淺談物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)是科技發(fā)展的最新產(chǎn)物，其作為計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以后的又一項(xiàng)信息技術(shù)，可以說是當(dāng)前信息技術(shù)的最前沿產(chǎn)品，也可以說是信息產(chǎn)業(yè)的指向燈，同時對各個行業(yè)的信息化發(fā)展也有很大的影響，這也很好的說明了物聯(lián)網(wǎng)有著廣闊的發(fā)展前景。本文主要分析了物聯(lián)網(wǎng)，并討論了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，最后對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP391.44；TN929.5

隨著網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的升級速度也在逐漸加快，人們對其也越來越重視。其作為科技發(fā)展的最新產(chǎn)物，同時也是信息傳播的新媒介。通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，人們能夠使更多的物品和網(wǎng)絡(luò)之間形成直接聯(lián)系，以使人們更快捷、更有效的對物品進(jìn)行檢測、識別、監(jiān)控，并使這個過程變得更加智能化，而且沒有時間、地點(diǎn)方面的限制，這也是物聯(lián)網(wǎng)的功能和作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)簡析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)的概念有兩個層面，廣義上的概念是指物理空間和信息空間之間的結(jié)合；實(shí)質(zhì)上就是現(xiàn)實(shí)和虛擬之間的結(jié)合，使得事件和物品形成了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的發(fā)展，以便更好地對物品、事件進(jìn)行監(jiān)控、識別等操作，從而確保物、人兩者間的信息交換能夠真正實(shí)現(xiàn)。狹義上的概念是指物品和物品之間形成直接連接關(guān)系的互聯(lián)網(wǎng)，這個過程也包含物品與其的識別所用到的設(shè)備之間的聯(lián)系。此外，物聯(lián)網(wǎng)在傳輸信息的時候，必須要依靠互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行傳輸。而物聯(lián)網(wǎng)要想實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)物品的控制，則需要使互聯(lián)網(wǎng)終端被有效地應(yīng)用到物品實(shí)驗(yàn)中去，以便其能夠和物聯(lián)網(wǎng)之間產(chǎn)生融合，并形成一個操作更加智能化，應(yīng)用領(lǐng)域更寬廣的網(wǎng)絡(luò)，從而使人們能夠通過這個網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)對所有聯(lián)網(wǎng)的物品進(jìn)行控制，并且沒有時間、地點(diǎn)方面的限制。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分析

物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可以被分為三個層面：第一層是感知層，其作用是感知物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的變化情況；第二層是傳輸層，其作用是對物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；第三層是應(yīng)用層，其作用是利用物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)來服務(wù)于受眾。下面是對這幾個層面的詳細(xì)分析。

感知層的功能是通過感知M2M終端、節(jié)點(diǎn)和移動終端等方面的信息，并對這些信息進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)傳輸。這一層是物聯(lián)網(wǎng)的核心部分，其作用是為了全面感知物聯(lián)網(wǎng)信息。另外，感知層應(yīng)用到的所有終端因?yàn)橛兄煌男螒B(tài)，所以每個終端在感知層中的作用也不同。比如感知節(jié)點(diǎn)的作用是對物聯(lián)網(wǎng)信息進(jìn)行感知、監(jiān)控、傳遞，而且不會有時間、地點(diǎn)方面的限制；匯接節(jié)點(diǎn)的作用對物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、融合和傳達(dá)，以便確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳達(dá)的準(zhǔn)確性。除了以上這些終端，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到的設(shè)備還有很多，比如M2M終端、末梢傳感器等。此外，物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要功能就是信息感知和智能嵌入。

傳輸層的主要作用是對感知層獲得的信息進(jìn)行較長距離的傳輸，而且傳輸方式也有很多。比如利用國際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)等對感知層獲得的信息進(jìn)行傳輸。同時，物聯(lián)網(wǎng)傳輸層還擁有網(wǎng)絡(luò)的開啟與中斷、錯誤的檢測與修復(fù)、信息的儲存與管理以及路由的選擇與應(yīng)用等能力，而且傳輸層的這些功能也能夠更好地為網(wǎng)絡(luò)的連接提供服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的主要功能是對物聯(lián)網(wǎng)信息進(jìn)行合理處理，并通過合理的運(yùn)用經(jīng)過處理的物聯(lián)網(wǎng)信息，為物聯(lián)網(wǎng)用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是要服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)用戶，而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層在對用戶需求和行業(yè)信息進(jìn)行結(jié)合、分析的同時，也能夠?yàn)橛脩籼峁└S富、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。此外，應(yīng)用層所提供的服務(wù)類型大致可以分為四類，即查詢型、控制型、監(jiān)控型和掃描型。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

在物聯(lián)網(wǎng)被使用的開始階段，人們很少去分析、研究其設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)。但是，隨著科學(xué)技術(shù)更新?lián)Q代速度的不斷加快，人們對其關(guān)鍵技術(shù)的研究也越來越重視。然而，物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)建是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，其中所涉及的領(lǐng)域比較廣，所應(yīng)用的技術(shù)也比較多，而最關(guān)鍵的技術(shù)則是傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)等。

