物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展思路與泛在無線通信技術(shù)研究

1、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展思路與泛在無線通信技術(shù)研究the industrial development of iot and ubiquitous wireless communications 朱洪波/zhu hongbo楊龍祥/yang longxiang朱琦/zhu qi(南京郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210003) (college of telecommunications and information engineering, academy of internet of things, nanjing university of posts and telecommun

2、ications, nanjing 210003, china)中圖分類號：tn929.5 文獻標(biāo)志碼：a 文章編號：1009-6868 (2012) 02-0000-00 基金項目：國家科技重大專項(2012zx03003011-005、2011zx03005-005)摘要：文章基于物聯(lián)網(wǎng)的特征、技術(shù)思想及其與新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)系，重點研究了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵泛在無線技術(shù)，主要包括末梢感知層、網(wǎng)絡(luò)融合層、無線資源管理以及對數(shù)據(jù)進行綜合處理的信息處理等關(guān)鍵技術(shù)。文章指出物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是利用“泛在網(wǎng)絡(luò)”實現(xiàn)“泛在服務(wù)”,是一種更加廣泛深遠的未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)正催生一場戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)革命，將

3、帶來千載難逢的機遇，全面推動社會的經(jīng)濟振興和社會進步。關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；泛在網(wǎng)；后互聯(lián)網(wǎng)；異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合；云計算abstract:this paper discusses one of the key aspects of industrial iot: ubiquitous wireless technology. ubiquitous wireless technology includes peripheral perception layer, network convergence layer, radio resource management, and information pr

4、ocessing for integrated data. in this paper, we suggest that the essence of iot is to achieve ubiquitous services through a ubiquitous network, which is a far-reaching network. we also suggest that iot will create opportunities and promote economic revitalization and social progress. key words:inter

5、net of things; ubiquitous networks; post internet; heterogeneous network convergence; cloud computing1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想物聯(lián)網(wǎng)作為全球戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到國家和社會的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)開始進入一個新的歷史階段，而基于互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和智慧化服務(wù)將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要時代特征。物聯(lián)網(wǎng)將充分發(fā)揮新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢，與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)服務(wù)深度融合，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的革命性轉(zhuǎn)型，研究滿足國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的信息化解決方案，推動信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與建設(shè)，實現(xiàn)戰(zhàn)略信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)的

6、智慧化；將形成以新興信息服務(wù)業(yè)為龍頭，網(wǎng)絡(luò)運營業(yè)為支撐，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造業(yè)為補充的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想可以定義為利用“泛在網(wǎng)絡(luò)”實現(xiàn)“泛在服務(wù)”，是一種更加廣泛深遠的未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形態(tài)；其原意是用網(wǎng)絡(luò)形式將世界上的物體都連接在一起，使世界萬物都可以主動上網(wǎng)。它的基本方式是將射頻識別設(shè)備(rfid)、傳感設(shè)備、全球定位系統(tǒng)或其他信息獲取方式等各種創(chuàng)新的傳感科技嵌入到世界的各種物體、設(shè)施和環(huán)境中；把信息處理能力和智能技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)注入到世界的每一個物體里面，令物質(zhì)世界被極大程度的數(shù)據(jù)化，并賦予生命；物聯(lián)網(wǎng)希望世界萬物能夠智慧化地上網(wǎng)，使物體會“說話”、會“思考”、會“行動”。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是借助于

7、網(wǎng)絡(luò)智慧化的實現(xiàn)，把各種事物以信息化的方式通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來；物品能夠利用rfid等傳感技術(shù)彼此進行智慧“交流”，而無需人的干預(yù)；通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)最為明顯的特征是物物相連，而無需人為干預(yù)，從而極大程度地提升效率，同時降低人工帶來的不穩(wěn)定性。因此，物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用中將發(fā)揮無窮的潛力。比如，將感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在一個網(wǎng)絡(luò)物理平臺上提供多種業(yè)務(wù)，這才是多域資源和服務(wù)融合的真正內(nèi)涵。真正的多域融合以后，將會提供一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)

