无线通信在物联网中的应用

摘 要：简述了无线通信和物联网的概念，及其发展历史，并具体例举了无线通信技术在物联网中的应用，并加以展望。

【关键词】物联网 无线通信 无线通信模块 GRST

1 概述

1.1 无线通信技术的发展历程

在无线电后，马可尼第一次演示海上航行船舶间的通信标志着无线移动通信的开始。无线电在20世纪70年代后以蜂窝网正式开放供公众使用，全世界的无线通讯技术开始迅速发展，从技术到方法手段，都有极大的发展，无线通信设备在小型化，集成化，高可靠，降低成本等新技术的推动下巨大的发展。可以预见，在未来的几十年里全世界范围的无线通信将会得到更快的发展。

无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：

第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

1.2 物联网的概念及其发展

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

在物联网应用中有三项关键技术：

传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

2 无线通信模块技术原理

GPRS，也叫通用分组无线业务，是在现有的GSM移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。GPRS通过在GSM数字移动通信网络中引入分组交换功能实体，以支持采用分组方式进行的数据传输。GPRS系统可以看作是对原有的GS M电路交换系统进行的业务扩充，以满足用户利用移动终端人Internet或其它分组数据网络的需求。

无线通信模块要与Internet交互的数据先通过GPRS与当地GSM基站中的GPRS业务节点进行无线通信，并进入GPRS网络。然后通过GPRS网关与Internet进行数据交互。

3 无线通信模块在物联网应用与开发

无线通讯模块在物联网中的应用和趋势，主要有六个行业内容。

一是车载行业，车载行业是增长比较快的行业，它的年复合增长率可以达到40%，随着大家对车辆安全的要求，汽车的前装方面要求越来越多，除了汽车的前装还有车载的信息处理系统，包括导航系统，车载的娱乐系统。

智能交通行业年复合增长率29%，有三个大类，一是车辆防盗系统，二是车队管理系统，包括华为的曹总提了车队和车厂的管理系统。从个人或公司资产保护部分，需要车辆防盗系统，包括保险、能耗评估等等方面。

能源行业，从国内来看，在物联网应用里的量是最大的一块。一般的能源表，低压集中抄表、输电以及配电监控管理、可再生能源以及充电。在欧洲、美国、印度量有上升比较明显的趋势。

支付行业，大家几乎每天都会遇到POS应用，在商店或大型超市大会用到POS机，以及ATM现金终端，要监控ATM机里的现金，还有自动收获终端，在日本地区适用比较广泛，有很多客户做自动贩卖机。

安防行业，有三类比较多的，大家会把安全放在第一位，会应用在家庭安防，像智能家庭终端会把安防的概念放进去，个人安防终端，类似于对老人、小孩的看护会做得比较多，比较典型的个人应用是跟踪器、老人看护终端。

医疗行业，这个行业的起点比较低，年复合增长很高，达到60%.这边分成三大应用，一类是医疗，随着饮食、环境，越来越多的人会得慢性病，这需要家庭的看护，需要有手段把我们测到的数据传送到后台终端，甚至传到医院那边。有的需要家庭看护，有的人喜欢做户外运动，是有一定危险系数的，所以在做户外运动时做跟踪和救援。

参考文献

[1]刘建周.物联网的概念及发展[J].中国科技术，2011（01）.

[2]葛浩法.无线通信技术发展热点剖析[J].中国科技博览，2010（09）.

[3]徐辉.浅析我国无线通信技术的发展历程与趋势[J].中小企业管理与科技，2009（09）.

作者简介

王富亮，（1970-），男，汉族，山东省新泰市人，本科学历，工作于中兴通讯股份有限公司。

作者单位

中兴通讯股份有限公司 江苏省南京市 210012