于移動互聯網技術的物流實時通信系統構建
要構建以移動互聯網技術為基礎的物流實時通信系統，首先做好系統功能設計，在這一體系中，至少要有移動終端系統、物流監控系統以及移動互聯網系統這三個子系統，在構建該系統的過程中，應將集中式B/S架構應用其中，在集中式B/S架構中包括監控中心、移動通信傳輸網絡以及移動終端設備三部分[3]。其中，監控中心主要用于實時監控入網移動終端設備，及時采集相關信息與狀態參數，并為相關配送人員提供各種資訊信息，以便為管理部門提供業務動態信息，幫助相關人員做好工作。而移動通信傳輸網絡則是將無線公網作為基礎，建立起監控中心和移動終端交互通道，隨著4G網絡與LTE網絡技術的普及，這些技術也將被應用到物流實時通信系統建設中。對于移動終端設備來說，不僅具有GPS定位與導航功能，還能為業務信息上報，加強管理控制等奠定基礎，它也是構建物流實時通信系統的重要組成部分。
移動終端系統離不開終端設備的應用，在這一模塊中包含了獲取任務單、掃描物件、物品簽收等多項內容。在這些內容中，獲取任務單主要是借助移動互聯網將相關信息下載到終端系統中，其主要作用是提高相關工作人員的工作效率，使作業更加快捷。
而掃描物件就是利用條碼掃描器了解物流信息，以便物流管理者了解物件動態。派件與簽收也是一項十分重要的工作，派件人員需要與收件人進行物流信息核對，在確認后進行簽收。在整個物流通信中還需要注意的是對異常情況的處理，也就是在物件運輸和派送階段，如果發生損壞等情況，就要及時上報，進而采取合適的處理方式。
對于物流監控系統來說，就是利用相關技術實時監控物流情況，了解物流進展，并將這些信息匯集在一起，上報給監控中心，并制成業務報表，以便為物流人員提供全面且詳實的業務信息。而移動互聯網系統則是以移動通信網絡為基礎實現互聯網接入，其覆蓋面十分廣泛，且能夠快速移動，也便于用戶使用，使用范圍在7km左右。隨著科學技術的發展，移動互聯網技術也能夠為物流實時通信提供更多支持，滿足社會需求。
四、結論
移動互聯網技術已經成為現代社會不可或缺的組成部分，也是構建物流實時通信系統的有效措施，將兩者結合在一起，不僅有利于物流通信實時性的實現，還可以提高物流工作效率，滿足社會發展需要。因此，應重視移動互聯網技術在物流業務中的應用，以便為物流實時通信系統建設奠定基礎。
參 考 文 獻
物聯通信技術范文5
摘要：
未來信息化戰場環境錯綜復雜，將混沌擴頻體制應用到無人機數據鏈中可以有效提高通信鏈路的保密性和安全性。對混沌擴頻通信應用于無人機數據鏈的關鍵性技術進行了闡述，并對其未來研究方向進行了展望。
關鍵詞：
混沌通信；無人機；數據鏈
引言
直接序列擴頻(DSSS)技術是一種最常見的應用在無人機數據鏈中的抗截獲、抗干擾技術，擴頻序列的性質將直接影響擴頻通信系統的性能［1］。傳統直擴系統中所采用的偽隨機序列普遍存在著數量有限、復雜度低、保密性不高的缺點，使得系統性能存在一定缺陷。隨著信號檢測技術的發展，直接序列擴頻通信系統面臨著嚴重的威脅?；煦缧蛄芯哂泻芏鄡灹嫉男再|，將混沌序列作為擴頻碼使用在理論上可極大地提高無人機數據鏈路的抗截獲、抗干擾和安全保密能力，是未來無人機抗截獲、抗干擾數據鏈發展最有前途的方向之一。
1混沌擴頻通信概述