8、平臺，所有的業(yè)務(wù)就都可以在這個網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)，當(dāng)然，接入方式是多種多樣的，但整個網(wǎng)絡(luò)將會是一個統(tǒng)一、融合的網(wǎng)。融合后的網(wǎng)絡(luò)，將能夠為用戶的使用帶來極大的方便。物聯(lián)網(wǎng)是一個多設(shè)備、多網(wǎng)絡(luò)、多應(yīng)用、互聯(lián)互通、互相融合的一個大網(wǎng)，相關(guān)的接口、通信協(xié)議等都需要有一個統(tǒng)一標(biāo)準來指導(dǎo)。而目前，各地的物聯(lián)網(wǎng)都各有自己的標(biāo)準。標(biāo)準很多，又缺乏權(quán)威性，這就導(dǎo)致不同的物聯(lián)網(wǎng)項目難以互通，成為一個個“孤島”。僅僅rfid在全球就有幾十個標(biāo)準化組織出臺了250個標(biāo)準，而全球兩萬多種傳感器的標(biāo)準化現(xiàn)狀可想而知。因此統(tǒng)一的標(biāo)準對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展顯得至關(guān)重要。不僅可以讓各地正開展的示范應(yīng)用的成功案例在其他地區(qū)進行有效復(fù)制，

9、推而廣之，并且能讓一個個信息“孤島”有效融合，整合資源鏈，在一定程度上避免重復(fù)建設(shè)帶來的資源耗費從而提高效率。廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求必將積極推進物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準體系的構(gòu)建，建立跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準化協(xié)作機制，鼓勵和支持企業(yè)積極參與國際標(biāo)準化工作，推動中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成為國際標(biāo)準。國家將圍繞物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，開展技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化推進工程，著力突破傳感器網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，加快通信網(wǎng)、傳感網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，推動形成完整產(chǎn)業(yè)鏈和自主發(fā)展的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化能力，提升整體產(chǎn)業(yè)層級和在國際分工體系的位置，推動形成具有國際競爭力的物聯(lián)網(wǎng)制造和運營產(chǎn)業(yè)體系。國家將大力支持自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造和應(yīng)用，鼓

10、勵企業(yè)建立專利聯(lián)盟，加大對物聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)保護和管理。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想正在催生一場戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)革命1-3，物聯(lián)網(wǎng)時代的到來將給我們帶來千載難逢的機遇。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心價值是傳促使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在這場新興產(chǎn)業(yè)革命的新一輪競爭中占領(lǐng)制高點，搶占先機，掌握主動權(quán)，引領(lǐng)世界信息化的發(fā)展與建設(shè)，全面推動社會的經(jīng)濟振興和社會進步。2 泛在無線技術(shù)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)可以理解為是泛在網(wǎng)的應(yīng)用形式4，而不是傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)概念。泛在網(wǎng)是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合和頻譜資源共享基礎(chǔ)上實現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，是一種基于個人和社會的需求。泛在網(wǎng)利用現(xiàn)有的和新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間無所不在并且按需

11、進行的信息獲取、傳遞、存儲、認知、決策、使用等綜合服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系5。泛在無線技術(shù)是泛在網(wǎng)在連接物質(zhì)世界過程中實現(xiàn)末梢效應(yīng)和邊緣價值的核心技術(shù)，也是促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。泛在網(wǎng)通過泛在無線技術(shù)完成與物質(zhì)世界的連接，并且實現(xiàn)環(huán)境感知、內(nèi)容感知以及智慧性，為個人和社會提供泛在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。泛在網(wǎng)具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內(nèi)涵。作為泛在無線技術(shù)重要組成部分的傳感網(wǎng)可以看作是物聯(lián)網(wǎng)的一種末梢網(wǎng)絡(luò)和感知延伸網(wǎng)。傳感網(wǎng)是多個由傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元組成的節(jié)點，通過自組織方式構(gòu)成范圍受限的無線局域網(wǎng)絡(luò)。傳感網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)提供事物的連接和信息的感知。目前，與物聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的無線通信技術(shù)已滲透

12、到社會各領(lǐng)域，成為很多行業(yè)的支撐，并形成新的經(jīng)濟增長點。隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展所呈現(xiàn)出的高速化、寬帶化、異構(gòu)化、泛在化趨勢，由于泛在網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的關(guān)鍵就在于泛在無線技術(shù)，泛在無線通信成為近年來無線通信領(lǐng)域關(guān)注的熱點之一。作為泛在無線通信的一個重要應(yīng)用，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，從長遠來看，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望成為后互聯(lián)網(wǎng)時代經(jīng)濟增長的引擎。通信網(wǎng)絡(luò)正在朝著泛在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，而泛在無線接入是泛在網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的核心和關(guān)鍵技術(shù)。泛在網(wǎng)絡(luò)能夠隨時隨地提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，泛在網(wǎng)絡(luò)中用戶通過智能終端可以從網(wǎng)絡(luò)上獲得除傳統(tǒng)的話音、短信、視頻業(yè)務(wù)外的各種各樣的服務(wù)。泛在網(wǎng)絡(luò)是一個無處不在的網(wǎng)絡(luò)，人們可以在任意時

