窄带工业物联网的信道传播特性研究
发布时间：2021-08-26 13:15
近年来,随着第五代移动通信系统（Fifth Generation Mobile Communication System,5G）的快速发展、人工智能（Artificial Intelligence,AI）技术的不断成熟以及工业产品的需求升级,工业制造需以工业物联网（Industrial Internet of Things,IIoT）技术为基础,将制造业向以智能制造为主导的“工业4.0”转型,旨在做到高效、安全、智能的工业生产。因此,探索工业场景下的无线信道特性对推动IIoT技术发展十分重要。工业环境的无线信道与传统的小区覆盖有较大的差异,工业环境中建筑物、金属传播阻碍物、各类大型机械设备以及大量作业人员和车辆高密度的分布在固定规格的厂房内,这些环境因素对电磁波传播造成了不同情况的影响并使无线信号大部分处于阻碍视距传播（Obstructed Line of Sight,OLOS）的情况。为了探究特殊与复杂的工业无线信道,本文对典型的汽车焊接车间环境进行了窄带的无线信道测量,通过相关的无线信道测量方法、参数提取以及建模结果分析,研究了复杂的汽车焊接工厂环境中不同情况的无线信道衰落特性以及...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３工业中有线通信及线体缠绕现象??Ｆｉｇ．?１－３?Ｗｉｒｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｗｉｒｅ?ｗｉｎｄｉｎｇ?ｉｎ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??
第１套ＮＢ－ＩｏＴ标准体系［１２１。随着ＮＢ－ＩｏＴ标准的制定，ＮＢ－ＩｏＴ技术将逐步发展与成熟，??因此探宄工业场景下的信道传播特性的研究意义十分重大。??如图１－４所示，ＩＩｏＴ体系架构可以分为三个层次［１３］：感知层、网络层以及应用层。感??知层是最低的一层，主要以大量ＲＦＩＤ、传感器、以及二维码等相关手段进行信息获取、??信息交互、命令控制以及设备的监控维护。在工业中一般传感器网络（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｓｅｎｓｏｒ??Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＩＷＳＮ）以其高可靠、低成本、低功耗以及易扩展等优势被广泛的应用于感知层中。??网络层是ＩＩｏＴ体系中间的一层，主要以有线或无线（Ｗｉ－Ｆｉ，蓝牙，ＺｉｇＢｅｅ，ＩｏＴ等）传输信??息的方式，进行各个环节或部分的信息交流。应用层是ＩＩｏＴ中的最高的一层，主要为各种??生产、工业以及监护等各个方面的需求。??在工业物联网的传输层中，大部分的无线信息类型为传感器信息采集、命令控制、设??备监护与维护以及设备间的交互信息等，这些信息大部分都只需要占用较窄的带宽。因此??５??
无线电磁波以反射、散射以及绕射这三种传播方式在真实的无线环境中进行传播??［３７］。无线信道相关传播模型包括大尺度衰落模型、小尺度衰落模型以及多径传播??等相关信道参数都是由这三种电磁波传播机制归纳总结的。如图２－１所示为电磁波??在空间中传播的主要的三种方式：反射、绕射以及散射，下面简单介绍这几种影??响无线通信系统的传播机制。??物体自身都有固定的波长，当无线电磁波在传播过程中遇到比本身波长大很多??的物体时就会发生反射现象［３８］，反射一般发生在物体的表面，例如：高楼大厦建??筑物、大地表面以及水泥钢筋墙体等阻碍物。当电磁波入射到两个不同介电常数??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业物联网无线信道与噪声特性[J]. 张克,刘留,袁泽,张琨,张建华,刘志军. 电信科学. 2018(08)
[2]基于5G技术的IOT网络发展研究[J]. 张立武. 中国新通信. 2018(11)
[3]三大运营商NB-IoT技术对比[J]. 物联网技术. 2018(02)
[4]释放物联网工业领域价值报告[J]. 董伟龙,屈倩如. 电器工业. 2017(06)
[5]5G移动通信技术下的物联网时代[J]. 尤贺,崔展铭. 中国科技信息. 2017(07)
[6]NB-IoT系统现状与发展[J]. 张万春,陆婷,高音. 中兴通讯技术. 2017(01)
[7]基于生产线的工业通信网络方案设计与分析[J]. 王兵维,余粟. 产业与科技论坛. 2017(03)
[8]5G与物联网发展趋势分析[J]. 赵玉霞. 电子技术与软件工程. 2016(22)
[9]移动蜂窝物联网演进方案研究[J]. 邢宇龙,张力方,胡云. 邮电设计技术. 2016(11)
[10]全球制造业变革的前景与挑战——智能制造发展形势多重解析[J]. 刘峰. 人民论坛·学术前沿. 2015(11)
博士论文
[1]车对车及毫米波点对点无线信道建模理论与方法[D]. 李岩.北京交通大学 2017
[2]高速铁路无线信道传播特性、建模与测量方法研究[D]. 周涛.北京交通大学 2016
[3]基于无线衰落信道的物理层安全性能建模与分析[D]. 雷宏江.重庆大学 2015
硕士论文
[1]高速铁路场景下多链路无线信道互相关特性研究[D]. 张楠.北京交通大学 2018
[2]面向5G网络的资源分配技术研究及标准化[D]. 彭淑燕.北京邮电大学 2017
[3]车联网项目风险投资评价方法研究[D]. 王子义.天津大学 2016
[4]城市环境电波传播的复射线分析法[D]. 尤立志.电子科技大学 2003
本文编号：3364307
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３工业中有线通信及线体缠绕现象??Ｆｉｇ．?１－３?Ｗｉｒｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｗｉｒｅ?ｗｉｎｄｉｎｇ?ｉｎ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??
