面向智能物联网的多媒体通信关键技术研究与应用

黎远靖

（上海电力大学，上海 200090）

1 通信行业发展历程

移动通信方面的技术每经过十年就会发生革命跨越。由1G至5G，使技术得到革新，令数据业务由低俗快速发展为高速，使生活方式以及通信存在变迁，且具有颠覆性。在技术方面则完成了由语音至数据、窄带至宽带以及模拟至数字的改变；在终端方面则完成了由大哥大至2G按键演进为智能手机的变革；在场景方面则实现由打电话至发信息，再到视频通话以及在线游戏与直播短视频。移动通信在发展过程中使人们对信息传递方面的需求得到极大满足。同3G抑或是4G网络相比，5G的速度更快，其覆盖范围更广，并且低时延以及低功耗，可以使语音通信由消费性延伸至场景化以及增强，令万物互联可以更快来到，使多媒体通信可以更加智能化以及多态化、泛在化以及超清化[1]。

2 多媒体通信所具有的特点

将5G技术同人工智能物联网相结合，可以使AIoT产业中的新能量得以释放[2]。首先，将人机交互所使用的方式进行升级，由于人工智能以及大数据的不断发展，其交互形式从触控以及按键等方式变成将人工智能助手+多模态方面的感知智能；其次，使新产业形态得到激发，智能化性质的人机交互能够在智能家居中的联控以及自动驾驶、智慧办公以及智慧医疗等场景中的使用，使无障碍通信以及适老化具有坚实基础。

5G的使用愈发成熟，就会不断突破以及延展对消费者所传递信息的媒介以及场景之间的界限，丰富终端形态。以大带宽场景为条件，智能电视以及早教机、智能手环以及智能冰箱与智能音箱等都属于5G中智慧终端，使用户享受服务以及产品。智能终端的特点有低功耗以及低时延与万物互联等内容。通过预估可知，互联终端会提升十倍至一百倍的数量；巨大通信设备电池，并且具有低功耗特点，就可以延长十倍的使用寿命；可以对超快响应方面的应用提供支持，比如，可以将触觉互联网看作为物联网中的高端发展，端到端时延达到小于一毫秒至五毫秒，同时其可靠性非常高。

不断提高的消费水平以及技术，使物联网中的泛在化可以达到进一步扩张，在所有地方以及所有种类的软件与设备内都会使用通信服务，包括家居以及医疗、工业以及汽车等，用户能够通过所有种类的智能终端得到其所需要的信息服务，不受时间以及地点的限制。

移动通信的发展使得新媒体行业提升体验，其中有可能属于以后新媒体行业中得基础业务为超高清视频。首先，用户需求逐渐发展为超高清以及沉浸式与大屏视频通信，其更加重视临场体验，并且属于颠覆式，其感染力更强。其次，5G大带宽的实时传送可以达到120帧/s，且属于超高清视频，其可靠性非常高，时延性较低，可以使网络传输降低时延，令VR眩晕感得以解决，对4k抑或是8k的超高清视频以及云游戏与虚拟现实全景直播等发展产生助推力。

3 AIoTel系统

3.1 控制技术

对于多样性的物联网终端有机、互通壁垒以及碎片化的操作系统等现象，AIoTel系统将具有全球标准以及统一的电信级别话音通信协议以及接口规范等进行充分使用，同样使用现阶段的通信技术以及协议标准，对将视频以及音频作为基础的SIP展开探索，使其定制的控制协议属于轻量级，产生全新软控制方面的技术，且门槛较低。轻量级控制协议能够远程控制以及互相交互物联网中的操作系统与终端品牌，且其成本不高，但是效率比较高，对于各种类型的终端可以达到互联互通，使控制智能家居的体验得到提升以及丰富，普及智能家居。

3.2 传输技术

将以往多媒体中的传输技术作为基础，AIoTel系统首先提出具有分布式实时的流媒体边缘调度技术，此技术主要就是战胜以往媒体传输以及播放过程中出现的问题，比如实效性不高以及播放卡顿，使用户在网络多媒体中的超清需求得到满足。

此传输技术将现阶段存在的硬件设备作为基础，对虚拟以及抽象的网络通道展开搭建。第一，就是利用全局视野中存在的拓扑路径对网络中的传输路径展开优化；第二，利用边缘与区域中的服务节点的部署，使设备可以就近接入，使最后一公里中的通信延迟情况有所缓解；第三，利用在边缘节点对标准化结构进行部署，要快速实现以及使能力加速开放。

