物联网中无线通信技术应用

2020-01-10李扬鹏许观福

通信电源技术 2020年18期

李扬鹏，许观福

（广州杰赛科技股份有限公司，广东广州 510310）

0 引言

物联网的发展，对无线通信技术也提出了高要求。本文首先阐述了物联网的概念和特点，围绕无线通信技术在物联网中的应用，列举出几个较为常见的关键技术，然后分析无线通信技术在物联网中的应用原理，以几个生活中较为常见的例子帮助大家更好地理解二者之间的关系[1]。

1 物联网的概念和特点

物联网是利用传感器和互联网的相互结合，以计算机为控制终端，实现对物联实体的远程控制和管理，实现网络信息资源的共享。但不可以将互联网与物联网划等号，因为物联网除了使用电脑控制作为终端外，还需要使用传感器和传输系统等部件，是物理设备与信息设备的相互融合，其随着时间的推移和科技的进步不断改变，不断完善[2]。大众认知物联网的特点主要侧重在全面感知、可靠传输以及智能处理方面，此外其还具有实时性、共享性以及精确性的特点，但同时在安全方面仍存在一定的漏洞。传统的互联网中存在一定的安全问题，而物联网作为一种新兴事物，其结构体系更为复杂，运用的领域更加广泛，再加上运用无线通信技术，使得各方面的安全问题将会更加突出，这也是未来物联网无线通信技术发展改进的方向。

2 物联网无线通信应用的关键技术

随着科学技术的发展，人们追求更高质量的生活，促进了物联网的不断革新。传统的无线通信技术不能满足数据传输的需要，因此为了适应现代社会的发展，物联网中所运用的无线通信技术也需要创新。当前在物联网发展中，比较常用的无线通信技术如下[3]。

2.1 传感器技术

传感器技术是无线通信技术运用的关键，物联网中的无线通信技术都用到了传感器进行信息传输。传感器技术是将物体发出的信号通过数字化的形式进行传输，最终传到智能终端，由终端进行控制管理下达指令，传感技术再将指令以数字化的形式传送给物体，最终通过智能终端以远程操作的形式实现对物体的控制[4]。

2.2 RFID标签技术

该技术本质上属于传感器技术的一种，但所运用的领域多为自动识别和物流管理方面。就物流行业来说，智能物流是以信息技术为支撑，通过RFID标签技术进行货物的识别、运输、仓储、包装以及配送，融入无线射频技术和嵌入式技术感知系统的各个方面，从而实现物流智能创新和系统创新的现代综合性物流系统。

2.3 嵌入式系统技术

嵌入式系统就相当于物联网的大脑，主要是对加工处理收集来的信息，然后再对其进行分类，它与人脑相似，接收眼睛、耳朵以及鼻子等器官的信息，然后再发出相应的指令。嵌入式系统技术的发展相对较慢，因为这种技术需要结合计算机硬件、传感器的集成电路以及电子应用技术等，相对来说比较复杂，但这也为无线通信技术在物联网中的发展提供一个发展方向[5]。

2.4 GPRS技术

DPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的无线连接，在与GPRS节点进行无线通信的前提下，进行无线通信模块与互联网数据交互，从而实现互联网的数据交互。目前，已经很少人在使用GPRS，这是因为在手机上开通了GPRS并在收费的前提下进行手机网上冲浪时，用户有时候会发现自己的手机显示从4G变成了GPRS，也就是信号变差了，因此随着时间的发展，它被3G、4G以及5G替代也是必然的[6]。

3 无线通信技术在物联网中的应用原理

3.1 短距离运用

无线通信技术在物联网中的短距离运用比较广泛，是一种点对点的近距离通信方式，在使用的时候往往需要进行配对，如蓝牙。蓝牙是无线物联网通信短距离运用的代表，无论是家里的智能家用电器，还是地铁服务站的自动服务机，基本上都需要蓝牙进行连接。蓝牙耳机属于一种无线装备，通过蓝牙与手机进行连接来播放歌曲和影视等音频，此外通过蓝牙也可以实现手机与手机的相互连接，实现图片、文件以及音频的传输等[7]。

3.2 低功耗运用

一些无线通信装备和嵌入式系统技术使用电池供电，尽管其功耗低，能降低突发事件导致的停电影响，但电池的容量始终有限，且应用功能比较单一，使用率也不高。WiFi在日常生活中的运用广泛，几乎每家每户都被无线网络覆盖，但并不是靠电池供电的，由于功耗稍大，因此在设备运行中需要高端系统的操作，从而增强了其实用性，增加了使用寿命。

4 物联网无线通信技术在生活中的具体应用

4.1 车载行业

人们生活水平提高，汽车的使用量也不断增多，汽车变成不可或缺的交通工具。汽车行业的发展，也促进了车载行业在物联网中的运用，其中汽车的导航系统是运用物联网无线通信技术的体现。汽车导航根据定位系统帮助人们辨别方向，方便人们出行，除了导航之外还有车载娱乐。人们追求更舒适的生活，每辆小汽车都有车载娱乐的部分，根据无线通信技术汽车电台成为了人们旅行中解除枯燥的好方式。汽车电台通过无线通信的传输，由终端发出的信号，这些信号实现每辆车与广播中心形成物与物的联系，通过电台形成了一个网串联着每一辆正在听广播电台的汽车。除了这些让人们生活更加便捷，物联网无线通信更是为人们的出行安全提供保障，如警报系统整合在汽车中，如果发生交通事故撞车和翻车等，安全气囊弹开，汽车上的传感器检测到气囊的弹开，无须乘客进行自主的通信求救，系统会根据车辆所处位置定位，将相关信息传输到急救中心，大大降低行车途中遇到危险不能自救的可能，保障人民的行车安全[8]。

4.2 能源和水利行业

物联网在能源领域的应用，主要集中在抄表、输电以及监控管理上。在水利工程方面，物联网无线通信技术通过与互联网进行信息传递来实现信息智能化的识别、定位、跟踪监控以及计算等。此外，物联网无线通信技术还可以帮助工作人员进行水位、水量以及雨量的测量，预防洪灾的来临，通过无线智能终端将所检测到的信息进行收集、整理、上传、汇总以及分析，最终达到信息智能化传输，实现信息共享[9]。

4.3 支付行业

随着互联网的发展和科学技术的进步，线上支付逐渐代替了现金支付，出门不带现金，微信支付和支付宝支付等自动支付终端成为日常操作，使人们真真切切地感受到了由物联网无线通信技术的发展带来的方便。

4.4 安防行业

物联网无线通信技术在安防上的应用主要是家庭安防和个人安防。物联网参与的安防主要包括电子签名认证、入侵模块检测以及账户密码的修改等。在家庭安防上，将物联网应用在智能安防上，还能够实现防火防盗的功能，保护人身财产安全，提高安防的效率[10]。

4.5 医疗行业

医疗事业方面物联网无线通信技术运用广泛，如老年人看护设备中的红外设备、智能按钮、智能床垫以及可穿戴产品等，这些设备能够通过蓝牙或者无线网络连接，监测老年人的血压和心率，还有检测老人摔倒等情况，可以及时进行自动求助。这些运用只是在医疗行业一个方面的体现，由此可见，物联网无线通信技术的出现对人们的生活是非常有帮助的。