混沌理論被認為是20世紀物理學三大成就之一，混沌理論指出具有混沌特性的信號是不可預測的，這種不可預測性就是其保密性、安全性、抗截獲性的理論基礎［2］。按目前國內的研究水平，將混沌通信劃分為混沌擴頻、混沌鍵控、混沌參數調制、混沌掩蓋四大類。前三類屬于混沌數字通信，最后一類屬于混沌模擬通信。在這四大類混沌通信體制中，混沌擴頻占有重要的地位，目前已經提出了有關混沌擴頻的初步理論和實現方法，將混沌擴頻應用到無人機數據鏈的研究尚處于起步階段?；煦鐢U頻的核心是通過混沌序列對傳輸的數據進行擴頻調制?；煦缧蛄蟹请S機卻類似隨機，具有復雜性和不可預測性，非常適用于保密通信，同時與常規的偽隨機序列如m序列、Gold序列等相比，混沌序列還有很多優良的性質。其特性對比如表1所示?；诨煦鐢U頻的無人機數據鏈的基本原理與傳統的無人機擴頻數據鏈類似，只是將偽碼換成混沌序列。其原理是將待傳輸的數據用混沌序列進行擴頻調制，調制之后頻譜被擴展，接收端則采用相同混沌序列進行解擴，以恢復數據，同時實現多普勒測速和測距。其方框圖如圖1所示。
2關鍵技術
無人機數據鏈是整個無人機系統的神經中樞，是連接無人機和地面控制站的生命線，需要極高的安全性［3］?；煦鐢U頻可以有效提高無人機數據鏈的抗干擾能力和抗截獲能力。將混沌擴頻通信體制應用到無人機數據鏈中，需要攻破混沌序列構造方案、優選方法和同步技術等難題。
2．1混沌序列構造方案
混沌序列作為遙控遙測信息的載體，其性能將直接影響到無人機數據鏈的安全性和可靠性?；煦缧蛄惺怯苫煦缬成浞匠探涍^數值量化后生成，常見的混沌映射有Logisitc混沌映射、Chebyshev混沌映射、Tent映射等，但上述混沌映射均為一維單級映射，結構簡單，生成的混沌序列復雜度不夠高，通過相空間重構和反向迭代等方法破譯的可能性較大。因此，需要尋找能夠構造更加復雜混沌序列的方案［4］。
1)組合混沌映射。組合混沌映射是指將不同混沌映射模型通過加法運算或乘法運算組合構造出新型混沌映射模型的一種方案，組合混沌映射可以有效提高混沌系統的復雜度，大幅增加候選混沌序列的數量，擴展混沌系統密鑰空間。
2)高維混沌映射。高維混沌映射相比于一維混沌映射擁有更加優良的動力學特性，其吸引子結構呈現出更高的復雜度，且不具備任何規律，可以有效降低通過相空間重構法破譯擴頻序列的可能性，更適用于混沌保密通信。
3)自編碼序列和混沌序列相復合。自編碼直擴是一種跳碼方案，其優點是可以實現擴頻碼伴隨傳輸的數據時刻變化，將自編碼序列和混沌序列相復合可以有效提高直擴通信系統的抗截獲能力，更有利于實現無人機數據鏈在未來軍事環境中信息對抗的需求［5］。復合擴頻碼產生原理如圖2所示。
2．2混沌序列優選方法
為了進一步提高無人機數據鏈的抗干擾、抗截獲性能，需要對得到的混沌擴頻序列進行優選。優選過程考慮到混沌序列的平衡性、自相關特性和互相關特性等因素?；煦缧蛄械钠胶庑灾饕绊戄d波抑制度，不平衡的序列會增大直擴系統的載漏，降低無人機數據鏈的抗截獲能力;混沌序列的自相關性能主要影響無人機數據鏈的抗多徑干擾能力，互相關性能影響無人機數據鏈的抗多址干擾能力［6］。對混沌擴頻序列進行優選，首先選取序列初始值，經過混沌映射迭代得到混沌序列，依次利用上述的平衡性、自相關性、互相關性準則，逐級篩選，若優選產生的混沌序列達到一定的數量要求，就可判斷完成了優選過程;否則，需要改變迭代的初值，重復優選流程，直至序列數能夠滿足要求為止。上述混沌擴頻序列優選過程的流程圖如圖3所示。
2．3混沌擴頻序列同步技術
無人機數據鏈路能否可靠有效地工作，很大程度上依賴于直擴系統的同步能力。同步的重點是要求地面站數據終端和無人機機載數據終端接收到的信號在頻率和相位上保持一致，這樣才能正確地解調出遙控遙測信息。傳統同步技術捕獲速度慢、精度差，難以滿足長周期混沌擴頻序列在無人機數據鏈中的應用需求，下面介紹幾種新型快速捕獲算法。
