低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向

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1、低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向　　【摘要】为研究低数据速率在移动物联网发展过程中的应用，以车联网为案例，分析其应用需求背景、基本网络组成结构以及车联网终端各功能模块工作原理，并着重基于GPRS和CDMA1X这2种2.5G低数据速率移动网络，结合车联网低数据速率应用特性，从终端模块成本、物联网号码开卡以及移动网络性能方面阐述低数据速率移动物联网的发展和产业化的新态势。　　【关键词】移动物联网车联网低数据速率GPRSCDMA1X　　doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017中图分类号：TN

2、929.5文献标志码：A文章编号：1006-1010（2016）12-0078-04　　引用格式：赵小江，祝海云，徐福新.低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向[J].移动通信，2016，40（12）：78-81.　　1引言　　从手机和移动宽带衍生发展而来的M2M模块在行业应用信息化中得到大力应用，移动物联网成为一个新兴市场。战略无线业务咨询公司Northstream曾公布了它对2016年全球移动电信行业走势的预测：预计“物联网黄金时代”9将拉开序幕。目前承载移动物联网的主要无线传输网络包括2G（2.5G）/3G/4G移动网络、W

3、i-Fi网络、ZigBee、蓝牙等，并且大约70%的移动物联网都是以低数据速率的低端通信模块为主。本文将主要探索低数据速率移动物联网的通信技术发展方向和产业化方向，并以车联网为例进行探讨。　　2车联网结构　　截至2015年6月底，全国机动车保有量达2.71亿辆，电动自行车保有量也已突破2亿辆。汽车、摩托车、电动自行车已经成为各个阶层工作、生活中必备的交通工具，但被盗现象却时有发生，因此用户对车辆防盗、定位管理需求日益强烈。此外，一些快递物流、外勤服务、车队管理、汽车租赁管理等不仅需要车辆定位，而且使用轨迹辅助生产调度管理、里程数量统计、

4、围栏管理等应用。车辆的运行状况也是车主非常期望掌握的，这通常需在汽车4S店或者车辆维修点才可以查看。而目前机动车车载自动诊断系统“OBDⅡ”已经可以提供外部接口车况检测或者汽车厂家直接通过其ECU（ElectronicControlUnit，电子控制单元）接口完成车况检测，甚至电动自行车也已经结合控制器可以提供车况检测和电池电量管理等功能。　　车辆防盗定位、生产调度管理、车况检测等都驱动了车联网平台的诞生。车联网组成不仅包括车辆本身，而且还包括车联网终端、用户智能手机/电脑、GPS卫星定位系统、车联网云平台，并依赖移动通信数据网、互联网

5、完成，具体如图1所示：　　车联网终端先通过GPS卫星实时获取地面行驶车辆的位置信息，再通过移动通信数据网络与车联网云平台之间建立通信。车联网终端除了包括由单片机组成的控制模块外，还包括定位模块、通信模块以及智能传感模块。9　　定位模块以GPS芯片为基础获得车辆所在的地理位置信息，实时不断地接收GPS卫星信号，提供车辆运动状态数据，包括车辆经纬度信息、运行速度、运行方向、时间信息等。　　通信模块在图1中可与车联网云平台和用户手机/电脑终端进行数据交换，目前通信网络和终端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi网络。但考虑定位和车辆控制的

6、交互数据量小（主要包括控制信令、GPS经纬度、车况检测等数据），而且室外移动范围广，同时结合移动物联网成本的考虑（终端2G通信模块与终端4G通信模块的价格约相差3至8倍），因此图1中车联网终端连接车联网平台所需的移动通信数据网络主要基于2.5G移动网络为主，这包括GPRS（GSM）网络和CDMA1X（CDMA）网络。　　智能传感模块包括防盗模块和车体性能感知模块。其中，防盗模块在用户设置防盗功能后，通常利用GPS位置信息形成电子围栏和G-Sensor（重力传感器）感知车辆被触碰或剧烈震动通过系列算法触发整车被盗报警，或者通过断电感知电池

7、被盗，即可向用户手机发送报警信息，这种模式基本可以避免误报警；车体性能感知模块包括电池电量和车况检测功能等，让车况信息黑匣子可以向用户直观展现。　　车联网云平台除了包括存储车辆的各种数据档案信息外，还包括轨迹、绑定智能手机和智能终端关系、车辆报警记录等。用户智能手机和电脑终端可以利用图1中无线数据网络（这可以是各类制式的2.5G、3G、4G移动数据网络或者Wi-Fi网络）或者有线数据网络连接车联网云平台，实时查看车辆信息、接收报警信息或控制车辆，以确保报警的有效性和远程可控性。　　3低数据速率移动通信相关技术和特性9　　在车联网中的应用

8、　　在移动物联网中，大量的应用如车联网、抄表业务、智慧农业、工业自动化、可穿戴设备、安防等，由于没有稳定的Wi-Fi覆盖，只能基于移动通信网络。2G网络（GSM和CDMA）经过较长时间的建设运行维护，网络覆