云服務(wù)在窄帶物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

孔江坤 李瑞洋 李 丹 郭建新 張雨帥

（西京學(xué)院，陜西 西安710100）

為了提高云服務(wù)應(yīng)用效率，本文以窄帶物聯(lián)網(wǎng)為研究，提出了窄帶物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)措施，希望結(jié)合有效闡述，能夠?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)工作開展提供有效參考，從而進(jìn)一步為社會(huì)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

1 云服務(wù)技術(shù)

云計(jì)算是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)完成的一種大數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)籌方式，通過集成海量傳感器、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等設(shè)備，完成數(shù)據(jù)的虛擬計(jì)算和拓展，在技術(shù)應(yīng)用方面，達(dá)到了資源共享的目的，便于信息傳輸和使用。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)分析，云計(jì)算服務(wù)可概括為以下幾個(gè)類別：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（laaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）、軟件即服務(wù)（SaaS），各種服務(wù)相互配合，綜合為管理系統(tǒng)服務(wù)提供支持?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)涵蓋存儲(chǔ)器、Web 服務(wù)器、防火墻服務(wù)器、窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信鏈路等內(nèi)容。由于安裝了高效傳輸?shù)挠布到y(tǒng)，所以可以快速完成信息的傳輸和使用，使原有的信息傳輸成本降低，減少了信息的物理空間占用，業(yè)務(wù)之間的往來獨(dú)立而便捷。在信息使用方面，高速率硬件資源成為信息快速流通的主要媒介，這是云計(jì)算平臺(tái)可以短時(shí)間完成大量數(shù)據(jù)處理的主要原因。平臺(tái)即服務(wù)是窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的綜合部署平臺(tái)。該平臺(tái)能夠完成資源的有效分配，對(duì)現(xiàn)有的資源存儲(chǔ)和使用的過程中，保證資源的利用率達(dá)到最大化，提高資源的使用價(jià)值。軟件即服務(wù)則是通過對(duì)原有軟件系統(tǒng)的不斷開發(fā)和升級(jí)，得到最實(shí)用的軟件系統(tǒng)，方便進(jìn)行定制的服務(wù)項(xiàng)目，并對(duì)硬件資源高效分配，為資源存儲(chǔ)提供空間。

2 窄帶物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)通訊的重要組成部分，它的發(fā)展速度將直接決定未來現(xiàn)代化城市的建設(shè)進(jìn)程。由于（轉(zhuǎn)下頁）涵蓋了科技性、創(chuàng)新性建設(shè)理念和特點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)將被各行各業(yè)廣泛接受并關(guān)注。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的革新速度更加關(guān)注，該技術(shù)便于進(jìn)行短距離的信息傳輸和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提高了范圍內(nèi)信息的傳播速度和效率，展現(xiàn)了信息的流通價(jià)值。

與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的兼容性更高，換句話說，它可以通過蜂窩狀的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的無線傳輸，保證可以從單點(diǎn)完成信息的范圍性覆蓋傳遞，提高信息的傳播效率。與之配套的是分辨率更高的接入設(shè)備，這種設(shè)備可以快速且精準(zhǔn)的捕捉微弱信息，然后利用物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)完成信息的整理和存儲(chǔ)。隨著對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的不斷研發(fā)和深入，發(fā)現(xiàn)其中存在一定的不足，比如：該項(xiàng)技術(shù)無法完成多場(chǎng)景的信息覆蓋，只有在特定的場(chǎng)景中才能展現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。因此，研發(fā)人員需要不斷深入，加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研發(fā)和升級(jí)，讓窄帶互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)有更堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。

從現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展空間分析得知，該技術(shù)在未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面將占有更大的市場(chǎng)份額?，F(xiàn)階段的3G、4G 網(wǎng)絡(luò)雖然已經(jīng)方便了人們的生活，但是相信在不久的將來，該技術(shù)將會(huì)成為人們生活賴以生存的必要條件之一。市面上的設(shè)備仍然需要通過藍(lán)牙、Wi-Fi 等方式進(jìn)行連接，僅有一成左右的人群在使用窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。雖然該技術(shù)的應(yīng)用人群范圍有限，但是從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)需求量分析不難猜想，將來的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為運(yùn)營商主要的投資對(duì)象。

到目前為止，我國的多數(shù)企業(yè)在經(jīng)營管理過程中都相繼采納并使用了窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過與合作伙伴完美的技術(shù)融合，使窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有更成熟的管理標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)在被應(yīng)用的過程中，可以更好的發(fā)揮其高效性和迅捷性的價(jià)值，這也十分符合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的個(gè)性化管理需求和理念。此時(shí)需要注意，有些企業(yè)已經(jīng)開始對(duì)窄帶物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，如果某一企業(yè)已經(jīng)完成了技術(shù)的升級(jí)和系統(tǒng)的增強(qiáng)，那么該企業(yè)勢(shì)必會(huì)占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額，進(jìn)而獲得更高的收益。

3 窄帶物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

為了提高在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的服務(wù)范圍，需要在對(duì)技術(shù)升級(jí)的同時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新領(lǐng)域進(jìn)行探索，以提高該技術(shù)的傳播和使用范圍。

3.1 優(yōu)化部署技術(shù)

