毕业实践报告：通讯的建设与物联网的实现

毕业实践报告：通讯的建设与物联网的实现/毕业实践报告：通讯的建设与物联网的实现1

前言：在通讯监理咨询有限责任公司顶岗实习的日子里，我学会了很多，也收获了很多，并希望将收获与大家分享。所谓通讯监理，就是有关通讯工程建设到投入使用，从它的开工到竣工，都由监理单位全权把握，就是所谓四控两管一协调。“四控”严格的说应该是“三控”，即：投资、质量、安全、进度控制；“两管”即：合同和信息管理；“一协调”：协调甲乙（项目参建方）双方的关系。联想到现在网络上正火热的科技论坛：即将到来的物联网时代，网络的高速及时传输将会是影响它能否正常完善工作的决定性条件，不可忽视的稳定高速的通讯环境毋庸置疑，必须完善起来。再加上现在我国的形式，光缆的发展在西部还不普及，只有在东部地区有着大幅度的发展，从这一点来说通讯的建设还是有着极大的发展空间的，不管是现在，还是在将来，较长时间内是不会衰落的，网络的建设会是将来的一大科技产业支柱，物联网当然也是有着远点发展前景的。2物联网基本知识“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。总之：物联网概念是在互联网概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与任何物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。它也是互联网知识和研究的结果和总结。物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来，源于物理物体空间，且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度，将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中，对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别（如使用RFID标签），最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的，在虚拟世界中对该物体做出控制，则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。智能物体层：通过传感器捕获和测量物体相关数据，实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性，需要一定的存储和计算能力。数据传输层：以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入，提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。信息关联层：通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合，屏蔽其异质性与复杂性，形成一个与真实世界对应的虚拟世界。应用服务层：从虚拟世界中提取信息，提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。需要指出的是，数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面，而实际上，在服务应用层面，各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。在该体系结构中，感知层面的各种传感器、执行器都是具体的，随着技术的发展会不断升级，新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的，并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络，最后可能形成许多套特殊的网络，这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性，物体设备层可以变化，服务应用层可以变化，但它们都是通过一个普适的网络进行连接，这个网络可以在一定的时间内保持稳定。3互联网发展现状截至2007年，美国仍是互联网的主要市场。但是，在10年的时间里，事情可能会发生很大的变化。中国是一个常常被提到的增长市场，但是，其他人口大国也会增长，比如印度和非洲国家。对于大多数web2.0应用及网站（包括读写网）而言，美国市场组成了它们超过50%的用户。comscore在2006年11月份的报告显示，顶级网站3/4的网络流量是来自国际用户。Comscore还显示，美国25家大网站里面，有14家吸引的国际用户比本土更多，包括前5位的网站—YAHOO，时代华纳，微软，GOOGLE，EBAY。但是，现在还是刚刚开始，国际网络市场的收入在现在还不是很大。在未来10年的时间里，国际互联网的收入将会增加。全球互联网自上世纪九十年代进入商用以来迅速拓展，目前已经成为当今世界推动经济发展和社会进步的重要信息基础设施。经过短短十几年的发展，截止2007年1月，全球互联网已经覆盖五大洲的233个国家和地区，网民达到10.93亿，用户普及率为16.6%，宽带接入已成为主要的上网方式。