窄帶工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的信道傳播特性研究
發(fā)布時間:2021-08-26 13:15
近年來,隨著第五代移動通信系統(tǒng)(Fifth Generation Mobile Communication System,5G)的快速發(fā)展、人工智能(Artificial Intelligence,AI)技術的不斷成熟以及工業(yè)產(chǎn)品的需求升級,工業(yè)制造需以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet of Things,IIoT)技術為基礎,將制造業(yè)向以智能制造為主導的“工業(yè)4.0”轉型,旨在做到高效、安全、智能的工業(yè)生產(chǎn)。因此,探索工業(yè)場景下的無線信道特性對推動IIoT技術發(fā)展十分重要。工業(yè)環(huán)境的無線信道與傳統(tǒng)的小區(qū)覆蓋有較大的差異,工業(yè)環(huán)境中建筑物、金屬傳播阻礙物、各類大型機械設備以及大量作業(yè)人員和車輛高密度的分布在固定規(guī)格的廠房內,這些環(huán)境因素對電磁波傳播造成了不同情況的影響并使無線信號大部分處于阻礙視距傳播(Obstructed Line of Sight,OLOS)的情況。為了探究特殊與復雜的工業(yè)無線信道,本文對典型的汽車焊接車間環(huán)境進行了窄帶的無線信道測量,通過相關的無線信道測量方法、參數(shù)提取以及建模結果分析,研究了復雜的汽車焊接工廠環(huán)境中不同情況的無線信道衰落特性以及...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3工業(yè)中有線通信及線體纏繞現(xiàn)象??Fig.?1-3?Wire?communication?and?wire?winding?in?industry??
第1套NB-IoT標準體系[121。隨著NB-IoT標準的制定,NB-IoT技術將逐步發(fā)展與成熟,??因此探宄工業(yè)場景下的信道傳播特性的研究意義十分重大。??如圖1-4所示,IIoT體系架構可以分為三個層次[13]:感知層、網(wǎng)絡層以及應用層。感??知層是最低的一層,主要以大量RFID、傳感器、以及二維碼等相關手段進行信息獲取、??信息交互、命令控制以及設備的監(jiān)控維護。在工業(yè)中一般傳感器網(wǎng)絡(Wireless?Sensor??Network,IWSN)以其高可靠、低成本、低功耗以及易擴展等優(yōu)勢被廣泛的應用于感知層中。??網(wǎng)絡層是IIoT體系中間的一層,主要以有線或無線(Wi-Fi,藍牙,ZigBee,IoT等)傳輸信??息的方式,進行各個環(huán)節(jié)或部分的信息交流。應用層是IIoT中的最高的一層,主要為各種??生產(chǎn)、工業(yè)以及監(jiān)護等各個方面的需求。??在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層中,大部分的無線信息類型為傳感器信息采集、命令控制、設??備監(jiān)護與維護以及設備間的交互信息等,這些信息大部分都只需要占用較窄的帶寬。因此??5??
無線電磁波以反射、散射以及繞射這三種傳播方式在真實的無線環(huán)境中進行傳播??[37]。無線信道相關傳播模型包括大尺度衰落模型、小尺度衰落模型以及多徑傳播??等相關信道參數(shù)都是由這三種電磁波傳播機制歸納總結的。如圖2-1所示為電磁波??在空間中傳播的主要的三種方式:反射、繞射以及散射,下面簡單介紹這幾種影??響無線通信系統(tǒng)的傳播機制。??物體自身都有固定的波長,當無線電磁波在傳播過程中遇到比本身波長大很多??的物體時就會發(fā)生反射現(xiàn)象[38],反射一般發(fā)生在物體的表面,例如:高樓大廈建??筑物、大地表面以及水泥鋼筋墻體等阻礙物。當電磁波入射到兩個不同介電常數(shù)??10??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線信道與噪聲特性[J]. 張克,劉留,袁澤,張琨,張建華,劉志軍. 電信科學. 2018(08)
[2]基于5G技術的IOT網(wǎng)絡發(fā)展研究[J]. 張立武. 中國新通信. 2018(11)
[3]三大運營商NB-IoT技術對比[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術. 2018(02)
[4]釋放物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)領域價值報告[J]. 董偉龍,屈倩如. 電器工業(yè). 2017(06)
[5]5G移動通信技術下的物聯(lián)網(wǎng)時代[J]. 尤賀,崔展銘. 中國科技信息. 2017(07)
[6]NB-IoT系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張萬春,陸婷,高音. 中興通訊技術. 2017(01)
[7]基于生產(chǎn)線的工業(yè)通信網(wǎng)絡方案設計與分析[J]. 王兵維,余粟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(03)
[8]5G與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢分析[J]. 趙玉霞. 電子技術與軟件工程. 2016(22)
[9]移動蜂窩物聯(lián)網(wǎng)演進方案研究[J]. 邢宇龍,張力方,胡云. 郵電設計技術. 2016(11)
[10]全球制造業(yè)變革的前景與挑戰(zhàn)——智能制造發(fā)展形勢多重解析[J]. 劉峰. 人民論壇·學術前沿. 2015(11)
博士論文
[1]車對車及毫米波點對點無線信道建模理論與方法[D]. 李巖.北京交通大學 2017
[2]高速鐵路無線信道傳播特性、建模與測量方法研究[D]. 周濤.北京交通大學 2016
[3]基于無線衰落信道的物理層安全性能建模與分析[D]. 雷宏江.重慶大學 2015
碩士論文
[1]高速鐵路場景下多鏈路無線信道互相關特性研究[D]. 張楠.北京交通大學 2018
[2]面向5G網(wǎng)絡的資源分配技術研究及標準化[D]. 彭淑燕.北京郵電大學 2017
[3]車聯(lián)網(wǎng)項目風險投資評價方法研究[D]. 王子義.天津大學 2016
[4]城市環(huán)境電波傳播的復射線分析法[D]. 尤立志.電子科技大學 2003
本文編號:3364307
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3工業(yè)中有線通信及線體纏繞現(xiàn)象??Fig.?1-3?Wire?communication?and?wire?winding?in?industry??
