畢業(yè)實踐報告：通訊的建設與物聯網的實現/畢業(yè)實踐報告：通訊的建設與物聯網的實現1

前言：在通訊監(jiān)理咨詢有限責任公司頂崗實習的日子里，我學會了很多，也收獲了很多，并希望將收獲與大家分享。所謂通訊監(jiān)理，就是有關通訊工程建設到投入使用，從它的開工到竣工，都由監(jiān)理單位全權把握，就是所謂四控兩管一協(xié)調。“四控”嚴格的說應該是“三控”，即：投資、質量、安全、進度控制；“兩管”即：合同和信息管理；“一協(xié)調”：協(xié)調甲乙（項目參建方）雙方的關系。聯想到現在網絡上正火熱的科技論壇：即將到來的物聯網時代，網絡的高速及時傳輸將會是影響它能否正常完善工作的決定性條件，不可忽視的穩(wěn)定高速的通訊環(huán)境毋庸置疑，必須完善起來。再加上現在我國的形式，光纜的發(fā)展在西部還不普及，只有在東部地區(qū)有著大幅度的發(fā)展，從這一點來說通訊的建設還是有著極大的發(fā)展空間的，不管是現在，還是在將來，較長時間內是不會衰落的，網絡的建設會是將來的一大科技產業(yè)支柱，物聯網當然也是有著遠點發(fā)展前景的。2物聯網基本知識“物聯網概念”是在“互聯網概念”的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡概念。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡概念?？傊何锫摼W概念是在互聯網概念的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與任何物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡概念。它也是互聯網知識和研究的結果和總結。物聯網實質上是將真實世界映射到虛擬世界的過程：真實世界中的事物，通過傳感器采集一定的數據，在虛擬世界中形成與之對應的事物?！跋嚓P物體可能在虛擬電子空間中被創(chuàng)造出來，源于物理物體空間，且與物理空間的物體有關聯。”[2]傳感器采集到數據的詳細程度，將影響到該事物在虛擬世界中的抽象程度。在虛擬世界中，對該事物最簡單也最重要的描述是物體提供了一個ID用于識別（如使用RFID標簽），最詳細的描述則是真實世界中該事物的所有屬性和狀態(tài)均可在虛擬世界中被觀察到。進一步的，在虛擬世界中對該物體做出控制，則可通過物聯網改變真實世界中該物體的狀態(tài)。智能物體層：通過傳感器捕獲和測量物體相關數據，實現對物理世界的感知。同時具備局部的互動性，需要一定的存儲和計算能力。數據傳輸層：以有線或無線的方式實現無縫、透明、安全的接入，提供并實施編碼、認知、鑒權、計費等管理。信息關聯層：通過云計算實施對海量數據的存儲和管理、數據處理與融合，屏蔽其異質性與復雜性，形成一個與真實世界對應的虛擬世界。應用服務層：從虛擬世界中提取信息，提供豐富的面向服務的應用。如智能交通、智能電網、智能醫(yī)療等等。需要指出的是，數據由底部的傳感器通過網絡到達應用服務層面，而實際上，在服務應用層面，各個中心、用戶可以反向的通過網絡由執(zhí)行器對物體進行控制。在該體系結構中，感知層面的各種傳感器、執(zhí)行器都是具體的，隨著技術的發(fā)展會不斷升級，新設備不斷引入物聯網。而服務應用層的各種需求也是不斷提出的，并不是一層不變的。若是每個具體的服務應用和傳感設備都形成一個獨立的網絡，最后可能形成許多套特殊的網絡，這不利于推廣和不便于維護。因此這需要物聯網的網絡層有一定前瞻性，物體設備層可以變化，服務應用層可以變化，但它們都是通過一個普適的網絡進行連接，這個網絡可以在一定的時間內保持穩(wěn)定。3互聯網發(fā)展現狀截至2007年，美國仍是互聯網的主要市場。但是，在10年的時間里，事情可能會發(fā)生很大的變化。中國是一個常常被提到的增長市場，但是，其他人口大國也會增長，比如印度和非洲國家。對于大多數web2.0應用及網站（包括讀寫網）而言，美國市場組成了它們超過50%的用戶。comscore在2006年11月份的報告顯示，頂級網站3/4的網絡流量是來自國際用戶。