1)輔助引導捕獲。對長周期混沌擴頻調制信號的捕獲可以采用短碼引導的方式，由于接收信號中不但攜帶需要捕獲的長周期混沌碼，還可能攜帶短周期混沌碼，考慮到短周期碼周期較短，容易捕獲的特性，同時利用長周期混沌碼與短周期混沌碼的相位一致性，從而實現混沌擴頻序列的快速同步。
2)循環相關捕獲。為了進一步提高處理速度，提出了基于FFT的循環相關捕獲技術。其基本思想是利用信號在時頻域上的變換關系，計算接收信號與本地信號在頻域上的乘積，再將結果進行FFT反變換，得到相關值后進行捕獲判決［7］。這種方法不同于產同滑動相關法的逐次移位，只需要進行兩次FFT，一次逐點相乘和一次IFFT即可實現，大大減少了運算量，提高了同步速度。運算量對比如圖4所示。
3)XFAST(擴展復制重疊)捕獲算法。XFAST捕獲算法主要依靠混沌擴頻序列優良的相關特性，其基本原理是將一個很長的混沌碼分為M個子段，并將各子段對應的位置進行算數疊加［8］。原來未疊加的碼片和從其它區段疊加過來的碼片互相關性很小，產生很小的背景噪聲，通過XFAST捕獲算法可以將運算量減小M倍，其算法功能如圖5所示。
3未來研究方向
混沌擴頻通信在無人機數據鏈中的應用還處于起步階段，在理論上和工程上都還有很多難題亟待解決，未來將重點解決以下3個問題:
1)無限長混沌序列的生成和同步。目前研究的混沌擴頻序列一般要經過截短處理，經過截短處理后的混沌序列會損失部分混沌特性，導致性能下降。從某種意義上講，只有無限長的混沌序列才能充分體現混沌信號的優良特性，才是真正的非周期性序列，才能更好地發揮出混沌信號優良的抗截獲性能。但是，無限長混沌碼的序列生成和同步等問題還有待于做進一步研究。
2)無人機混合擴譜體制研究。直擴體制和跳頻體制有各自的優缺點，將兩者合并得到的混合擴譜體制可以充分結合兩者的優勢。混沌序列不僅可以應用在直擴系統中，同樣可以控制跳頻系統的跳碼圖案，將混沌序列應用到混合擴譜體制中可以進一步提高無人機數據鏈抗干擾、抗截獲能力。
3)無人機“多站多機”技術。鑒于頻段使用的日漸復雜，傳統的“單站單機”模式已經無法滿足未來信息化戰爭的需求，由多個地面站控制多架無人機的“多站多機”模式具有更強的生命力，可以對一片區域內的所有裝備進行組網，實現戰場網絡化，同時整個體系的抗干擾、抗偵察能力也會大幅提升?；煦缧蛄杏捎谄鋬灹嫉奶匦裕梢蕴峁┐罅炕ゲ幌嚓P的混沌序列做擴頻碼，可以極大地提高無人機數據鏈系的多址性能，將混沌通信技術和“多站多機”技術結合將成為未來研究的熱點問題。
4結束語
為了適應未來信息化電子對抗作戰的需要，無人機數據鏈必須具備很強的抗干擾、抗截獲能力，將混沌擴頻通信體制引入無人機數據鏈中具有很大的優越性，研究混沌擴頻通信的關鍵技術，對提高無人機數據鏈的安全性、保密性具有重要的意義。
參考文獻：
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物聯通信技術范文6
關鍵詞：能耗管控系統 數據中心 物聯網
中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-088-02
