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无线技术和电子自动化设计软件的发展将打造物联网美好未来简析

2018-08-10章习涛刘乃铭

科学与财富 2018年16期
关键词:打造物联网

章习涛 刘乃铭

摘 要:随着科技的逐渐发展,逐步为人类所期待的物联网技术的实现提供了可能,而近年来无线技术的不断发展,更是为物联网技术的实现起到了极大的推动作用,而随着电子自动化软件的不断发展和完善,如何将电子自动化软件进行相关的设计与应用,成为未来物联网技术实现需要克服的另一个问题,只要把无线技术与自动化设计软件进行结合,就能使物联网技术进一步发展,为整个人类的科技与生活作出很大的贡献。

关键词:无线技术;电子自动化软件;打造;物联网

一、无线技术的对物联网设计的重要作用

随着无线技术的快速发展,无线技术开始变得更加快速稳定也更加便捷随着无线技术继续发展下去,未来可能只有很小一部分的设备采用有限连接,物联网系统的设计一般采用无线连接,这样可以极大的提高物联网系统的简洁性与高效性。现在的物联网系统一般采用近场通讯技术,也就是NFC技术或者蓝牙技术,卫星技术等无线技术进行连接。

巨大的IP地址空间能识别每个设备,但现有的IPv4地址寻址空间是有限的,利用IPv4地址支持物联网的系统的运行需要路由器和网关进行辅助运行,所以使用IPv6地址进行寻址成为支持物联网系统再次发展的关键,借助IPv6地址广阔的寻址空间,甚至可以对上亿的物联网设备进行寻址识别。

利用大服务器、云数据等方式进行分析和机器学习是当下物联网商业化最重要的方式之一,利用物联网设备和云数据或是服务器进行连接,进行数据分析从而获得商业信息与相关的分析数据,但大部分设备只能通过网关进行相关的连接,一小部分可以直接进行设备连接。网关的使用可以将低功效的网络流量进行汇总,汇总到高容量的局域网或者广域网之中去,网关的电源和计算资源比终端节点更高,而且网关可以向智能设备发送执行信息,更有效率的运用流量。网关通过蜂窝技术和无线技术与云端和智能设备进行连接,而无线接口可以利用个人的需求进行相关的选择,当利用智能手机作为网关控制整个物联网系统的智能设备;而无线网无处不在,可以利用无线网进行物联网各个设备的连接与控制方式;在进行手机文件传输或者穿戴无线智能设备时,一般利用蓝牙进行数据的传输与操作;当需近距离的通信对安全性有一定要求时,一般采用NFC作为无线连接的方式[1]。

根据运行方式的不同,可以将设备与网关进行多种不同方式不同距离的设定,从而实现设备与网关的有效连接,而各个设备的设置标准也应该进行实验和推行,保证设备和物联网的稳定连接,同时对连接的安全性作出保障。在目前的技术之中,物联网及物联网相关的应用采用了很多种传统的连接手法与心得射频知识,例如蓝牙、WLAN等,而其他射频也填补了一定的市场空白。

随着低功率广域网的研究应用,在进行低功率广域网的应用时,对于低数据速率和低占比应用来说,低功率广域网比传统的应用结构的优势更加明确。利用低功率广域网可以有效的增加电池的使用年限,降低使用成本。有些国家对低功率广域网的研究应用已经开始大力推行,通过对低功率广域网的低收费或者免费行为来促进低功率广域网的全国性推进,基于未来低功耗M2M应用广阔的发展前景3GPP无线接入网络应该进行相应的调整,支持低功率广域网的发展。

在3GPP的发布之中,针对一种LTE及其类型通信开发了全新的设备类别,也就是低复杂性的设备类型,低复杂性的设备类型对提高低数据速率应用有着很强的作用,为其不断的发展提供了可能;3GPP的最新版本针对这不同的情况开发了不同的版本,增强型,主要用于LET进行带宽性能提升,是M1类型;扩展覆盖是通过改变传输路径和协议对链路预算进行改善;窄带物联网;通过LPWA优化无线电制式,也称为M2。在当下有一些开发公司选择开发独有型号进行生产应用来加快上市的速度,获取利润,但这是不可行的,这种产品的市场适应能力和适用性太差,如今市场全球化的速度正在不断加快,设备通信的设计与创新也在加快,很快设备通信的设计就会由专有设计转化为全球标准化的方案,那专有化的设计很容易被市场所淘汰[2]。

二、电子自动化软件对于物联网的推动作用

在进行物联网的设计,对设计问题的解决与实现构想的技术是同样重要的。要想做到整个物联网系统能过完善的覆盖设备,基础设施,控制与应用,处理数据等功能的完善就要进行更好的设计,利用更贴近现实的仿真和效果更好的系统测试,设计问题时所有物联网设计师要进行解决的共同难题。随着物联网的出现与快速普及,物联网的设计人员要想让物联网系统更有市场竞争力,就必须对自己所采用的设备进行革新,对自己的设计进行优化,在进行设计时,不仅要解决严重的电磁耦合,还要提高电源的利用效率。在进行实验新的技术组合时,如何最准确的得知该组合是不是最佳组合的问题都需要物联网设计师进行实验解决。而且随着设计越来越复杂,对电路仿真的要求也就变的越来越高,为了解决这些困难,在进行新的物聯网系统设计时,必须利用先进的电子自动化软件,来解决同喜系统所出现的各种问题。我们在进行互联网设计之初,就应该对所应用的设备进行电路仿真,为后续的设计及开发人员提供物理层面的设计自由[3]。

物联网需要电池进行供电,传感器与执行器进行信号的接收与作出相应反馈,因为物联网设备所传输的数据较少,所以能够进行长时间的无人操作,要想设计这类物联网系统,需要对物联网的三种工作模式所消耗的电量进行精确测量,在设计之初可以采用高性能的分析故障的仪器,在进行产品使用周期的测试时,模块化和一体化的测试设备可以更好的解决问题,在进行无线通信制式的设计和测设时,可以采用信号生成与分析软件进行相关的测试,例如:蜂窝,蓝牙等。

总结:只要进行物联网设备的研究与实现,就必须要解决相关的电子设计自动化软件的设计与测试问题,电子自动化软件对于解决整个物联网生态系统的构建都有着极重要的意义,对于解决整个物联网的电路仿真问题和设计问题的到有效的解决。随着无线技术的发展为物联网的各个部分的快速高效连接也提供了可能。所以,将无线技术和电子自动化设计软件进行完美结合,才能打造更高效更完美的物联网系统。

参考文献:

[1]张姗姗[1],信海辉[2],谭克俊[1].多融合模式下的电子线路课程设计的改革与研究.信息记录材料,2018,19(3);137-138

[2]吴德林.数字逻辑电路在EDA实验开发系统中的仿真设计[J].科技信息,2010(21):132-132.

[3]朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,31(11):2-9.

作者简介:

章习涛(1990-),男,民族:汉,籍贯(精确到市): 湖北松滋,当前职务:软件工程师,学历:本科,研究方向:自动化。

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