13、間任意地點接入網(wǎng)絡(luò)。泛在網(wǎng)絡(luò)幫助人類實現(xiàn)在任何時間、任何地點，任何人、任何物都能順暢地通信。通信對象可以是機器對機器、機器對人、人對機器和人對人。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會信息化水平的日益提高，泛在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為國內(nèi)外政府、學(xué)術(shù)界、運營商、社會團體、設(shè)備廠商關(guān)注的重要話題。3 泛在無線通信技術(shù)研究進展在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，關(guān)于泛在無線通信技術(shù)的研究進展已經(jīng)在業(yè)界引起了廣泛的關(guān)注，所涉及的關(guān)鍵無線技術(shù)主要包括：末梢感知層的關(guān)鍵技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)融合層的關(guān)鍵技術(shù)、無線資源管理的關(guān)鍵技術(shù)以及對數(shù)據(jù)進行綜合處理的信息處理等關(guān)鍵技術(shù)。3.1 末梢感知層末梢感知層的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及數(shù)據(jù)的感知、采集和傳輸技術(shù)，其中

14、無線技術(shù)主要集中在數(shù)據(jù)傳輸部分。物聯(lián)網(wǎng)的末梢網(wǎng)絡(luò)主要是以無線傳感器為代表的大規(guī)模自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器對不同的環(huán)境和信息進行感知并捕獲數(shù)據(jù)。傳感器按一定周期采集不同類型的數(shù)據(jù)，所采集的信息內(nèi)容和信息格式也不同。數(shù)據(jù)采集需要采用短距離低功率的無線通信技術(shù)，之后要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行幕蛘咛幚砥脚_，經(jīng)過處理后，由應(yīng)用平臺控制實現(xiàn)不同的系統(tǒng)應(yīng)用。因為本文主要探討物聯(lián)網(wǎng)與無線技術(shù)，因此，以下著重說明短距離無線通信技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。3.1.1 短距離無線通信技術(shù)鑒于物聯(lián)網(wǎng)的無線連通方式有部署靈活、移動性、滲透性強等特點，近年來

15、，世界眾多站在技術(shù)前沿的國家和企業(yè)在制訂標(biāo)準、研究新技術(shù)和應(yīng)用解決方案方面紛紛予以關(guān)注，以期掌握市場主動。國家近期也通過一系列措施支持和鼓勵中短距離無線通信、與無線傳感技術(shù)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。短距離無線通信尤其適合物聯(lián)網(wǎng)的感知延伸層的組網(wǎng)和應(yīng)用，尤其以無線個域網(wǎng)(wpan)為主的無線通信網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容。目前，主流的微功率短距離的無線通信技術(shù)如wlan、bluetooth、uwb、zigbee、rfid6、60 ghz毫米波的wpan等，其中大部分技術(shù)的工作頻率都集中在了2.32.4 ghz頻段上。2.4 ghz頻段無線系統(tǒng)主要有bluetooth、wi-fi、wireless usb、zi

16、gbee以及無繩電話和微波爐等系統(tǒng)與設(shè)備。如此密集的系統(tǒng)分部，必然造成該頻段的資源緊缺日益擁擠，電磁兼容問題日益凸現(xiàn)。藍牙(bluetooth)技術(shù)7-8是一種適用于短距離無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范。目前，藍牙技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了艱難的醞釀階段，進入了全面起飛階段。藍牙越來越多地嵌入到中高檔產(chǎn)品中，如pda、移動電話、無繩電話、臺式計算機、筆記本計算機、mp3播放機、數(shù)字相機和便攜式上網(wǎng)設(shè)備等，并從移動信息電器逐步拓展到汽車、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等新的領(lǐng)域。wi-fi9-10是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備(如pda、手機)等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。其技術(shù)標(biāo)準采用ieee 802.11b標(biāo)