針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以利用多種媒介和手段完成對(duì)信息的傳輸，并且確保傳出信息的高效性與完整性。NB-IoT 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)通訊設(shè)備的信息快速傳播，信息共戰(zhàn)部署能夠節(jié)約大量成本，并且傳播效率更高。之所以提起NB-IoT 共戰(zhàn)部署計(jì)劃，是由于在實(shí)際的應(yīng)用過程中，該項(xiàng)技術(shù)可以覆蓋更大面積，提高信息的擴(kuò)散范圍。因?yàn)橐粋€(gè)NB-IoT 站點(diǎn)就可以覆蓋多個(gè)領(lǐng)域和區(qū)域的傳輸基站，所以在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)，通常采取1：N的組裝部署模式。

3.2 配置管理技術(shù)

部署NB-IoT 一般采用共站組網(wǎng)，在這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下可以完成與其他網(wǎng)絡(luò)通信相類似的信息傳播。由于需要建立觸控方式和共主控方式，所以在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭配時(shí)，要將NB-IoT 與其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，使相應(yīng)的Ip 地址不發(fā)生沖突，此處建議部署主控方式。

NB-IoT 基站根據(jù)不同區(qū)域有明確的等級(jí)劃分，在數(shù)據(jù)搭配時(shí)也要以此為參考。對(duì)于信息的移動(dòng)管理和切換，要重新開設(shè)路徑，以免信息交互錯(cuò)誤。對(duì)新接入的信息進(jìn)行控制管理，同時(shí)做到資源合理分配，限制部分新用戶接入網(wǎng)絡(luò)，使系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3 覆蓋增強(qiáng)技術(shù)

NB-IoT 覆蓋增強(qiáng)技術(shù)是通過符號(hào)擴(kuò)頻技術(shù)和Burst 重復(fù)技術(shù)的交互使信號(hào)增強(qiáng)。在保證不對(duì)原有頻率符號(hào)的序列打亂的同時(shí)，通過對(duì)特殊符號(hào)的重復(fù)增強(qiáng)，達(dá)到頻譜增強(qiáng)的效果，這是符號(hào)擴(kuò)頻的主要運(yùn)行方式。而Burst 重復(fù)技術(shù)，是將原有的符號(hào)序列擴(kuò)充為2 倍或者4 倍，由于完成的信號(hào)的重復(fù)接收和傳遞，使接收端合并的信息得以重組，更完整的信息被接入以后而達(dá)到信號(hào)增強(qiáng)的效果。覆蓋增強(qiáng)技術(shù)還需要用到信息加密手段，通過將原有的信息頻率變窄，使大量信息集中發(fā)射，讓NB-IoT技術(shù)獲得更高的功率譜密度。

Burst 重復(fù)技術(shù)可以將單位領(lǐng)域的信號(hào)反復(fù)增強(qiáng)，使信號(hào)達(dá)到特定化的增強(qiáng)效果，但是由于需要重復(fù)進(jìn)行資源分配，勢(shì)必會(huì)造成信息量重復(fù)堆積問題，進(jìn)而占用更大的系統(tǒng)空間。為了獲得足夠的系統(tǒng)容量，NB-IoT 可以將區(qū)域內(nèi)的信號(hào)通過不同層級(jí)的覆蓋，將信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)的同時(shí)，選擇特定的覆蓋層級(jí)和傳輸方式。雖然高覆蓋等級(jí)能夠保證預(yù)期的覆蓋效果，但信息的反復(fù)使用勢(shì)必會(huì)降低傳輸效率，而如果采用低覆蓋等級(jí)模式，雖然可以獲得更精準(zhǔn)的信息傳輸效果，但是卻無法達(dá)到大面積覆蓋的要求。按照小區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行特定方式的覆蓋增強(qiáng)，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)容量劃分，使最終獲得的覆蓋方式能夠滿足小區(qū)的實(shí)際使用需求。信號(hào)覆蓋需要考慮接收器的信息接收強(qiáng)度，這也是改變覆蓋等級(jí)主要途徑。

4 云服務(wù)在窄帶物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

通過整合物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營資源得知，良好的服務(wù)接口是保證提供給用戶更好服務(wù)的前提。窄帶物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營中心可以滿足用戶的強(qiáng)大信息需求，通過建立龐大的信息系統(tǒng)平臺(tái)，將各類信息利用光纖維進(jìn)行連接和傳輸，提高資源的整合效果和使用范圍，達(dá)到全面覆蓋的目的。服務(wù)器虛擬化程度不斷加深的同時(shí)，可以根據(jù)用戶的實(shí)際使用目的進(jìn)行特定方式的工具設(shè)定，讓用戶可以在特殊的網(wǎng)絡(luò)界面獲取云端的信息。用戶通過鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器進(jìn)行信息的搜索和瀏覽，如果要搭建特殊的服務(wù)器，則需要用戶首先設(shè)定一個(gè)單獨(dú)的信息存儲(chǔ)空間，將重要的信息資源實(shí)時(shí)保護(hù)，同時(shí)可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊和傳輸，按照特定的邏輯業(yè)務(wù)處理功能選擇處理流程。

結(jié)合以上闡述，進(jìn)一步提高了對(duì)于云服務(wù)在窄帶物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，作為技術(shù)人員，要不斷創(chuàng)新與實(shí)踐，以此才能有效的提高技術(shù)水平，為云服務(wù)在窄帶物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展提供有效保證。