隨著互聯網的寬帶化、移動化和物聯網的興起，互聯網以更大規模向更高水平高速發展，互聯網數據中心迎來了建設期。當前我國各類數據中心總量約50多萬個，可容納服務器共約500萬臺。2011年，我國數據中心總耗電量達700億千瓦時，占全社會用電量的1.5%。數據中心的高能耗，不僅給企業帶來了沉重的負擔，也造成了社會能源的巨大浪費。為了推動數據中心的節能減排，工業和信息化部在《工業節能“十二五”規劃》提出，“到2015年，數據中心PUE值需下降8%”的目標。PUE（Power Usage Effectiveness，電源使用效率）值是國際上通用的數據中心電力使用效率的衡量指標，指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比。PUE值越接近于1，表示一個數據中心的綠色化程度越高。全球數據中心的平均PUE是2.0，發達國家數據中心的PUE約為1.8，日本部分數據中心的PUE可達1.5，Google的數據中心PUE可達1.2以下。在我國，80%以上的數據中心PUE均大于2.0，有的甚至高達3.0以上。
1 數據中心的能耗組成和存在問題
近10年來，數據中心運營的開支增長速度是其他開支增長速度的3倍；高密度服務器3年的能耗開支等于它們的購置費用。供電和散熱開支已經成為數據中心可擴展的主要限制。數據中心的能耗組成如圖1所示。
圖1 數據中心的能耗組成
數據中心能耗主要集中在兩個方面：一個是IT設備；另一個是機房基礎設施。從技術層面上看，解決高耗能現狀，目前有兩個工作方向：一個是降低IT設備尤其是服務器的能耗，結合云計算和虛擬運算技術，集中管理、分配數據中心的運算負荷，通過在硬件層面關閉無負荷服務器，從而降低IT設備損耗實現節能。另一個是降低機房設施的能耗，降低機房設施的能耗是一個系統工程，而且數據中心的需求不斷在變化、功率密度繼續增長、未來容量和密度的不確定性、可用性的要求越來越高、IT技術迅速地變化適應性和要求越來越高、預算又不斷增加以及功率發生動態變化等各種因素增加了節能降耗的復雜性。
目前國內數據中心節能降耗的主要困難和問題在于：（1）缺乏技術手段獲取全面和準確的PUE數據、發現PUE提升空間，為制定和實施節能方案提供決策支持；同時數據中心的PUE指標體系和標準也尚未建立。（2）作為數據中心能耗“大戶”的制冷系統，其溫度傳感和控制還停留在“房間級”，無法實現精確感知和控制。（3）數據中心對能耗的管控還不系統，各種相關工作相互獨立，導致節能效果不理想。
2 基于物聯網的數據中心能耗管控系統技術方案
數據中心中，IT設備、供配電設備和制冷系統是機房能源開銷的三大主要部分。IT設備由于業務的負載不同，能耗會有較大的波動，通過搜集全面準確PUE數據為應用層管理系統節能決策提供充分的參考基礎數據，如結合CPU、內存等數據，可以時段性的物理關閉（開啟）某些閑置的服務器等，達到節能效果。實時現場的PUE數據又可以作為供配電系統調度控制的基礎決策數據，通過適當的調整各級電源供給策略，可以提高配電效率，達到節能效果。通過傳感設備收集實時全面的設備運行溫度數據，精確計算并預測冷荷負載，結合智能機柜的風門控制，可以提高制冷冷風效率，達到節能效果。
圖2 系統技術方案
基于物聯網的數據中心能耗管控系統，通過部署在機柜級的傳感器和感知設備及網絡采集準確詳細的電能和環境（溫度等）參數，傳送到服務器端計算PUE值，生成直觀的數據中心熱點視圖，為數據中心節能決策提供目標方向和論證依據；同時，實施機柜級的實時節能控制。另外，采用標準和通用的協議保持系統的開放性，使得其他智能設備和系統也可以方便納入統一的系統中。系統技術方案如圖2所示。
