1　無線移動" title="無線移動">無線移動通信網(wǎng)絡(luò)

　　1．1無線移動通信網(wǎng)絡(luò)主要結(jié)構(gòu)

　　無線移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到3G時代,。第三代通信網(wǎng)絡(luò)不僅能提供語音業(yè)務(wù)還能提供比較快速的分組多媒體業(yè)務(wù),。3G網(wǎng)絡(luò)的框架結(jié)構(gòu)主要有核心網(wǎng),、接入網(wǎng)和無線終端組成如圖l所示,。

圖一
目前的無線終端主要是手機(jī),、電腦等設(shè)備,，未來的物聯(lián)網(wǎng)" title="物聯(lián)網(wǎng)">物聯(lián)網(wǎng)中,，無線終端會包括更多嵌入芯片的智能設(shè)備。

　　接入網(wǎng)主要有RNC設(shè)備來實(shí)現(xiàn),，RNC主要對手機(jī)(等智能終端)接人3G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上下行的接入和調(diào)控,，具體表現(xiàn)在呼叫性處理,、無線鏈路管理、移動性管理和切換機(jī)制的實(shí)現(xiàn)等,。RNC不僅支持傳統(tǒng)上的語音功能還要支持?jǐn)?shù)據(jù)包傳輸和連接IP分組交換網(wǎng)橋接功能,，未來的RNC平臺演進(jìn)還需要支持IPV4或者 IPV6等功能。

　　核心網(wǎng)主要有電路域(CS),、分組域(PS),、寄存器等組成。電路域主要承載語音呼叫控制,、信令處理和接受消息．執(zhí)行終端到移動交換中心的呼叫路由,、語音部分的計費(fèi)等功能。分組域在以前網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加并引進(jìn)設(shè)備功能：主要有 GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN和支持網(wǎng)關(guān)GGSN等設(shè)備組成,，它們構(gòu)建了無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)并提供分組交換業(yè)務(wù)固定網(wǎng)絡(luò)問的借口,。它們能完成分組業(yè)務(wù)的會話管理．移動行管理、分組傳輸交換,、用戶計費(fèi)等功能,，并通過一些寄存器對分組川戶進(jìn)行鑒權(quán)驗(yàn)證。

　　寄存器比較多主要有：HLR,，VLR,，AUC等。本地位置寄存器HLR是負(fù)責(zé)本地用戶管理的數(shù)據(jù)庫,，數(shù)據(jù)庫中有用戶信息,，移動終端注冊位置信息，還有移動終端的識別號等,。訪問位置寄存器VLR主要負(fù)責(zé)訪問本地區(qū)域的寄存器控制信息,。當(dāng)一個終端進(jìn)入新的位置區(qū)域時，就需要注冊,，用戶就會進(jìn)入本地的VLR進(jìn)行注冊接納并交換信息(如位置區(qū)信息,，移動臺標(biāo)示，移動臺漫游號等),。鑒權(quán)中心AUC主要驗(yàn)證每個用戶的國際移動識別碼(ⅨSI)是否合法,，通過HLR向 VLR，MSC,SGSN等需要鑒權(quán)的網(wǎng)7l三發(fā)送笛權(quán)數(shù)據(jù),。

　　移動網(wǎng)絡(luò)也可以剖為多層平面結(jié)構(gòu)：層面上看主要有分三個平面結(jié)構(gòu)：用戶平面,，控制平面和傳輸平面。傳輸平面主要對鏈路層數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯控制,，對傳輸層別的信令處理,，傳輸網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行承載等功能，這是最基本的數(shù)據(jù)路徑?？刂破矫嬷饕獙?yīng)用層協(xié)議以及傳輸這些協(xié)議的信令承載,。用戶平面主要對用戶需要的收發(fā)信息，分組和視頻等業(yè)務(wù))進(jìn)行交互和承載,，具體平面結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,。

