物聯網傳輸層的主要作用是通過多種網絡方式實現網絡數據信息的高效傳輸和有效控製。相比於網絡層，傳輸層強調的是如何將數據信息更好地進行傳輸和控製，而網絡層強調的是數據信息的聯通和處理，對傳輸部分的重視程度相對較弱。可以說，傳輸層是網絡層的一種輔助層，如果網絡層運行良好，能夠保證為更高層級提供高質量的服務，那麽傳輸層平時的工作會很少。相反，如果網絡層的服務質量較差，傳輸層就會主動運行，為網絡層提升服務質量，從而更好地為更高層級服務。

    無線傳輸和有線傳輸是傳輸層的基礎傳輸方式，一些網絡技術的興起，為物聯網傳輸層的搭建創造了良好的環境氛圍。例如，低功耗廣域網絡的崛起為傳輸低能耗創造了有利條件；電信網、互聯網以及電視網三者融合後，將構造一個更大的傳輸網絡，信息的傳輸範圍將擴大到更多的領域；數據總線是一種雙向三態形式的總線，其作用是實現精細化的係統信息傳輸。除了構建這些網絡係統外，設計傳輸層的時間同步協議和分布式調度、分析傳輸層頻譜需求等，也能促進物聯網傳輸層的發展和完善。

    1.物聯網傳輸層頻譜需求分析

    無線電頻譜是支撐物聯網存在與發展的基礎性資源。在物聯網相關標準大發展中，傳輸層頻譜資源的短缺成了資源互聯網發展的重要阻礙。通過對物聯網傳輸層的設計以及對傳輸層頻譜的研究，可以解決物聯網傳輸效率低的問題，為物聯網的快速普及和發展做出貢獻。就目前國際物聯網的標準而言，現在還沒有一個完整且權威的物聯網數據流量模型。但有一點是可以肯定的，物聯網的數據流量模型與互聯網的數據流量模型不會相同，而與移動通信的數據流量模型也不會相同。

    構成物聯網需要有海量的數據信息支撐，然而，這並不是說在物聯網的數據傳輸過程中所需的流量和所傳輸的數據量會很大，相反，在每次傳輸數據時，可能幾十個字節就需要進行一次傳輸。這是物聯網與其他網絡傳輸的最大不同，物聯網數據傳輸更注重實時性，需要全天候傳輸，才能對物品進行準確的控製。

    以物聯網的視頻傳輸為例，現階段，國外比較流行的物聯網傳輸就是視頻傳輸。與物聯網的其他傳輸相比，視頻傳輸模型發展得更加成熟，比如遠程醫療、輸電線路遠程監控等都是比較典型的物聯網視頻傳輸案例。在視頻傳輸過程中，對物聯網傳輸層的要求較高，因為在這一應用環節中，物理網對頻譜的應用是最多的。物聯網數據傳輸需要解決一個重要問題：在傳統的網絡結構中，開發商出於商業目的，總是希望在一個網絡中匯集更多的客戶，但是在物聯網傳輸中，如果一個熱點區域匯集了大量的用戶，就會引起網絡堵塞，使人們獲取的物品資源具有差異性。與目前已有的無線通信相比，這些問題會導致物聯網對頻譜的需求和規劃更加複雜。因此，物聯網傳輸方式的複雜性，也讓它對頻譜的需求和研究擁有更加嚴格的要求。

    國際《IMT-2000和IMT-Advanced的未來發展估計的頻譜帶寬需求》指出，2020年，物聯網對頻譜的需求將得到更大的提升。在先進型市場中，總頻率需求將達到1720MHz，也就是GATG1和GATG2的需求分別達到880 MHz和840 MHz；在後進型市場中，總頻率需求達到1280 MHz, GATG1和GATG2的需求分別達到800 MHz和480 MHz。另外，在先進型市場中，運營商對物聯網頻譜總頻率的需求為1980MHz, GATG1和GATG2的需求分別達到960 MHz和1020 MHz；在後進型市場中，運營商對總頻率的需求為1560MHz, GATG1和GATG2的需求分別達到840MHz和720MHz。

    在不同的發展階段，物聯網在傳輸數據時對頻譜的要求也不同。關於對頻譜的要求，物聯網大致可分為三個階段，分別是機器互聯階段、局域感知階段以及廣域感知階段。在這三個階段中，物聯網對頻譜的需求存在較大差別，頻譜的相關應用也有所不同。下麵做具體論述：

    （1）機器互聯階段

    該階段又被稱為M2M業務階段。在該階段中，物聯網的主體通信對象是機器設備，比如汽車、機械手、醫療設備、家電、工廠設備等。這些通信終端的節點比較離散，需要借助傳統無線網絡的共同作用，才能形成可用的無線物聯網絡。這種混同承載網絡的成本較低，隻需要在傳統無線通信網絡的基礎上稍加改動，不需要大量更改網絡參數就可實現。物聯網是為了完成物與物的溝通，而移動網絡是實現人與人的溝通，要使移動網絡也能實現物與物的溝通，就需要人們對終端的配置和管理更加深入、嚴格，才能使網絡更加通暢。這一階段，物聯網的頻譜矛盾並不明顯，因為其主要依托於傳統3G和4G網絡的頻譜資源。

    （2）局域感知階段

    在這個階段，物聯網所連接的物品不再隻局限於機器設備之間，而是擁有了更加廣闊的範圍。隨著傳感網的逐步引入，物品既可以是機器設備，又可以是公共基礎設施建築，還可以是信號塔、電網等電力設施。這個階段將在區域布置感知網絡，在傳感網的幫助下，無線通信網絡將進一步延伸，形成更大的區域網絡。傳感網與無線通信網的融合，將為物聯網的廣義物物相連打下基礎。這一階段的承載網被叫做“區域承載網絡”，作為物聯網發展的中期階段，此階段擴展迅速，所以承載網對移動通信網的要求會大幅度提升，對移動網絡資源將構成巨大的壓力。麵對這些矛盾和問題，就必須對網絡係統進行改造，並通過改造使物與物的通信和人與人的通信相互區別、相互隔離，從而采取不同的措施區別對待，大大緩解網絡的壓力。在混合組網過程中，需要對分組數據服務節點和鑒權認證等進行分組域升級，以滿足支持增強功能後的設備。這種升級對網絡的影響較大，但一旦改造成功，將整體上提升物聯網的網絡功能。隨著物聯網通信業務的不斷增加，物聯網的頻譜資源缺口不斷增大，此時，物聯網的運營商一方麵要大力挖掘已有頻譜資源，另一方麵也要研發創造新的頻譜資源。這樣一來，物聯網的頻譜需求壓力才能從根本上得到緩解。

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