同时，互联网迅速渗透到经济与社会活动的各个领域，推动了全球信息化进程。全球互联网内容和服务市场发展活跃，众多的ISP参与到国际互联网服务的产业链中。由此带来了互联网服务的产业发展活跃，推动形成了一批ISP，如Google、Yahoo、eBAY等，成为具有全球影响力的互联网企业。2006年10月Google公司的市值已达1450亿美元，成为全球第三大IT公司。中国的互联网发展虽然起步比国际互联网发展晚，但是进入新世纪以来，同样快速发展。据CNNIC公布的最新互联网发展调查报告显示，截至到2006年12月，中国互联网网民数达到1.37亿，同1997年10月第一次调查的62万网民人数相比，现在的网民人数已是当初的221倍。宽带上网人数达到9070万，位居全球第二位，手机上网网民数1700万。中国网站数为843000个，全国网页数为44.7亿个随着宽带的发展，以及全球化程度的不断加深，中国互联网的业务应用同国际主流的业务应用发展基本一致，中国ISP在业务提供能力方面也同世界先进国家的ISP站在同一起点。目前国际主流的互联网业务在中国都有应用。表1中列出目前中国ISP/ICP提供的主要互联网应用。但是，中国本土的ISP主营的互联网应用还是具有中国特色。比如在中国网络游戏业务和即时通信业务发展明显优于全球平均水平。中国ISP2005年总体行业收入大概在300亿人民币左右。总体行业收入增长快速态势明显，2004年到2005年的增长率约为40%。表2是中国典型的ISP的收入情况，ISP的业务收入增长率相差较大，平均增长率在30%以上。互联网原有的免费提供业务的方式，曾经作为互联网的特点和优势，推动了互联网的发展。但是，如果一切都以免费方式提供，互联网的业务提供能力将难以快速提升，互联网在各种专业的服务，比如金融业、出版业等的应用和发展将受限，因此全球的ISP在自身发展的过程中也积极地探索业务提供的商业模式和盈利模式。ISP公司发展情况千差万别，从中国的ISP公司运营商业模式看，有以下三种基本的商业模式：第一种是大而全的商业模式，ISP提供广泛的互联网业务。比如，在上世纪九十年代，雅虎是这种方式的代表。第二种是专注于主营业务的模式。比如，腾讯专注于即时通信业务；刚在Nasdaq上市的“如家”公司是一家专门从事酒店业的ISP。第三种是综合经营型的商业模式。比如，新浪这类大门户，在主营新闻信息服务的同时，经营网络游戏、提供网络广告服务等多种互联网业务，并从这些非主营业务中获利。目前，中国ISP大多采用综合经营信息服务的模式，在关注核心业务的同时，兼顾提供其他互联网信息服务。通过这种经营模式，ISP得以扩展自身的业务运营领域，扩展盈利来源，丰富运营模式，增强自身的核心竞争力。中国ISP采用的商业模式同中国互联网应用市场的竞争格局相关。由于各互联网业务领域的竞争都非常激烈，竞争格局随时都有可能变化，因而造成了中国ISP大多注重全面巩固和提升自身核心业务能力，提高业务服务进入门槛，ISP通过这种发展模式，确保自身垄断、主导或者优势地位，为自身的发展创造机会。另外，中国ISP大多同国内电信运营商合作。中国电信、中国移动构架的移动梦网平台，是众多提供移动互联网业务的ISP同中国移动合作的良好平台。目前来看，虽然内容为王已经逐渐成为中国互联网业务市场的重要特征，但是ISP在内容上具有的明显优势并没有根本改变产业链的主导力量，网络资源和用户资源仍然是决定互联网业务产业链上谁是主角的重要因素。4从物联网角度来看通讯的建设发展专家预测,以数字化、综合化、宽带化、标准化和个人化为主要特征的现代通信技术将以更快的速度发展。未来几年,通信网会由模拟向数字化全面过渡,即传输、交换和通信终端产品将全部数字化。另外，在3G大规模商用以后，多媒体服务与应用将会得到广泛推广，而3G在速率、服务质量、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G，以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用。从日本发展移动多媒体通信的经验来看，它们主要着力于以下5个方面来开发新的业务：互联网、位置信息、信息分发、遥感/遥控和支付。互联网业务包括i-mode。为了促进这些多媒体业务的发展，日本决定采用高速低价的发展策略，故率先开发实施了3G系统IMT-2000，成为世界上3G最早商用化的国家。第一个开通3G的运营商是日本NTTDoCoMo，它采用WCDMA标准，业务名称为FOMA，向用户提供各种高质量的多媒体业务，包括话音和图像。所提供的业务如表1所示。可以预料，在3G大规模商用以后，多媒体服务与应用将会得到广泛应用，而随之3G在速率、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G，以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用。在4G时代，需要多种多样的接入和组网能力。4G系统需要新的射频技术、高效的无线接入技术、新的自适应多址和信道编码技术、基于软件无线电的多模终端与基站技术、系统兼容和演进技术与策略、“天-地”一体化技术、网络智能化技术。