LTE与物联网融合技术研究分析

彭 丽，张纯波

（中国移动通信集团设计院有限公司 山东分公司，山东 济南 250101）

引 言

随着视频监控、语音应用等业务的迅速发展，网络数据高速处理和传输能力面临着新的挑战，各类物联网应用将占用越来越多的移动宽带资源。传统无线通信系统使得早期物联网发展遇到瓶颈，而 LTE 技术的出现，为物联网业务的发展提供了网络保证。

1 物联网技术

物联网包含两层含义 ：一是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 ；二是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。物联网即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在业界，物联网大致被公认为有三个层次 ：底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。

2 LTE技术与物联网的融合

物联网的终端为发送和接收数据（普通数据、音频、视频等），需要以某种方式进行连接。LTE 作为新的移动通信网络技术，以其覆盖范围广、网络部署方便、建设成本低、高速移动性等优势，可为物联网终端提供一种方便接入、活动接入的连接方式。物联网在实现设备与设备的通信（M2M）时， 主要依靠具有标记、地址号码和传感功能的RFID。设备本身不具有感知功能，但可利用支持RFID 技术的智能终端了解设备所处的环境，从而更好地实现对设备的数据读取、状态监控和远程遥控等诸多业务。物联网中的 UHF 频段的RFID 技术通过电场来传输能量，抗干扰性较差，且读写终端的位置相对固定，有效距离一般小于10 m。频谱效率高、通信容量大、移动性强的LTE 技术，可提供大量可移动的读写终端，并将每个终端编号，即可实现方便高效的M2M。物联网的各类应用将通过LTE 终端的普及和推广得到迅速的发展，最终实现LTE 这种先进移动通信技术与物联网的融合。

3 基于LTE的物联网架构

基于LTE 的物联网架构分为三部分 ：物联网服务 / 应用中心，LTE 传输网络和综合接入网络。

物联网服务/ 应用中心，包含对象命名服务器（ONS）、物联网服务器和内部中间件。ONS 用于对相应的物联网服务器和应用服务器定位，类似于互联网中的DNS。物联网服务器对外界提供统一的可伸缩的数据和服务器接口，使外界读取物联网相关数据和实现各种应用。内部中间件则提供物联网服务器和LTE 核心网络之间的接口，用于收集物联网数据和保证防火墙安全。

LTE 传输网络，主要负责物联网设备见数据的可靠传输， 作用类似于传统物联网架构中的互联网，主要包括eNB 和移动管理实体。移动管理实体中的网关设备适合将多种接入手段整合在一起，统一接入到电信网络的关键设备，网关可满足局部区域短距离通信的接入需求，实现与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。

综合接入网络可以使得各种类型的外部终端接入物联网服务器，以获得物联网数据并通过网关控制物联网设备。综合接入网络可通过具有读写器、中间件功能的智能站，把无线传感网接入LTE 系统。也可以把读写器、中间件直接集成到LTE 终端中，利用非常普及的各类LTE 终端，增加收集标签的地域范围、查询和更新 EPC-IS 服务器产品信息。

结 语

LTE 技术可以为物联网提供更好的无线承载。异构网络 融合技术、如何合理地整合、挖掘、智能处理海量数据、模型优化等问题还有待解决，从而使融合后的网络更具稳定性和高效性。