LTE无线通信技术与物联网技术的结合探讨
摘要：社会科学技术发展以来，LTE无线通信技术以及物联网技术得到较好革新，其中LTE无线通信技术具有上传速度快、低延迟以及数据载送能力强等特点，在人们日常生活与生产中具有较为广泛的应用。对LTE无线通信技术进行了深入的探究，分析了物联网的基本架构以及物联网业务模型，报告了LTE无线通信技术与物联网业务模型的适配性，进行了，研究了LTE 无线通信技术与物联网技术的结结合策略。
关键词：LTE无线通信技术；物联网技术；结合
0 引言
随着科学技术的不断发展，LTE是一种新型技术，在一些领域中应用广泛，与传统无线通信技术相比具有较大优势，能够把信道分为不同多个分支，在低速子数据流的基础上实施信道传输，调度无线资源，适用于物联网业务的小数据包，在线业务与高频词物联网业务。此外，传统无线通信网络在应用的过程中，可满足物联网对数据传输需求，主要应用在移动通信终端以及物联网终端等，以此保证端到端的新型物联网在网络中实现了终端的有效融合。
1 LTE无线通信技术
1.1 短距无线通信技术
1.1.1 无线局域网技术
无线局域网技术是人们接入互联网使用较为频繁的技术，其中无线局域网频段主要以2.4 GHz与5GHz，有线网络自无线路由器或者无线AP的基础上，将有线信号向无线信号方向转换。在流量费用相对较高的情况下，是移动互联网主要是接入方式。无线局域网技术主要包括802.11 n、802.11 a、802.11 g等标准，其中802.11 n是主流的应用标准，采用了智能天线技术，可把无线局域网传输速率由54 Mbps提供到300 Mbps。802.11 n优势是：网络速率较高。信号覆盖范围较广以及信号干扰影响较小。具体数据见表1。
表1 无线局域网标准对比表
标准 802.11 a 802.11 b 802.11 g 802.11 n
发布时间 1999 1999 2003 2009
工作频段 5GHz 2.4 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz、5GHz
最高传输速率 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 600 Mbps
1.1.2 蓝牙技术
蓝牙技术主要使用在较多移动终端中，比如手机、平板电脑等，并且在GPS、PC等设备中应用了蓝牙技术。随着科学技术的不断发展，蓝牙技术得到较快更新，性能大大提升。数据传输速率能够达到24 Mbps，其传输距离约为300 m，具有较强隐私功能，并且在此基础上支持IPv6网络协议。在智能家居领域中应用蓝牙技术，可使设备与设备之间通过蓝牙进行有效连接，具有较高的安全性、速率快以及低功耗等优势。
1.2 蜂窝移动通信技术
第一代移动通信技术主要使用了模拟信号，其工作频段在800 MHz，IG是在蜂窝结构组网的基础上采用模拟语音调制技术，附带语音功能。第一代移动通信系统在发展的过程中有较好的应用。但是，在该技术也有一定的缺点，比如抗干扰能力差、利用率偏低以及保密性差等。第二代移动通信系统主要是从模拟系到数字系统的转变，工作频率是800 MHz到1900 MHz之间，能够提供低速数据业务以及语音业务，从语音质量、频谱等方面与模拟通信技术相比有较好的提升，并且在此基础上还提供了漫游功能。
1.3 卫星通信技术
卫星通信技术主要是通过人造地球卫星作为中继站对无线电波实施转发而进行的不同地球站之间的通信。卫星网站由从站、控制中心、地面站以及卫星转发器等构成，其特点是覆盖范围广，可进行个人通信的有效构建。缺点便是：因电磁波物理特性导致传输时延相对较大，在卫星通话的过程中，对方回答时间有一定的延迟。
2 物联网的基本架构
2.1 EPC技术
EPC是一种编码对象，与互联网进行连接。在编码技术中，主要应用的是EPC，能够通过单项标识呈现此代码。对于EPC中的信息能够使用相关系统进行读取，一般情况下使用的是RFID系统，后台标记语言服务器能够在编码信息的基础上对物品信息进行有效的收集与分析，在此过程中离不开EPC系统的应用。EPC系统在应用的过程中，射频识别标签发挥着较为重要的作用，在传递期间主要是通过网络来实现。
2.2 RFID技术
RFID技术中的核心设备有读写、数据处理等设备，同时RFID标签也是此技术中重要的部分，能够读写与写入特定的信息，能够对物体实现跟踪与管理。在运行此技术期间，识别码在其中尤为重要，主要是因RFID技术在运行期间均需要使用到识别码，能够确保该技术顺利运行，能够有效提高管理水平[1]。
2.3 云计算
云计算技术是一种增加、使用以及提供互联网相关的服务，可大大提升网络服务质量，并且应用范围较为丰富。云计算技术在应用的过程中具有较大优势：可靠性强、成本低以及功能丰富等，其中可扩充性主要是指能够对云规模进行动态扩，并且以动态的形式满足不同类型用户需求，这对物联网应用范围的扩大具有较大促进作用；云计算技术成本较低，不需要成本投入不高，有利于企业的较快发展；多功能在应用的过程中能够加大资源利用率，这在较大程度上可降低企业投入成本。普适性意味着云计算应用于未制定的对象，会对程序实施有效构建，在一些情况下支持所有程序，能够满足实际需求。
3 物联网业务模型分析
物联网是互联网发展的基础，向物品之间信息交换方向发展，在使用不同技术的过程中，比如激光扫描技术、射频识别技术以及全球定位技术等，能够对将物品与互联网进行有效的连接，并在此基础上荷载相关协议标准的基础上可管理事物的定位、识别以及智能化等[2]。物联网主流数据业务模型分为感知层、网络层以及应用层，其中，感知层有传感器网络、数据采集层，数据采集技术主要有RFID、传感器以及条形码等；网络层包括互联网、移动通信网以及远程控制网络等；应用层分为支撑子层以及物理网应用层。物联网业务的应用主要有工业监控、环境检测以及智能家具等，应用子层包含服务支撑平台、云计算平台以及信息开发平台等，见表1。