物聯網智能IDC機柜，對電能和環境數據（溫度、濕度、煙霧等）進行機柜級感知，智能監控單元SU一方面收集感知數據通過以太網網絡交換機連接管控中心服務器，另一方面對機柜相關部件（如風門）進行實時控制，達到節能的目的。對感知數據的傳輸，采用帶外數據傳輸方式，避免管控功能影響數據中心設備的正常工作；同時，采用有線和無線結合的方式，避免密集傳感導致的傳輸不可靠、能耗增加等問題；采用zigbee低功耗傳感網降低帶外傳輸引入的能耗并減少布線開銷；各機柜之間采用zigbee自組網傳輸感知數據，方便新的傳感設備加入網絡中。對收集的數據進行全面的PUE計算和分析，獲得機柜級、區域級和機房級PUE數據，同時考慮PUE數據的時間和空間特性，并實現熱點可視化，熱點可視化如圖3所示；根據數據分析結果，提供故障預警；提供實時和遠程監控平臺，為數據中心管理人員提供節能決策支持，同時為基于云計算的數據中心節能技術提供PUE基礎數據和時空熱點信息。
圖3 數據中心熱點可視化示意圖
3 基于物聯網的數據中心能耗管控系統架構
基于物聯網的數據中心能耗管控系統主要由感知層、網絡層和應用服務層組成，其架構如圖4所示。
圖4 系統架構圖
感知層由智能監控單元、各種傳感器、數據采集器、智能儀表和智能子設備等組成。感知層中的智能子設備和傳感器包括：（1）用于電能能耗和其它電力參數監測的傳感器和數據采集器有電流互感器、霍爾電流傳感器、模擬量采集器（溫度、電壓、電流等）和智能電表。（2）用于節能控制的傳感器、智能控制單元和智能子設備有溫度傳感器、智能新風系統和新風空調，以及設備中用于設備監控的監控單元（控制器）。（3）用于機房設備環境狀態監測的開關量數據信號采集器（煙霧傳感器、水位傳感器、紅外移動探測器）。
網絡層由Internet網絡、移動通信GPRS/CDMA/3G網絡、局域網（Intranet、DCN）、以太網絡設備、RS485總線和ZigBee無線網絡與通訊介質等組成。網絡層是數據信息交換的橋梁，負責對感知層（現場設備）上傳的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，下傳管控中心對現場設備的各種控制命令。
應用層由管控中心[管控中心系統軟件（服務器和數據庫）]、工作站、Web服務器、Web客戶端（PC機和手機等移動終端）等組成。
系統功能主要包括：（1）數據中心低壓配電網絡節點或設備（負載）的電能消耗等電力參數實時監測；（2）對收集的數據進行全面的PUE計算和分析，獲得機柜級、區域級和機房級PUE數據，同時考慮PUE數據的時間和空間特性，實現熱點可視化。（3）根據數據分析結果，提供故障預警；提供實時和遠程監控平臺，為數據中心管理人員提供節能決策支持，同時為基于云計算的數據中心節能技術提供PUE基礎數據和時空熱點信息。（4）機房/設備節能控制：根據IT設備的運行環境要求、氣候環境變化和設備負載變化，對設備進行節能控制；（5）電能消耗數據統計分析：根據管理需求，對能耗數據進行統計計算和趨勢分析、輸出報表、給出預警信號等；（6）數據中心中配電系統和空調系統狀態監測告警，在低壓配電網絡節點監測通信設備是否過載或短路，配電系統是否出現電源故障（斷電、缺相、開關跳閘等），通過感知層的溫度傳感器監測空調系統是否出現故障（停止運行）。
4 結語
基于物聯網的數據中心能耗管控系統從能耗監測、PUE分析評估和節能控制三個方面為互聯網數據中心的節能減排提供創新型的技術和管理手段，對于能耗監測、節能控制和計算機輔助能效管理具有重要的技術促進作用，在互聯網數據中心的節能減排和智能化管理應用中前景廣闊。
參考文獻：
[1] 高一川，鄭貴林.基于ZigBee網絡的能源管控系統設計與實現[J].自動化與儀表，2012（03）.