第1套NB-IoT標準體系[121。隨著NB-IoT標準的制定,NB-IoT技術將逐步發(fā)展與成熟,??因此探宄工業(yè)場景下的信道傳播特性的研究意義十分重大。??如圖1-4所示,IIoT體系架構可以分為三個層次[13]:感知層、網(wǎng)絡層以及應用層。感??知層是最低的一層,主要以大量RFID、傳感器、以及二維碼等相關手段進行信息獲取、??信息交互、命令控制以及設備的監(jiān)控維護。在工業(yè)中一般傳感器網(wǎng)絡(Wireless?Sensor??Network,IWSN)以其高可靠、低成本、低功耗以及易擴展等優(yōu)勢被廣泛的應用于感知層中。??網(wǎng)絡層是IIoT體系中間的一層,主要以有線或無線(Wi-Fi,藍牙,ZigBee,IoT等)傳輸信??息的方式,進行各個環(huán)節(jié)或部分的信息交流。應用層是IIoT中的最高的一層,主要為各種??生產(chǎn)、工業(yè)以及監(jiān)護等各個方面的需求。??在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層中,大部分的無線信息類型為傳感器信息采集、命令控制、設??備監(jiān)護與維護以及設備間的交互信息等,這些信息大部分都只需要占用較窄的帶寬。因此??5??
無線電磁波以反射、散射以及繞射這三種傳播方式在真實的無線環(huán)境中進行傳播??[37]。無線信道相關傳播模型包括大尺度衰落模型、小尺度衰落模型以及多徑傳播??等相關信道參數(shù)都是由這三種電磁波傳播機制歸納總結的。如圖2-1所示為電磁波??在空間中傳播的主要的三種方式:反射、繞射以及散射,下面簡單介紹這幾種影??響無線通信系統(tǒng)的傳播機制。??物體自身都有固定的波長,當無線電磁波在傳播過程中遇到比本身波長大很多??的物體時就會發(fā)生反射現(xiàn)象[38],反射一般發(fā)生在物體的表面,例如:高樓大廈建??筑物、大地表面以及水泥鋼筋墻體等阻礙物。當電磁波入射到兩個不同介電常數(shù)??10??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線信道與噪聲特性[J]. 張克,劉留,袁澤,張琨,張建華,劉志軍. 電信科學. 2018(08)
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[3]三大運營商NB-IoT技術對比[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術. 2018(02)
[4]釋放物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)領域價值報告[J]. 董偉龍,屈倩如. 電器工業(yè). 2017(06)
[5]5G移動通信技術下的物聯(lián)網(wǎng)時代[J]. 尤賀,崔展銘. 中國科技信息. 2017(07)
[6]NB-IoT系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張萬春,陸婷,高音. 中興通訊技術. 2017(01)
[7]基于生產(chǎn)線的工業(yè)通信網(wǎng)絡方案設計與分析[J]. 王兵維,余粟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(03)
[8]5G與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢分析[J]. 趙玉霞. 電子技術與軟件工程. 2016(22)
[9]移動蜂窩物聯(lián)網(wǎng)演進方案研究[J]. 邢宇龍,張力方,胡云. 郵電設計技術. 2016(11)
[10]全球制造業(yè)變革的前景與挑戰(zhàn)——智能制造發(fā)展形勢多重解析[J]. 劉峰. 人民論壇·學術前沿. 2015(11)
博士論文
[1]車對車及毫米波點對點無線信道建模理論與方法[D]. 李巖.北京交通大學 2017
[2]高速鐵路無線信道傳播特性、建模與測量方法研究[D]. 周濤.北京交通大學 2016
[3]基于無線衰落信道的物理層安全性能建模與分析[D]. 雷宏江.重慶大學 2015
碩士論文
[1]高速鐵路場景下多鏈路無線信道互相關特性研究[D]. 張楠.北京交通大學 2018
[2]面向5G網(wǎng)絡的資源分配技術研究及標準化[D]. 彭淑燕.北京郵電大學 2017
[3]車聯(lián)網(wǎng)項目風險投資評價方法研究[D]. 王子義.天津大學 2016
[4]城市環(huán)境電波傳播的復射線分析法[D]. 尤立志.電子科技大學 2003
本文編號:3364307
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