未来4G的系统容量必须至少10倍于3G系统，而每比特成本却要降低为3G的1/10～1/100，以致不会让用户在扩大信息量时经济负担过重。为了按用户需求提供多种多媒体业务，4G必须引入各种QoS水平（QoS（QualityofService）服务质量，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。）。在IP网中还必须支持IPv6，好给移动终端提供巨量的IP地址，尤其在人-机通信和机-机通信中使用。从用户友好的角度看，4G要大大缩短接入服务器的耗费时间，从而保证无缝服务，这在3G系统中也是不够的。具体的主要技术要求如下：·高速传输(平均速率可达200Mbit/s，高峰时下降至50～100Mbit/s)；·大容量(约10倍于3G系统)；·支持下一代互联网(IPv6，QoS)；·无缝服务；·灵活的网络结构；·使用微波频段(3～6GHz)；·低系统成本(3G系统的1/10～1/100)。在组网方面，关键是构成一个具有足够可靠性的IP网和提供灵活的网络配置，能使各种接入方法(将来接入方法会更多)实现无缝连接。至于终端，除了现有终端进一步演进成为通用的几合一移动终端以外，功能有限的芯片型终端(非常之小，自身不能提供任何业务)可望浮出水面，形成无所不在的环境。在服务方面，4G与3G相比将有很大不同。例如传送一个10MB的文件，4G的下载时间只需1s，而3G需要200s。因此4G比3G能以更高的速率来完成多媒体应用。在传输大量图像信息时，4G移动终端将能显示虚拟三维高质量图像，而3G不能。借助于这种能力，家长可以观察他们的孩子在托儿所做什么，科学家可以从远处监视野生动物的生活，人们可以不出门看电影，如此等等。4G还可传送带有真实情感的通信场景，其中三维的声音、光线和气氛都可传到对端，再生现场情况，从而实现虚拟现实，让你感到身临其境。例如，你在远地就能感受到现场采访的氛围，能感知采访人与被采访人的真实情感。这用二维的图像与声音是做不到的。利用这种能力不仅可增强会议电视的效果，而且还可能在远地进行复杂的外科手术，或者与机器人和工人一起配合组装设备。在21世纪的信息通信系统必须围绕以人为本来进行研究开发。潜在的研究方向包括：如何满足人性的需求和充分利用五个感官(触、尝、听、看、闻)及人工智能；如何通过智能化来补充人的能力；如何通过机器人和可佩带设备来实现新的通信方式；如何克服通信质量的限制来扩大人的空间。在人类通信中，如何很好地实现感情的相互传递是今后十分重要的课题。虽然可视电话和虚拟现实能够完成用户影像和活动情况(在电脑空间的有限范围之内)的传递，但是对传递感情而言它们是远远不够的。如果我们能把声音、图像或数据加在一起，再加入真实的感觉(包括通信时的感情、用户周围的氛围以及用户实际活动情况)，那么就有可能建立更加充满感情的通信方式，有人把这种通信方式称作“遥现”(Telepresence)。例如，日本现正在开发一种叫“替身”(Avatar)的接口。这种接口能把你自己的实际感觉传送给有形的机器人，利用手势和机器人的摄像头来遥控机器人，完成与另一方的通信。人的脑电波、肌电能力和其它生物信息通过无线网传给替身机器人，此机器人不仅用作虚拟替身，而且还用作有重量和大小的实际替身。这种全新的无线通信方式的应用领域将极其广泛，包括公共场所、住家和娱乐场所等。在21世纪，预计移动通信在信息通信领域的发展将达到顶峰，世界各国的用户数将继续增长。移动通信将成为宽带信息通信的使能器，使无所不在的通信成为现实。为了使移动多媒体得到充分的发展，除了在每个国家及时引入和不断扩展IMT-2000之外，还需要不断改进无线系统和核心网，开拓新的服务应用，开发小型高功能终端。技术创新和挑战在未来必将接二连三。5通讯工程建设分析工程的建设包括很多东西，从策划、评估、决策、设计、施工到竣工验收、投入生产或交付使用的整个建设过程中，各项工作必须遵循的先后工作次序。工程项目建设程序是工程建设过程客观规律的反映，是建设工程项目科学决策和顺利进行的重要保证。工程项目建设程序是在工程项目建设实践中得出来的经验总结，不能任意颠倒，但可以合理交叉。其中，包括很多的法律法规，标注手册，见附录。设计，研究，通信工程专业跨电子、计算机专业，所修课程兼有两者的特点，需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。一些课程，如数据结构、操作系统、数据库等属于计算机类，另一些，如信号处理、高频电路、电路原理等属于电子类，还有本专业基础的通信原理等课程，所学范围比较宽。需要学生有较强的逻辑思维能力，特别适合那些理解力强、善于分析的同学。从职业方面，有下面的需求：地质工程师、液压工程师、选矿工程师、网络工程师

、软件工程师

、质量工程师

、监理工程师

、造价工程师

、土木工程师

、测量工程师、注册咨询工程师、网络安全工程师

、系统工程师、

建筑工程师

、注册安全工程师

、注册核安全工程师。6结语：物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。物联网将会对世界带来巨大的改变：实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的，通过物联网，所有事物都将在虚拟世界中被找到，以较低的成本被监测和控