此传输技术通过公共互联网中所具有的共享宽带方面的资源，可以多节点的开展动态质量方面的监控，通过低成本方式展开专线传输，达到高清视频的边缘交换，使业务更加稳定，能够实现智慧教育以及亲情沟通与远程医疗等。

3.3 通信方面的服务

通信服务中关键技术为多媒体通信抑或是VoIP的研究成果以及前言算法的引进，互联互通智能指端。AIoTel系统能够接入我国CM-IMS中的核心网，达到跨域互通以及落地呼叫，主要有建立以及修改与释放呼叫。为使通信可以更加安全可靠，通信服务也许对智能物联网中的终端提供具有内部认证的相关机制，也能够共同对很多物联网终端开展管理。通信服务具有协议转换的服务，代理的物联网终端注册于CM-IMS上，同时对呼叫以及被叫信令和通话内存在的媒体流展开处理。

4 应用场景

4.1 亲情方面

智能通信可以不受以往话音服务中的形式以及通话体验与交互操作等约束。用户能够按照具体需求，在很多种类的物联网终端内展开无缝切换，使用户场景化方面的需求得到充分满足。在用户通过手机对家中存在的智能终端拨打号码的过程中，家内的中屏音箱以及大屏电视，还有老人小孩所具备的智能手表都可以收到呼叫。用户能够利用电视接听电话，体验大屏高清以及沉浸式通话，也能够利用音箱语音实现交互接听，使双手得到解放，令通话的灵活性以及便捷性更高，并且也能够利用智能终端接听，比如智能手表等，使沟通更加顺畅。

4.2 医疗方面

当今家庭内一般都有老人以及小孩看病困难的现象，通过5G可以实现远程问诊，并且其延时性低，清晰度高同时比较顺畅，不受时空约束，真正可以达到在家就能够有医疗资源。智能终端能够使用户获得对方互动体验以及视频通话，用户利用智能语音方面的交互开展医生会诊，能够完成挂号以及预约医生的目的。家人能够对老人进行远程陪同，利用视频电话对医生远程问诊提供协助，对老人所具有的健康情况进行及时了解，使医生可以作出更为准确的诊断。

4.3 教育方面

不断激增的用户需求以及教育资源的分配不均，还有巨大的升学压力等改变5G教育形态。智能终端得到广泛使用同样使在线教育得到很大发展。现阶段，在线教育关键就是对于远程互动以及通过人工智能进行辅助、校园以及虚拟现实方面的教学展开智能管理，将场景细分。在线教育服务属于5G智慧教育中最后一公里内的重要内容，其通过智慧大屏以及机顶盒等让用户享受远程教学。利用直播互动与智能交互使用户可以足不出户就具有课堂教学方面的体验。

4.4 家居方面

以后的家庭中无法缺少的内容就是智能家居。但是因为现阶段产品一般都是通过无线通信开展相关工作，其传输种类非常多，协议也存在一定区别，传输技术没有办法实现兼容，这就会使智能产品变成智能孤品，很难达到鼓舞互动以及数据交互。使网络通道具有规范性以及稳定性能够令智能家居提高发展规模与使用体验，这是重要内容。对行业而言，全屋智能依然属于布局初期，用户所产生的消费需求大都将轻套装以及单品作为主要内容。比如5G时代的全屋智能就是结合智能照明以及安防、影音以及门锁、窗帘以及家电控制等功能的家居，不但可以达到智能操作单品，也可以将智能单品间存在的界限打破，达到互联互通的目的。通过And-SIP能够使品牌以及设备之间存在的界限被打破，并且可以安全防护用户的个人信息以及安全管理其终端设备，使用户能够自由的对家中智能设备进行控制，使生活具有更高的安全性。

5 结束语

综上所述，通过研究智能物联网的多媒体通信关键技术可以发现，其发展具有智能化以及多态化、泛在化以及超清化特点，并且其关键技术有AIoTel系统，包括终端应用架构、控制技术、传输技术、通信方面的服务等技术，其同样也可以应用在亲情、医疗、教育以及家居等方面的场景中，降低沟通成本，为生活提供白便利。