Comscore還顯示，美國25家大網站里面，有14家吸引的國際用戶比本土更多，包括前5位的網站—YAHOO，時代華納，微軟，GOOGLE，EBAY。但是，現在還是剛剛開始，國際網絡市場的收入在現在還不是很大。在未來10年的時間里，國際互聯網的收入將會增加。全球互聯網自上世紀九十年代進入商用以來迅速拓展，目前已經成為當今世界推動經濟發(fā)展和社會進步的重要信息基礎設施。經過短短十幾年的發(fā)展，截止2007年1月，全球互聯網已經覆蓋五大洲的233個國家和地區(qū)，網民達到10.93億，用戶普及率為16.6%，寬帶接入已成為主要的上網方式。同時，互聯網迅速滲透到經濟與社會活動的各個領域，推動了全球信息化進程。全球互聯網內容和服務市場發(fā)展活躍，眾多的ISP參與到國際互聯網服務的產業(yè)鏈中。由此帶來了互聯網服務的產業(yè)發(fā)展活躍，推動形成了一批ISP，如Google、Yahoo、eBAY等，成為具有全球影響力的互聯網企業(yè)。2006年10月Google公司的市值已達1450億美元，成為全球第三大IT公司。中國的互聯網發(fā)展雖然起步比國際互聯網發(fā)展晚，但是進入新世紀以來，同樣快速發(fā)展。據CNNIC公布的最新互聯網發(fā)展調查報告顯示，截至到2006年12月，中國互聯網網民數達到1.37億，同1997年10月第一次調查的62萬網民人數相比，現在的網民人數已是當初的221倍。寬帶上網人數達到9070萬，位居全球第二位，手機上網網民數1700萬。中國網站數為843000個，全國網頁數為44.7億個隨著寬帶的發(fā)展，以及全球化程度的不斷加深，中國互聯網的業(yè)務應用同國際主流的業(yè)務應用發(fā)展基本一致，中國ISP在業(yè)務提供能力方面也同世界先進國家的ISP站在同一起點。目前國際主流的互聯網業(yè)務在中國都有應用。表1中列出目前中國ISP/ICP提供的主要互聯網應用。但是，中國本土的ISP主營的互聯網應用還是具有中國特色。比如在中國網絡游戲業(yè)務和即時通信業(yè)務發(fā)展明顯優(yōu)于全球平均水平。中國ISP2005年總體行業(yè)收入大概在300億人民幣左右?？傮w行業(yè)收入增長快速態(tài)勢明顯，2004年到2005年的增長率約為40%。表2是中國典型的ISP的收入情況，ISP的業(yè)務收入增長率相差較大，平均增長率在30%以上。互聯網原有的免費提供業(yè)務的方式，曾經作為互聯網的特點和優(yōu)勢，推動了互聯網的發(fā)展。但是，如果一切都以免費方式提供，互聯網的業(yè)務提供能力將難以快速提升，互聯網在各種專業(yè)的服務，比如金融業(yè)、出版業(yè)等的應用和發(fā)展將受限，因此全球的ISP在自身發(fā)展的過程中也積極地探索業(yè)務提供的商業(yè)模式和盈利模式。ISP公司發(fā)展情況千差萬別，從中國的ISP公司運營商業(yè)模式看，有以下三種基本的商業(yè)模式：第一種是大而全的商業(yè)模式，ISP提供廣泛的互聯網業(yè)務。比如，在上世紀九十年代，雅虎是這種方式的代表。第二種是專注于主營業(yè)務的模式。比如，騰訊專注于即時通信業(yè)務；剛在Nasdaq上市的“如家”公司是一家專門從事酒店業(yè)的ISP。第三種是綜合經營型的商業(yè)模式。比如，新浪這類大門戶，在主營新聞信息服務的同時，經營網絡游戲、提供網絡廣告服務等多種互聯網業(yè)務，并從這些非主營業(yè)務中獲利。目前，中國ISP大多采用綜合經營信息服務的模式，在關注核心業(yè)務的同時，兼顧提供其他互聯網信息服務。通過這種經營模式，ISP得以擴展自身的業(yè)務運營領域，擴展盈利來源，豐富運營模式，增強自身的核心競爭力。中國ISP采用的商業(yè)模式同中國互聯網應用市場的競爭格局相關。由于各互聯網業(yè)務領域的競爭都非常激烈，競爭格局隨時都有可能變化，因而造成了中國ISP大多注重全面鞏固和提升自身核心業(yè)務能力，提高業(yè)務服務進入門檻，ISP通過這種發(fā)展模式，確保自身壟斷、主導或者優(yōu)勢地位，為自身的發(fā)展創(chuàng)造機會。另外，中國ISP大多同國內電信運營商合作。