17、準。wi-fi可以幫助用戶訪問電子郵件、web和流式媒體。它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，wi-fi將作為無線和有線相連接、短距離與長距離通信相銜接的橋梁，發(fā)揮更大的作用。zigbee11使用ieee 802.15.4標(biāo)準作為媒體訪問控制(mac)和物理(phy)層規(guī)范，并在此基礎(chǔ)上定義了應(yīng)用層(apl)、網(wǎng)絡(luò)層(nwk)以及用戶應(yīng)用框架。zigbee之所以能在自動控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是由于它自身具備的多種優(yōu)點，包括低功耗、低成本、低速率、近距離、短時延、高容量、高安全、免執(zhí)照頻段?？傊?，除了底層的傳感器技術(shù)、海

18、量的ipv4/ipv6地址資源、自動控制、智能嵌入等配套技術(shù)之外，實現(xiàn)真正的無所不在的、大規(guī)模的物與物聯(lián)網(wǎng)，更為重要的是在傳輸層實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)作的通信協(xié)議基礎(chǔ)，而這其中，各種無線電通信技術(shù)，將起到特別關(guān)鍵作用。wpan、wlan、ngbwa等無線通信技術(shù)，以及基于這些無線技術(shù)相結(jié)合的融合應(yīng)用將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中，最為重要的組成部分。3.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)12-13將以其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、自組織性強、網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)變化強、以數(shù)據(jù)為中心等優(yōu)勢成為物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的主要部分。itu架構(gòu)中泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)和泛在傳感器接入網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中可能采用無線傳輸技術(shù)的部分，也是物聯(lián)網(wǎng)頻譜需求

19、的主要來源。傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)以傳統(tǒng)的公共移動通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)為代表，泛在傳感器接入網(wǎng)絡(luò)則以短距離無線傳輸技術(shù)為代表。物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)(如智能家居，智能安全，動物溯源，智能醫(yī)院，智能交通、物流等)領(lǐng)域應(yīng)用中，末端設(shè)備和設(shè)施，包括具備“內(nèi)在智能”的(如傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等)和“外在使能”的(如貼上rfid的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個人與車輛甚至“智能塵?！钡?物理界實體，都需要通過各種傳感器設(shè)備、無線、有線的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通，以實現(xiàn)其“智能化物件或動物”的特質(zhì)，這其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求最為強烈。目前，我們在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面研發(fā)的

20、技術(shù)包括：*無線傳感網(wǎng)接入技術(shù)，內(nèi)容包括基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的比較。*無線傳感網(wǎng)路由技術(shù)，內(nèi)容包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計。*無線傳感網(wǎng)拓撲控制技術(shù)，內(nèi)容包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功率控制技術(shù)和典型的拓撲控制方法。*無線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)聚合與管理，內(nèi)容包括無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)聚合技術(shù)，無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)以及無線傳感網(wǎng)安全技術(shù)。3.2 無線頻譜資源應(yīng)用與管理策略我們對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中對無線資源特別是無線頻譜資源的需求做了分析。在末梢網(wǎng)絡(luò)中，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻譜需求為例，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所能提供的無線通信帶寬是十分有限的，特別是在2.4 ghz的通信頻段上，聚集了

21、藍牙、wi-fi、zigbee等無線網(wǎng)絡(luò)，使得該頻段的信道變得十分擁擠。從全局的觀點考慮，根據(jù)itu-r m.2078等國際報告14，4g還需要3521 152 mhz的頻率，這些頻譜都是按照4g的用戶流量模型為人與人的通信而設(shè)計的，并不包括物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求，因此解決物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求的難度遠遠大于4g。無線頻譜資源緊張可能成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的“瓶頸”問題。同時，我們發(fā)現(xiàn)，可以通過有效的資源管理機制實現(xiàn)頻譜的合理和高效再利用，從而解決頻譜資源緊張問題，使資源的供需達到平衡。無線資源管理可以從國家政策和規(guī)劃角度得到很好的再配置，我們也對該方面提出了相關(guān)的建議。例如對物聯(lián)網(wǎng)頻譜的合理規(guī)劃與管理、物聯(lián)網(wǎng)頻

