无线移动通信与物联网应用实现

2016-03-17王冰

移动信息 2016年4期

关键词：号段终端无线

王冰

无线移动通信与物联网应用实现

王冰

中国联合网络通信有限公司青岛市分公司，山东青岛 266071

随着移动网络的迅猛发展，无线网络实现无缝覆盖，这就为物联网最后一公里解决了接入问题。物联网可以以无线网络为接入手段，将物与物有效地链接起来，建立一套综合的物联网平台系统。

移动通信；无线网络；物联网

现阶段，随着4G时代的来临，无线移动通信的发展更加迅速。该通信模式不仅可以提供语音业务，也可以实现部分多媒体服务。本文研究了该通信模式和物联网结合应用的方法，并充分激发该通信模式的优势，同时扩大物联网技术的运用范围，以创造更好的社会效益。

1 无线移动通信网络结构与发展状况

新时期，无线移动通信网络已发展至第三代，即全面迎来了 4G 时代，不但可提供传统语音业务，还可实现高效的分组多媒体服务。[1]其框架结构包含核心网、无线终端以及接入网络等。当前无线终端设备包括计算机以及手机等，随着物联网技术的快速发展，无线终端还会呈现出多重化的嵌入芯片智能应用设备。

无线移动通信网络经历 LTE 持久的演进过程，直至 4G 技术的诞生，由传统单一的语音通信服务发展至今天的交互多媒体以及视频业务。[2]无线移动通信的网络有以无线终端、接入网以及核心网为主的框架结构。现阶段的无线终端以计算机、手机等为主，在未来阶段无线终端会有更加智能化的嵌入芯片设备。

接入网的实现往往通过RNC设备，当手机接入无线网时，该设备会对其调控，该调控往往表现在无线链路的管理、实现切换机制及呼叫性处理等方面。RNC除了可以支持最基本的语音功能外，还需要支持数据包传输等功能，未来在RNC平台还会支持部分其他功能，如IPV4，IPV6等。

在IP路由设备的分配下，无线移动通信的相关网络会支持更多元的业务，而且利用资源的效率也会有所提升，也会有迅速增长的业务容量。[3]如今科学技术更加现代化，更新不断加快，对网络进行融合会成为今后的发展趋势。但是，融合相关网络与具体业务市场关系密切，这方面包括体制监管及很多技术问题，所以要经历很长时间的探索研究。

2 物联网与移动通信网的融合发展

物联网由部署在观察区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成多跳的自组织网络系统，目的是协作感知，采集网络覆盖区域中感知对象的信息，并传送给观察者。从传感网的发展历程看，无线通信网与传感网融合是必然趋势。移动通信网络的泛在性、覆盖的广域性、终端的移动性，以及对终端的智能管理（位置、时间、服务质量），必将成为物联网发展中的最重要的基础。

2.1 通信运营商的具体实现方式

由于物联网面对的是物体，这就决定了其特点是需求量大，用户ARPU值低，初步统计每年能达到上百万张，且随着系统完善、市场推广，将来用户也会越来越多，而运营商的HLR容量根本无法满足需求，且如果使用公网号段也远远不够。因此，这就需要运营商依托无线资源组建内部网络。利用内部私有号码，为用户提供内部通道。运营商的公网的号段和HLR容量都不会占用，从而节约了公网号段资源，又满足了大容量号码的需求。物联网需要一物一卡，不需要语音功能，只需要短信或者互联网功能。因此，运营商可以搭建一套新 HLR 用户平台，只需要实现简单的鉴权、用户数据存储功能即可，物联网需要进行全国漫游，IMSI 需要申请全国的专用IMSI号段，以实现全国漫游，ISDN 使用私网号码即可，对外无需显示。云计算、智能移动设备及物联网发展将成为市场成长的最大动能。其中，物联网发展最具潜力，未来其概念将逐一落实于日常生活中。几乎世界上每件物品，小至灯泡、电视等家电用品，大至汽车甚至是建筑，都将互相联结，串连起沟通网路，令物体间可以直接进行联系。

2.2 无线物联网实施模型研究

依照上面的各种功能，本文创立了无线物联网相关设计模型，该模型如图1所示。

图1 物联网的实施模型

从图1中很容易看出，外面较大的圈即为整个物联网，里面较小的圈便为互联网，手机、电脑等智能终端经由核心网完成接入。物联网上的网络节点有很多，典型的如信息查询、智能监控等。在节点处安设了智能化的传感器设备，典型的如安设在交通路口及医院内的监控设备，银行及超市内进行信息查询的设备等，以完成对目标物体各种信息的采集，再经过网络层对数据进行传输等相关处理，最后为用户提供所需信息。[4]

根据上文能够看出，要想确保今后的无线物联网可以畅通无阻地运行，首先应该保证移动终端在接入时较为快捷、方便，而且带宽足够快。其次，在需要的区域，如仓库、医院、超市等，有足够的网络节点，通过网络节点可以实时监控、处理物体。最后是互联网，在物联网中这是至关重要的部分，很多物体都通过互联网连接，远端监控及远端综合处理也往往通过互联网的连接来实现。