中國電信、中國移動構架的移動夢網平臺，是眾多提供移動互聯網業(yè)務的ISP同中國移動合作的良好平臺。目前來看，雖然內容為王已經逐漸成為中國互聯網業(yè)務市場的重要特征，但是ISP在內容上具有的明顯優(yōu)勢并沒有根本改變產業(yè)鏈的主導力量，網絡資源和用戶資源仍然是決定互聯網業(yè)務產業(yè)鏈上誰是主角的重要因素。4從物聯網角度來看通訊的建設發(fā)展專家預測,以數字化、綜合化、寬帶化、標準化和個人化為主要特征的現代通信技術將以更快的速度發(fā)展。未來幾年,通信網會由模擬向數字化全面過渡,即傳輸、交換和通信終端產品將全部數字化。另外，在3G大規(guī)模商用以后，多媒體服務與應用將會得到廣泛推廣，而3G在速率、服務質量、無縫傳輸等方面的局限性也將日益顯露出來，勢必需要帶寬更寬的無線系統(tǒng)。故移動通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更強的4G，以在移動環(huán)境中支持高清晰度視像和其它寬帶多媒體業(yè)務與應用。從日本發(fā)展移動多媒體通信的經驗來看，它們主要著力于以下5個方面來開發(fā)新的業(yè)務：互聯網、位置信息、信息分發(fā)、遙感/遙控和支付?；ヂ摼W業(yè)務包括i-mode。為了促進這些多媒體業(yè)務的發(fā)展，日本決定采用高速低價的發(fā)展策略，故率先開發(fā)實施了3G系統(tǒng)IMT-2000，成為世界上3G最早商用化的國家。第一個開通3G的運營商是日本NTTDoCoMo，它采用WCDMA標準，業(yè)務名稱為FOMA，向用戶提供各種高質量的多媒體業(yè)務，包括話音和圖像。所提供的業(yè)務如表1所示?？梢灶A料，在3G大規(guī)模商用以后，多媒體服務與應用將會得到廣泛應用，而隨之3G在速率、無縫傳輸等方面的局限性也將日益顯露出來，勢必需要帶寬更寬的無線系統(tǒng)。故移動通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更強的4G，以在移動環(huán)境中支持高清晰度視像和其它寬帶多媒體業(yè)務與應用。在4G時代，需要多種多樣的接入和組網能力。4G系統(tǒng)需要新的射頻技術、高效的無線接入技術、新的自適應多址和信道編碼技術、基于軟件無線電的多模終端與基站技術、系統(tǒng)兼容和演進技術與策略、“天-地”一體化技術、網絡智能化技術。未來4G的系統(tǒng)容量必須至少10倍于3G系統(tǒng)，而每比特成本卻要降低為3G的1/10～1/100，以致不會讓用戶在擴大信息量時經濟負擔過重。為了按用戶需求提供多種多媒體業(yè)務，4G必須引入各種QoS水平（QoS（QualityofService）服務質量，是網絡的一種安全機制，是用來解決網絡延遲和阻塞等問題的一種技術。在正常情況下，如果網絡只用于特定的無時間限制的應用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web應用，或E-mail設置等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網絡過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務量不受延遲或丟棄，同時保證網絡的高效運行。）。在IP網中還必須支持IPv6，好給移動終端提供巨量的IP地址，尤其在人-機通信和機-機通信中使用。從用戶友好的角度看，4G要大大縮短接入服務器的耗費時間，從而保證無縫服務，這在3G系統(tǒng)中也是不夠的。具體的主要技術要求如下：·高速傳輸(平均速率可達200Mbit/s，高峰時下降至50～100Mbit/s)；·大容量(約10倍于3G系統(tǒng))；·支持下一代互聯網(IPv6，QoS)；·無縫服務；·靈活的網絡結構；·使用微波頻段(3～6GHz)；·低系統(tǒng)成本(3G系統(tǒng)的1/10～1/100)。在組網方面，關鍵是構成一個具有足夠可靠性的IP網和提供靈活的網絡配置，能使各種接入方法(將來接入方法會更多)實現無縫連接。