22、率劃分調(diào)整及頻率保護政策、參照國際慣例對物聯(lián)網(wǎng)頻譜進行規(guī)劃、建立物聯(lián)網(wǎng)的流量模型及常見應(yīng)用模型、為典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用制訂頻譜標(biāo)準、借鑒頻譜拍賣機制適當(dāng)實施頻譜開放計劃等等。目前，我們主要從技術(shù)方面提出了適合于物聯(lián)網(wǎng)無線資源管理的各種措施，包括：從空時頻能復(fù)用角度，開發(fā)頻譜池、頻譜聚合、智能天線、軟件無線電、多點協(xié)作等技術(shù)；在授權(quán)頻段開發(fā)d2d直通技術(shù)，在非授權(quán)頻段，開發(fā)多種短距離通信技術(shù)共存技術(shù)等；從系統(tǒng)級角度開發(fā)頻譜分析、頻譜決策、頻譜監(jiān)視、頻譜搬移和頻譜共享等頻譜管理技術(shù)；從頻譜二次利用角度開發(fā)可見光通信、太赫茲通信、白色空間通信以及開發(fā)2.5 ghz、3.33.4 ghz、3.5 ghz、

23、5 ghz、5.155.725 ghz等新頻段業(yè)務(wù)；此外，在無線資源管理方面，著重開發(fā)無線技術(shù)的電磁兼容和電磁干擾技術(shù)，為無線資源的有效復(fù)用、多種技術(shù)和系統(tǒng)的高效共存提供保障。3.3 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合與協(xié)同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*不同的無線頻段特性導(dǎo)致的頻譜資源使用的異構(gòu)性。*不同的組網(wǎng)接入技術(shù)所使用的空中接口設(shè)計及相關(guān)協(xié)議在實現(xiàn)方式上的差異性和不可兼容性。*業(yè)務(wù)的多樣化。*終端的多樣化。不同運營商針對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)所實施的相應(yīng)的運營管理策略不同。以上幾個方面交叉聯(lián)系，相互影響構(gòu)成了無線網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性。這種異構(gòu)性對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性和高效性帶來了挑戰(zhàn)，同時給移動性管理、聯(lián)合無線資源管理

24、、服務(wù)質(zhì)量保證等帶來了很大的問題。網(wǎng)絡(luò)融合的主要策略可以理解為各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間，在基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的公共通信平臺之上，實現(xiàn)共性的融合與個性的協(xié)同。所謂“融合”是在技術(shù)創(chuàng)新和概念創(chuàng)新的基礎(chǔ)上對不同系統(tǒng)間共性的整合，具體是指各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與作為公共通信平臺的移動通信網(wǎng)或者下一代網(wǎng)絡(luò)的融合，從而構(gòu)成一張無所不在的大網(wǎng)。所謂“協(xié)同”則是在技術(shù)創(chuàng)新和概念創(chuàng)新的基礎(chǔ)上對不同系統(tǒng)間個性的整合，具體是指大網(wǎng)中的各個接入子網(wǎng)通過彼此之間的協(xié)同，實現(xiàn)共存、競爭與協(xié)作的關(guān)系以滿足用于的業(yè)務(wù)和應(yīng)用需求。不同通信網(wǎng)絡(luò)的融合是為了更好地服務(wù)于異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同。協(xié)同技術(shù)是實現(xiàn)多網(wǎng)互通及無線服務(wù)的泛在化、高速化和便捷化的必然選

25、擇，也是未來的物聯(lián)網(wǎng)頻譜資源共享亟待解決的問題。具體來說，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的實現(xiàn)分為兩個階段：一是連通階段，二是融合階段。連通階段指各種網(wǎng)絡(luò)如傳感器網(wǎng)絡(luò)、rfid網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等都能互聯(lián)互通，感知信息和業(yè)務(wù)信息傳送到網(wǎng)絡(luò)另一端的應(yīng)用服務(wù)器進行處理以支持應(yīng)用服務(wù)。融合階段是指在網(wǎng)絡(luò)連通層面的網(wǎng)絡(luò)平臺上，分布式部署若干信息處理的功能單元，根據(jù)應(yīng)用需求而在網(wǎng)絡(luò)中對傳遞的信息進行收集、融合和處理，從而使基于感知的智能服務(wù)實現(xiàn)得更為精確。從該階段開始，網(wǎng)絡(luò)將從提供信息交互功能擴展到提供智能信息處理功能乃至支撐服務(wù)，并且傳統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向可管、可控、可信的集中智慧參與的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進。因此，異構(gòu)網(wǎng)