2.1 傳感技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)功能得以實(shí)現(xiàn)的依據(jù)就是信息采集，而如今使用較為廣泛的信息采集方法就是使用傳感器。傳感器作為在各個領(lǐng)域中都有著較為廣泛應(yīng)用的檢測裝置，其也是采集信息的關(guān)鍵設(shè)備，同時對物聯(lián)網(wǎng)信息的分析、傳輸、儲存等方面也有著很大的影響。隨著科技的不斷發(fā)展，傳感器為了更好地服務(wù)于當(dāng)今社會，對其的設(shè)計(jì)也更加的網(wǎng)絡(luò)化，而其未來的發(fā)展方向也逐漸偏向于智能化。此外，監(jiān)控區(qū)域內(nèi)微型傳感器的廣泛使用，以及其依據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)形成的一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)，也是物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用的最重要標(biāo)志之一。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感節(jié)點(diǎn)不僅具備路由的功能，也擁有端節(jié)點(diǎn)的功能，因此其的好壞對整個無線傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行有著非常大的影響。

2.2 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)，即RFID技術(shù)，也就是人們常說的電子標(biāo)簽，其的作用是利用射頻信息進(jìn)行目標(biāo)對象的識別，并在此過程中進(jìn)行相關(guān)信息的采集。射頻識別技術(shù)的應(yīng)用正常情況下都是自動完成，不需要人工操作，而且其對應(yīng)用環(huán)境也沒有太多的要求，能夠被應(yīng)用到任何環(huán)境中去。RFID一般主要是由兩部分構(gòu)成，即詢問器與應(yīng)答器，其作用是對物體進(jìn)行檢測、監(jiān)控。其工作原理是通過使用嵌入式編程技術(shù)在芯片上面寫入需要用到的策略和算法，以便更好的對物品進(jìn)行管理和監(jiān)控。當(dāng)RFID的工作環(huán)境被改變后，RFID會在高層策略的影響下，自動利用芯片中的算法對其狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以使其能夠更好地適應(yīng)當(dāng)前工作環(huán)境。

2.3 網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)融合這個概念是因電信網(wǎng)、因特網(wǎng)和電話網(wǎng)這三個網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)方面的融合而產(chǎn)生的。隨著網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的不斷提高，跨網(wǎng)業(yè)務(wù)的完成也變得越來越難。網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的作用是通過融合不同的網(wǎng)絡(luò)，從而使各個網(wǎng)絡(luò)間的無縫變換能夠得到真正實(shí)現(xiàn)。

3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

3.1 創(chuàng)建智能社區(qū)

智能社區(qū)的創(chuàng)建就是在使用物聯(lián)網(wǎng)、智能控制等技術(shù)的基礎(chǔ)上，對社區(qū)建筑、家居的功能與空間進(jìn)行智能化擴(kuò)展，以便使人們的居住環(huán)境能夠變得更加智能化、人性化，從而使社區(qū)居民可以享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建智能社區(qū)不僅需要應(yīng)用到很多的傳感器，還需要使用到很多不同類型的技術(shù)，同時也需要建立相應(yīng)的信息交流平臺。其中，傳感器的大量應(yīng)用是為了隨時隨地的采集社區(qū)的空間信息；尋址技術(shù)的應(yīng)用是為了對社區(qū)內(nèi)的所有事物進(jìn)行全I(xiàn)P化管理，以便更好地對事物進(jìn)行管理和監(jiān)控。而信息交流平臺的建立則是為了依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)方便對商務(wù)、政務(wù)等進(jìn)行管理，并讓社區(qū)居民有一個發(fā)表自己意見的平臺，讓社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)更真實(shí)的了解居民的需求，從而為社區(qū)的管理提供一定的參考依據(jù)。

3.2 創(chuàng)建智能交通

智能交通的創(chuàng)建就是在交通管理體系中對傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科學(xué)技術(shù)進(jìn)行合理利用，以便使交通管理體系的管理和監(jiān)控能夠更加及時、準(zhǔn)確。由于當(dāng)前交通系統(tǒng)存在信息采集方式較為單一、信息傳輸速度較低等問題，很容易導(dǎo)致道路出現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象和交通事故。而集中式交通管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使道路信息的分類、分析、處理等過程更加合理、高效，從而使司機(jī)可以及時、準(zhǔn)確的掌握道路狀況，并且對交通管理部門工作的開展也有很大的幫助。

4 結(jié)束語

隨著科技的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用對人們的生活也造成了極大的改變。但是，現(xiàn)如今，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用還處在起始階段，技術(shù)還不是很成熟，應(yīng)用過程中難免會出現(xiàn)一些問題。這就需要物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建者努力鉆研關(guān)鍵技術(shù)，以便使物聯(lián)網(wǎng)能夠被不斷地完善。

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作者簡介：肖定鵬（1991.09-），男，重慶合川人，本科，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)。

作者單位：重慶文理學(xué)院，重慶永川 402160