至于終端，除了現有終端進一步演進成為通用的幾合一移動終端以外，功能有限的芯片型終端(非常之小，自身不能提供任何業(yè)務)可望浮出水面，形成無所不在的環(huán)境。在服務方面，4G與3G相比將有很大不同。例如傳送一個10MB的文件，4G的下載時間只需1s，而3G需要200s。因此4G比3G能以更高的速率來完成多媒體應用。在傳輸大量圖像信息時，4G移動終端將能顯示虛擬三維高質量圖像，而3G不能。借助于這種能力，家長可以觀察他們的孩子在托兒所做什么，科學家可以從遠處監(jiān)視野生動物的生活，人們可以不出門看電影，如此等等。4G還可傳送帶有真實情感的通信場景，其中三維的聲音、光線和氣氛都可傳到對端，再生現場情況，從而實現虛擬現實，讓你感到身臨其境。例如，你在遠地就能感受到現場采訪的氛圍，能感知采訪人與被采訪人的真實情感。這用二維的圖像與聲音是做不到的。利用這種能力不僅可增強會議電視的效果，而且還可能在遠地進行復雜的外科手術，或者與機器人和工人一起配合組裝設備。在21世紀的信息通信系統(tǒng)必須圍繞以人為本來進行研究開發(fā)。潛在的研究方向包括：如何滿足人性的需求和充分利用五個感官(觸、嘗、聽、看、聞)及人工智能；如何通過智能化來補充人的能力；如何通過機器人和可佩帶設備來實現新的通信方式；如何克服通信質量的限制來擴大人的空間。在人類通信中，如何很好地實現感情的相互傳遞是今后十分重要的課題。雖然可視電話和虛擬現實能夠完成用戶影像和活動情況(在電腦空間的有限范圍之內)的傳遞，但是對傳遞感情而言它們是遠遠不夠的。如果我們能把聲音、圖像或數據加在一起，再加入真實的感覺(包括通信時的感情、用戶周圍的氛圍以及用戶實際活動情況)，那么就有可能建立更加充滿感情的通信方式，有人把這種通信方式稱作“遙現”(Telepresence)。例如，日本現正在開發(fā)一種叫“替身”(Avatar)的接口。這種接口能把你自己的實際感覺傳送給有形的機器人，利用手勢和機器人的攝像頭來遙控機器人，完成與另一方的通信。人的腦電波、肌電能力和其它生物信息通過無線網傳給替身機器人，此機器人不僅用作虛擬替身，而且還用作有重量和大小的實際替身。這種全新的無線通信方式的應用領域將極其廣泛，包括公共場所、住家和娛樂場所等。在21世紀，預計移動通信在信息通信領域的發(fā)展將達到頂峰，世界各國的用戶數將繼續(xù)增長。移動通信將成為寬帶信息通信的使能器，使無所不在的通信成為現實。為了使移動多媒體得到充分的發(fā)展，除了在每個國家及時引入和不斷擴展IMT-2000之外，還需要不斷改進無線系統(tǒng)和核心網，開拓新的服務應用，開發(fā)小型高功能終端。技術創(chuàng)新和挑戰(zhàn)在未來必將接二連三。5通訊工程建設分析工程的建設包括很多東西，從策劃、評估、決策、設計、施工到竣工驗收、投入生產或交付使用的整個建設過程中，各項工作必須遵循的先后工作次序。工程項目建設程序是工程建設過程客觀規(guī)律的反映，是建設工程項目科學決策和順利進行的重要保證。工程項目建設程序是在工程項目建設實踐中得出來的經驗總結，不能任意顛倒，但可以合理交叉。其中，包括很多的法律法規(guī)，標注手冊，見附錄。設計，研究，通信工程專業(yè)跨電子、計算機專業(yè)，所修課程兼有兩者的特點，需要較好的數學、物理基礎以及較強的動手應用能力。一些課程，如數據結構、操作系統(tǒng)、數據庫等屬于計算機類，另一些，如信號處理、高頻電路、電路原理等屬于電子類，還有本專業(yè)基礎的通信原理等課程，所學范圍比較寬。需要學生有較強的邏輯思維能力，特別適合那些理解力強、善于分析的同學。從職業(yè)方面，有下面的需求：地質工程師、液壓工程師、選礦工程師、網絡工程師

、軟件工程師

、質量工程師

、監(jiān)理工程師

、造價工程師

、土木工程師

、測量工程師、注冊咨詢工程師、網絡安全工程師

、系統(tǒng)工程師、

建筑工程師

、注冊安全工程師

、注冊核安全工程師。6結語：物聯網實質上是將真實世界映射到虛擬世界的過程：真實世界中的事物，通過傳感器采集一定的數據，在虛擬世界中形成與之對應的事物。物聯網將會對世界帶來巨大的改變：實地實時監(jiān)測和控制一個事物的成本是高昂的，通過物聯網，所有事物都將在虛擬世界中被找到，以較低的成本被監(jiān)測和控