第１套ＮＢ－ＩｏＴ标准体系［１２１。随着ＮＢ－ＩｏＴ标准的制定，ＮＢ－ＩｏＴ技术将逐步发展与成熟，??因此探宄工业场景下的信道传播特性的研究意义十分重大。??如图１－４所示，ＩＩｏＴ体系架构可以分为三个层次［１３］：感知层、网络层以及应用层。感??知层是最低的一层，主要以大量ＲＦＩＤ、传感器、以及二维码等相关手段进行信息获取、??信息交互、命令控制以及设备的监控维护。在工业中一般传感器网络（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｓｅｎｓｏｒ??Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＩＷＳＮ）以其高可靠、低成本、低功耗以及易扩展等优势被广泛的应用于感知层中。??网络层是ＩＩｏＴ体系中间的一层，主要以有线或无线（Ｗｉ－Ｆｉ，蓝牙，ＺｉｇＢｅｅ，ＩｏＴ等）传输信??息的方式，进行各个环节或部分的信息交流。应用层是ＩＩｏＴ中的最高的一层，主要为各种??生产、工业以及监护等各个方面的需求。??在工业物联网的传输层中，大部分的无线信息类型为传感器信息采集、命令控制、设??备监护与维护以及设备间的交互信息等，这些信息大部分都只需要占用较窄的带宽。因此??５??
无线电磁波以反射、散射以及绕射这三种传播方式在真实的无线环境中进行传播??［３７］。无线信道相关传播模型包括大尺度衰落模型、小尺度衰落模型以及多径传播??等相关信道参数都是由这三种电磁波传播机制归纳总结的。如图２－１所示为电磁波??在空间中传播的主要的三种方式：反射、绕射以及散射，下面简单介绍这几种影??响无线通信系统的传播机制。??物体自身都有固定的波长，当无线电磁波在传播过程中遇到比本身波长大很多??的物体时就会发生反射现象［３８］，反射一般发生在物体的表面，例如：高楼大厦建??筑物、大地表面以及水泥钢筋墙体等阻碍物。当电磁波入射到两个不同介电常数??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业物联网无线信道与噪声特性[J]. 张克,刘留,袁泽,张琨,张建华,刘志军. 电信科学. 2018(08)
[2]基于5G技术的IOT网络发展研究[J]. 张立武. 中国新通信. 2018(11)
[3]三大运营商NB-IoT技术对比[J]. 物联网技术. 2018(02)
[4]释放物联网工业领域价值报告[J]. 董伟龙,屈倩如. 电器工业. 2017(06)
[5]5G移动通信技术下的物联网时代[J]. 尤贺,崔展铭. 中国科技信息. 2017(07)
[6]NB-IoT系统现状与发展[J]. 张万春,陆婷,高音. 中兴通讯技术. 2017(01)
[7]基于生产线的工业通信网络方案设计与分析[J]. 王兵维,余粟. 产业与科技论坛. 2017(03)
[8]5G与物联网发展趋势分析[J]. 赵玉霞. 电子技术与软件工程. 2016(22)
[9]移动蜂窝物联网演进方案研究[J]. 邢宇龙,张力方,胡云. 邮电设计技术. 2016(11)
[10]全球制造业变革的前景与挑战——智能制造发展形势多重解析[J]. 刘峰. 人民论坛·学术前沿. 2015(11)
博士论文
[1]车对车及毫米波点对点无线信道建模理论与方法[D]. 李岩.北京交通大学 2017
[2]高速铁路无线信道传播特性、建模与测量方法研究[D]. 周涛.北京交通大学 2016
[3]基于无线衰落信道的物理层安全性能建模与分析[D]. 雷宏江.重庆大学 2015
硕士论文
[1]高速铁路场景下多链路无线信道互相关特性研究[D]. 张楠.北京交通大学 2018
[2]面向5G网络的资源分配技术研究及标准化[D]. 彭淑燕.北京邮电大学 2017
[3]车联网项目风险投资评价方法研究[D]. 王子义.天津大学 2016
[4]城市环境电波传播的复射线分析法[D]. 尤立志.电子科技大学 2003
本文编号：3364307
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