人們熱切地關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)，卻鮮有人知道支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要資源—無(wú)線電頻譜是否能夠承載其發(fā)展的需求。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。而物聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在的特點(diǎn)，使得有線傳輸受到很大限制，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和寬帶無(wú)線接入將成為物聯(lián)網(wǎng)的主要傳輸方式。而物聯(lián)網(wǎng)信息交互與傳輸以無(wú)線為主的特點(diǎn)， 注定了它將成為頻譜資源需求的大戶。
因此，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)正式實(shí)現(xiàn)，有超過(guò)500億以上的終端需要通過(guò)無(wú)線方式連接在一起時(shí)，形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人與人通信互聯(lián)的移動(dòng)通信與無(wú)線接入的數(shù)據(jù)量，其對(duì)頻譜的需求絕不是如今己分配的移動(dòng)通信和無(wú)線接入頻率所能承載的。到那時(shí)，頻譜資源的短缺將成為物聯(lián)網(wǎng)難以克服的瓶頸。
目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一般是小流量的M2M應(yīng)用，比如路燈管理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等，所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，原有的2G網(wǎng)絡(luò)足以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)量的支撐。同 時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)涉及的控制、計(jì)費(fèi)、支付，實(shí)際上都不會(huì)占用大量帶寬，目前有充足的頻譜資源支撐建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)。但是，物聯(lián)網(wǎng)也有大量占用高帶寬的應(yīng)用，比如平安城市、公共交通等以視頻圖像為主的監(jiān)控業(yè)務(wù)。以北京公交系統(tǒng)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)為例，目前北京有3萬(wàn)多輛公交車，如果每輛公交車上布設(shè)4個(gè)攝像頭，則3萬(wàn)輛公交車 的數(shù)據(jù)總量預(yù)計(jì)將達(dá)到約180Gbit/s，且對(duì)圖像的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性有較高要求，所以傳輸頻譜需求絕不是目前2G、3G甚至未來(lái)4G可以輕松承載的。
物聯(lián)網(wǎng)的識(shí)別層將信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理，而這種連接將采用低功率技術(shù)。以WiFi為例，如果將WiFi用于物聯(lián)網(wǎng)，WiFi的頻譜需求將大大超過(guò)目前己分配的頻譜總量。按照預(yù)測(cè)，我國(guó)到2020年在設(shè)定150人同時(shí)使用WiFi，其速率為200Kbit/s，每個(gè)用戶忙時(shí)呼叫次數(shù)為0.15，每戶平均呼叫時(shí)長(zhǎng)為3000s的情況下，上下行共需 2500MHz頻率。而WiFi用于物聯(lián)網(wǎng)，在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的物品或設(shè)備數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于150個(gè)，而且實(shí)時(shí)在線的比例更高，其頻譜需求也將超過(guò) 2500MHz，成為名符其實(shí)的用頻“大戶”。
物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模巨大，盡管有些業(yè)務(wù)每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不一定非常大，甚至只有幾十個(gè)字節(jié)，但是必須一次傳輸成功，有著非常實(shí)時(shí)的傳輸要求。另外，移 動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)著重考慮用戶數(shù)量，而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量具有突發(fā)特性，可能會(huì)造成大量用戶堆積在熱點(diǎn)區(qū)域，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁塞或者資源分配不平衡。這些都會(huì)造成物聯(lián)網(wǎng)對(duì)頻譜的需求方式和規(guī)劃方式有別于己有的無(wú)線通信，所以不能輕言物聯(lián)網(wǎng)不存在頻譜資源的制約。
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)低功率、短距離無(wú)線接入的頻譜需求與己有頻率資源之間同樣存在很大差距。以WiFi為例，我國(guó)至今在非授權(quán)的 2.4GHz和5.8GHz頻段為 WiFi規(guī)劃了208.5MHz頻率，與到2020年WiFi人與人通信所需的2500MHz頻率尚存巨大缺口，如果加上物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求，其頻率缺口更大。
因此，要對(duì)資源充分地了解，要智慧地利用資源，不要掠奪性地使用。建議科學(xué)規(guī)劃無(wú)線頻譜，向更高頻段發(fā)展，拓展無(wú)線頻譜可用資源，提高頻率利用效率，如采用認(rèn)知無(wú)線電等新的理論分析的手段，采用逐步成熟的動(dòng)態(tài)頻譜分配方式是比較有效的途徑。
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