26、絡(luò)融合不是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的革命與顛覆，而是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分階段的演進、有效地規(guī)劃異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的研究與應(yīng)用。3.4 海量信息處理技術(shù)與云計算在物聯(lián)網(wǎng)中，從末梢網(wǎng)絡(luò)采集了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要進行處理才能實現(xiàn)各種不同的應(yīng)用需求。于是，海量信息智能處理與云計算技術(shù)應(yīng)運而生。根據(jù)泛在無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息的特點，可以采用諸如數(shù)據(jù)時間對準技術(shù)、集中式數(shù)據(jù)融合算法及分布式數(shù)據(jù)融合算法等技術(shù)進行數(shù)據(jù)融合，采用分類、估值、預(yù)言、相關(guān)性分組或關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚集、描述和可視化、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型(text、web、圖形圖像、視頻、音頻等)挖掘等進行數(shù)據(jù)挖掘。目前，我們針對海量信息處理和云計算方面，建立了相應(yīng)的實驗平臺，涵蓋網(wǎng)絡(luò)信息處

27、理等領(lǐng)域的應(yīng)用，圍繞機器翻譯、語言信息處理、海量信息存儲與搜索、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容技術(shù)、語義計算、web挖掘與服務(wù)、云計算、網(wǎng)絡(luò)通信及安全等若干領(lǐng)域的理論技術(shù)與應(yīng)用開展研究。4 結(jié)束語如今，物聯(lián)網(wǎng)正越來越多地運用到人們的生活中。全中國的力量都被發(fā)動起來迎接物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，作為科研力量之一的學(xué)校和科研團隊一直努力在物聯(lián)網(wǎng)研究方面做出有價值的工作，目前，我們研發(fā)了智慧校園系統(tǒng)、校園環(huán)境控制系統(tǒng)、云計算開發(fā)平臺，將各種信息與服務(wù)孤島融合成為一個統(tǒng)一的平臺，統(tǒng)一了門戶，統(tǒng)一了用戶的身份，實現(xiàn)了全校資源、服務(wù)和用戶的融合共享；采用云計算和新一代信息技術(shù)使校園服務(wù)逐步實現(xiàn)智慧化。將人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、服務(wù)社會融為

28、一體。需要融合、需要創(chuàng)新、需要共享，這是物聯(lián)網(wǎng)的方向。還有一個是面向服務(wù)、面向應(yīng)用，而云計算就是基礎(chǔ)。相信，我們會繼續(xù)為物聯(lián)網(wǎng)時代做出更多有意義的成果。在后互聯(lián)網(wǎng)時代的國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用策略中應(yīng)當(dāng)高度重視泛在無線通信技術(shù)的研發(fā)，并加快推進與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的深度融合，以新興信息服務(wù)業(yè)為龍頭優(yōu)先發(fā)展基于網(wǎng)絡(luò)的新興智慧服務(wù)產(chǎn)業(yè)，以社會發(fā)展的服務(wù)需求為導(dǎo)向。物聯(lián)網(wǎng)不僅需要技術(shù)革命，它更是牽涉到新興經(jīng)濟領(lǐng)域各個行業(yè)、各個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要多種力量的整合。這就需要國家的新興經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)政策和立法上要走在前面，要制訂出適合新興產(chǎn)業(yè)革命和發(fā)展的政策與法規(guī)，保證新興經(jīng)濟的正常發(fā)展。對于物聯(lián)網(wǎng)時代的新興產(chǎn)

29、業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展，必須要有政府的政策支持，必須要有專門人員和專門機構(gòu)來研究和協(xié)調(diào)，這樣物聯(lián)網(wǎng)才能在真正意義上帶動新興經(jīng)濟的發(fā)展而大有作為。5 參考文獻1 itu internet reports 2005: the internet of things r. itu, 2005.2 giusto d, iera a, morabito g, et al. the internet of things m. new york, ny, usa: springer, 2010.3 朱洪波,楊龍祥, 于銓. 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究 j. 通信學(xué)報, 2010,31(11) 1-8.4 朱洪波, 楊龍祥, 朱琦. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進展與應(yīng)用j.南京郵電大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2011, 31(1): 1-7.5 朱曉榮, 孫君, 齊麗娜, 等. 物聯(lián)網(wǎng) m. 北京:人民郵電出版社, 2010.6 沈蘇彬, 范曲立, 宗平, 等. 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究 j. 南京郵電大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009, 29(6):1-11.