圖２
1．2無線移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

　　無線移動通信網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展到LTE長期演進(jìn)策略，再到后面的4G等,。從單純的語音通信到交互式多媒體和視頻業(yè)務(wù)等,。從廣義上來講未來的無線網(wǎng)絡(luò)具備以下特征：
1)方便、高速,、統(tǒng)一的無線接入,；
2)支持多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，融合多種傳輸資源,，支持各種移動模式,；
3)基于IP地址的路由分配，支持更多多媒體業(yè)務(wù),；
4)更高的資源利用率,，更大的業(yè)務(wù)容量，更廣的融合系統(tǒng),。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，網(wǎng)絡(luò)的融合也是未來的趨勢。從傳輸網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng),，到目前面團(tuán)家提出的“三網(wǎng)融合”這些都將是下一代網(wǎng)絡(luò)的必然趨勢。但網(wǎng)絡(luò)融合涉及到業(yè)務(wù),。市場,，技術(shù)和體制監(jiān)管等方面的問題，注定需要一個漫長的發(fā)展過程,。

　　2　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

　　2．1物聯(lián)網(wǎng)的介紹

　　物聯(lián)網(wǎng)簡單的理解就是把物體通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接,，并能相互間進(jìn)行信息交換和通信的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)足互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展,，各種物體通過射頻識別系統(tǒng),，紅外感知裝置，GPS等方式與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大智能網(wǎng)絡(luò),，物聯(lián)網(wǎng)的核心信息通信技術(shù)改變政府,、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度,。把感應(yīng)器嵌入列全球每個角落,，例如電網(wǎng)、交通(鐵路,、公路,、市內(nèi)交通)等相關(guān)的物體,。并利用網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備收集的大最數(shù)據(jù)通過云計箅、數(shù)據(jù)倉庫和智能技術(shù)作出分析給出解決方案,。從國際上看,，歐盟、美國,、日本等國都重視物聯(lián)網(wǎng)的工作,，并且已做了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。日前中國物聯(lián)剛發(fā)展迅速,，基礎(chǔ)研發(fā)水平領(lǐng)先,，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值較大，政府也比較重視,。目前中國移動和廈門市合作建物聯(lián)網(wǎng)示范城市,，不但可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)訂票，還可以利用手機(jī)監(jiān)控,，甚至利用手機(jī)實(shí)施無線視頻智能交通等,。但物聯(lián)網(wǎng)也存在一些發(fā)展瓶頸：射頻識別技術(shù)還不全面，接口協(xié)議不統(tǒng)一,、計費(fèi)計算等,。

　　2．2物聯(lián)網(wǎng)的主體結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)需要對物體可感知、可識別,、可擰制,。根據(jù)這一目標(biāo)設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)具備以下幾個特征：一、對物體的全面感知,，利用RFID,、二維碼等技術(shù)隨時隨地獲取和監(jiān)控物體的信息。二,、要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端識別,，必須進(jìn)行可靠傳輸。需要通過各種網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的融合,。將物體的信心實(shí)時準(zhǔn)確的發(fā)送,、可控制必須能對物體進(jìn)行分析和處理等能力。這就需要智能識別,、計算機(jī)數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時分析和處理等技術(shù),。根據(jù)這些要求，目前業(yè)界公認(rèn)為有三個層次：第一層即是用RFID等傳感器的感知層：第二層主要對數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,；第三層是方便用戶使用的應(yīng)用層,。如圖3所示。

圖３
1）感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)．利用傳感器采集設(shè)備信息，利用射頻識別技術(shù)在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和識別,，感知層應(yīng)有感應(yīng)節(jié)點(diǎn)和接入網(wǎng)關(guān)組成,。在感應(yīng)節(jié)點(diǎn)處有識別器對物體進(jìn)行檢索識別，但在遠(yuǎn)端用戶需要監(jiān)控感應(yīng)節(jié)點(diǎn)信息時就需要接入網(wǎng)關(guān)了,，網(wǎng)關(guān)把收集到的信息通過傳輸層進(jìn)行后臺處理,，到最后提供給用戶使用。