表1 物联网的主流数据业务的业务模型
业务类型 描述 会话频率 会话大小 配置范围 移动性
智能电表 周期性或价格信息 50 10 城区/非城区 固定
智能零售 零售POS机 1000 100 城区 固定
智能交通 汽车周期定位 1000 1500 城区/非城区 移动
远程医疗 输入传输 1000 10-100 城区/非城区 固定
4 LTE无线通信技术与物联网业务模型的适配性
LTE无线网络能够与物理网业务相结合形成无线物联网结构，以LTE无线通信网络作为网关接入物联网期间，因数据流在向LTE网络回传时相对较大，会产生较大的系统负荷，这在较大程度上等会增加无线网络运行压力。物联网在较多领域中有广泛应用，智能电表数据包频率为50次/ d，数据包大小为10 B；智能交通数据包频率为1000次/ d，数据包大小为1500 B；智能家具数据包频率不高于100次/ d，数据包大小为100-1000 B[3]。
LTE技术主要使用了正交频分复用技术，对信号正交划分，在此基础上将数据流变为不同并行的低速子数据流，并且在此基础上通过调制后通过子信道进行传输。物联网在发展期间，技术标准很难统一，导致网络与操作平台等路径不统一，极易出现碎片化。
5 LTE 无线通信技术与物联网技术的结合策略
5.1 在智慧城市建设中的应用
在进行智慧城市建设的过程中，通过把LTE无线通信技术在物联网中应用，可在较大范围内进行网络连接，能够在全市中全覆盖，以此有效监控智慧城市。将物联网技术与LTE技术进行结合的过程中，可在地跌以及地下隧道等区域中设置无线网络，与建筑物、路灯等设施全面连接。还可对空气污染指数以及空气质量指数等实施全面采集，对智慧城市建设具有较大促进作用[4]。在传统技术的基础上，物联网主要使用蓝牙以及无线网络等技术，进行网络通信的连接，在此过程中覆盖范围有一定局限性，并且传输距离相对较近。将物联网与LTE技术结合应用后，以频分多址作为OFDM/FDMA的空间接口，在MIMO技术的基础上提高传输效率，可大大提高智慧城市中无线通信能力。
5.2 在智能电网建设中的应用
智能电网是物联网技术的应用方向，在智能电网建设期间需要使用简化端口接入方法，以此进行智能化以及细化管理。安装智能表，开展远程抄表业务，并且检测客户端设与服务，以此把监测数据汇集到网络终端平台，对集成化信息监管控制系统实施有效构建，对电力使用流量进行有效的分析，调整智能电网结构，以此提升电力系统利用率。此外，智能电网有较早的应用，实现了电表远程查抄，并对设备运行情况实施监测[5]。随着智能点标准癌全国内覆盖，并且对电网结构进行优化，LTE技术与物联网技术的结合在智能电网建设中国发挥着较为重要的作用。
5.3 在智能家居中的应用
在智能家居行业中，家居智能化的发展可全面满足人们物质以及精神需求，不同智能家电与生活用用品极大提高了人们生活质量，比如智能压面机，能够根据使用者自身需求，压出不同的面型，在运行的过程中可以手动运行，还具有全自动化功能[6]。由此可以看出，物联网能够实现智能家居业务功能，尤其是在LTE无线网络技术的基础上，能够将较多家居与网络连接，并且可对其进行远程控制，从而提升生活便利性。
5.4 在智能网联汽车中的应用
随着城市化不断发展，交通网络逐渐复杂，因此智能网联汽车系统受到人们的欢迎。在构建智能网联平台的过程中，能够把私家车纳入到共享平台中，用户可享受相关服务，比如汽车租用以及导航等服务。从公共交通系统角度进行分析，能够在物联网的基础上，根据实际道路条件构建无线覆盖方案，实现物联网在交通网络中全覆盖，从而提升车辆行使安全性。
6 语论
综上所述，随着我国科学技术的不断发展，LTE无线通信技术在发展的过程中，需要将大众通信作为基础的技术改进，确保具有更高的精确度与效率，确保现代物联网业务与LTE无线通信技术进行有效融合发展。此外，需要对物联网网络稳定性进行确定，同时没有定义物联网相关业务形态。若根据协议通过3GPP自定义的位域，能够抽象出不同数据业务。在LTE技术发展期间与物联网业务实施有效融合，并且通过LTE技术促进物联网业务的发展。
参考文献：
[1]吴小琳. LTE无线通信技术与物联网技术的结合与应用[J]. 信息与电脑:理论版, 2018(10):142-143.
[2]彭晓良, 陈生海, 丁建群. 试析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J]. 山东工业技术, 2018(1):110-110.
[3]白德有, 王日, 付兰兰. 浅析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J]. 中国科技投资, 2018(005):298.
[4]张雷. 试论LTE无线通信技术与物联网技术的结合与应用[J]. 电脑知识与技术:学术版, 2019(5):70-71.
[5]李洪, 吴泽龙. 浅析LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J]. 数字通信世界, 2018(002):122.
[6]谢爽. LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J]. 科学与财富, 2018(025):90.
