近年來，隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識別、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)作為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會(huì)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，受到世界各國的高度重視，它將推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)入第三次浪潮。由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍廣，而當(dāng)前頻譜大部分已被授權(quán)給固定用途，因此，解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的頻譜資源緊缺問題是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的重要問題。
認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)可以看作是“認(rèn)知無線電傳感器節(jié)點(diǎn)的分布式網(wǎng)絡(luò)”，它通過在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電技術(shù)，可以有效地解決物聯(lián)網(wǎng)面臨的頻譜資源緊張等問題。認(rèn)知無線電作為一種更智能的頻譜共享技術(shù)，能夠依靠人工智能的支持，感知無線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學(xué)習(xí)和決策算法，實(shí)時(shí)自適應(yīng)地改變系統(tǒng)工作參數(shù)，動(dòng)態(tài)的檢測和有效地利用空閑頻譜，理論上允許在時(shí)間、頻率以及空間上進(jìn)行多維的頻譜復(fù)用，在實(shí)現(xiàn)認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。
在認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)中，認(rèn)知用戶所使用的認(rèn)知無線電技術(shù)必須能夠?qū)μ囟l譜范圍進(jìn)行掃描，且智能地確定哪些頻段可用于數(shù)據(jù)傳輸，該過程稱為頻譜感知。對于認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)來說，實(shí)現(xiàn)可靠的頻譜感知是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。如何認(rèn)知和重新配置獲得最好的可用頻譜，如何與法定的授權(quán)用戶共享頻譜而不對其產(chǎn)生干擾?通過頻譜感知和動(dòng)態(tài)頻譜分配，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)環(huán)境變化改變傳送端參數(shù)，從而提高頻譜利用率。
在頻譜感知的基礎(chǔ)上，認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的頻譜需求來動(dòng)態(tài)分配頻譜，使得各個(gè)無線接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)商分配頻譜資源，通過和周圍環(huán)境交互，并根據(jù)交互得到的信息進(jìn)一步采取恰當(dāng)?shù)牟僮餍袨?，從而?shí)現(xiàn)頻譜資源的最佳利用以及系統(tǒng)收益最大化的目標(biāo)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來越廣泛，基于認(rèn)知無線電技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)頻譜感知和動(dòng)態(tài)頻譜分將具有廣闊的應(yīng)用前景。
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