　　2)網(wǎng)絡(luò)層足對傳感器采集的信息進(jìn)行安全無誤的傳輸,。并對收集到的信息進(jìn)行分析處理,，并將結(jié)果提供給應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層要有數(shù)據(jù)庫的存儲,，可靠地傳輸數(shù)據(jù)信息,，還具備網(wǎng)絡(luò)管理等功能，說到底網(wǎng)絡(luò)層就是塒感知數(shù)據(jù)的管理和處理技術(shù)：包括傳感器采集的數(shù)據(jù)的存儲,、查詢,、分析、比較,、挖掘和智能的處理等技術(shù),。把物聯(lián)網(wǎng)比作一個人的話，網(wǎng)絡(luò)層可以說是整個物聯(lián)網(wǎng)的“腰”,。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)中物物相連的重要組成部分,，不儀需要識別數(shù)據(jù)信息，更能智能化的分析處理多功能平臺,。

　　3)應(yīng)用層是為用戶提供豐富的服務(wù)功能,。用戶通過智能終端在應(yīng)用層上定制需要的服務(wù)信息：如查詢信息，監(jiān)控信息,、控制信息等,。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)用層會大大拓展到各行業(yè),，給我們帶來實(shí)實(shí)在在的方便。

　　3　融合無線移動通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

　　3．1無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用描述

　　為了方便,，人們總習(xí)慣用移動的方式與網(wǎng)絡(luò)連接,。無線終端通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)接入物聯(lián)網(wǎng)并能實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物體識別，監(jiān)控和控制等功能,，此時的物聯(lián)網(wǎng)便稱之為無線物聯(lián)網(wǎng),，H前的物聯(lián)網(wǎng)主要集中在展會區(qū)域．通過固定區(qū)域放置射頻識別器，實(shí)現(xiàn)該片區(qū)域地智能化,，無線物聯(lián)網(wǎng)叫還沒未真正的大規(guī)模的應(yīng)用,。在未來的無線物聯(lián)網(wǎng)中：

　　我們利用手機(jī)終端訪問物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，查詢目標(biāo)信息。比如利用手機(jī)訪問特定網(wǎng)址,，經(jīng)過身份驗(yàn)證后,，輸入產(chǎn)品的電子標(biāo)簽就可以查詢所買的超市商品信息。無線物聯(lián)網(wǎng)也日『以用于智能監(jiān)控,，利用手機(jī)終端通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸可以視頻查看目標(biāo)區(qū)域的交通情況,，以便選擇方便快捷的路線。另外我們通過無線物聯(lián)網(wǎng)也可以用手機(jī)終端去控制裝配有電子標(biāo)簽的家用電器,，比如設(shè)置空調(diào)的開啟時間和溫度,，電視的開啟設(shè)置等。

　　從上可以看出,。無線物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能真正給我們帶來足不出戶的方便,，是未來物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

　　3．2無線物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施模型

　　根據(jù)上述功能,，我提出如圖4的無線互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施模型,。我們可以清楚地看出整個物聯(lián)網(wǎng)就是外面的大圈，里面的小圈是互聯(lián)網(wǎng),，智能終端(手機(jī)其中一種)通過核心網(wǎng)接入,，物聯(lián)網(wǎng)上有許多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，如智能監(jiān)控,、信息查詢等,。這些節(jié)點(diǎn)放置了智能傳感器，實(shí)時的采集目標(biāo)物體信息(如放在醫(yī)院和交通路門進(jìn)行監(jiān)控,，對超市,、銀行信息查詢等)通過網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行傳輸處理，提供給用戶需要的信息,。

圖４
從上可以看出：要讓未來的無線物聯(lián)網(wǎng)做到暢通無阻,，首先要能讓移動終端能力方便快捷的接入和高速的帶寬，這些是無線移動通信網(wǎng)重點(diǎn)發(fā)展的方向,。其次有無處不在的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),，放置我們需要的區(qū)域，如超市,。醫(yī)院,，倉庫等。通過這些節(jié)點(diǎn)我們能實(shí)時的對目標(biāo)物體進(jìn)行監(jiān)控處理,。最后是無處不在的互聯(lián)網(wǎng),，這也是物聯(lián)網(wǎng)的核，任何物體是靠圖4互聯(lián)網(wǎng)連在一起的,，通過互聯(lián)網(wǎng)的連接到才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控和處理,，才能讓物體更智能,。