論物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術及其應用前景

羅擁華,邱尚明（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院,廣州 510507）

論物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術及其應用前景

首先對整個系統(tǒng)進行初始化，循環(huán)顯示當前狀態(tài)，當檢測到按鍵輸入值時，將輸入值轉(zhuǎn)換為數(shù)值進行解算后向D/A轉(zhuǎn)換單元輸出，得到需要輸出的電壓電流值[4]；當從反饋網(wǎng)絡采樣到電壓電流值，與設置值進行比對，進而實現(xiàn)閉環(huán)控制，使實際輸出值盡可能與設置值相同。程序流程如圖5所示。

羅擁華,邱尚明
（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院,廣州 510507）

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)，就是要把當前的所有信息感應設備和因特網(wǎng)相結合從而形成的一張更大的網(wǎng)絡。通過人和物品，物品和物品之間的關聯(lián)，主要是指信息方面的傳達、交互，完成信息構成了網(wǎng)絡結構，同時這種結構在物理空間也是存在和類似的。這樣人們就可以根據(jù)這張網(wǎng)絡很容易的找到物品獲知人與物之間的關聯(lián)，從而更好的管理和控制。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)比較成熟的應用主要有：GPS（全球定位系統(tǒng)），激光掃描設備和紅外感應器等等。他們之間的關聯(lián)不是隨意的，是有序的，按照特定的約定組成的，就是諸多的信息網(wǎng)絡協(xié)議，如TCP/IP（傳輸控制網(wǎng)際協(xié)議）之類的。物品之間是通過因特網(wǎng)相關聯(lián)的，相互之間可以進行信息的交流與傳遞，從而便于相關人員對其進行管理和控制，例如可以實現(xiàn)對物品的自動化識別作用和汽車的路況勘測導航作用。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；關鍵技術；應用前景

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是世界范圍內(nèi)的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，前兩次分別是計算機和互聯(lián)網(wǎng)。在全世界范圍引起了不小的轟動，因為它對于世界各國來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。只有合理的利用好了才能造福社會造福人類。物聯(lián)網(wǎng)思想的基本成型是在上世紀末期，現(xiàn)在的思想和技術已經(jīng)得以應用到實踐中了，并且日趨成熟與完善。在世界范圍內(nèi)的各個領域都有所推廣，一定程度上提高了工作效率，降低了工作成本，滿足了市場的智能化、便捷高效環(huán)保的諸多需求。本文將主要物聯(lián)網(wǎng)作用巨大得以實現(xiàn)的一些核心技術，和根據(jù)這些優(yōu)勢，可能的市場拓寬領域，及未來的發(fā)展方向還有存在的一些問題的解決對策進行深入的探討和分析，做出比較合理有價值的評價。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術分析

1.1 傳感器的技術應用

傳感器，顧名思義，就是根據(jù)接收到的外界感受（光、熱等）傳達信息的設備。在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器可以說是核心設備，它的主要作用就是能夠感受出物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部和外部的運行環(huán)境如何，是否安全或者滿足處罰條件等[1]。它基本保證了在物聯(lián)網(wǎng)中能夠進行信息的傳遞與交流，信息的采集識別與分析以及在分析后通過系統(tǒng)進行及時性的反饋從而做出正確的判斷與抉擇。隨著時代的發(fā)展與科技的進步，對傳感器的要求已經(jīng)越來越高和嚴格。傳統(tǒng)的傳感器往往是機械式和需要人工不斷配置的，很繁瑣根本無法滿足現(xiàn)在市場的需要，新型傳感器對此加以改進，形成了自動化和網(wǎng)絡化。更有甚者已經(jīng)達到了嵌入式網(wǎng)站工程式的傳感器要求。這些傳感器的所有節(jié)點都是細小的，并被合理有序的安排在監(jiān)管區(qū)的各個部分，通過無線的方法傳輸信號，把所有的節(jié)點有效的組織在一起，彼此之間能很好的交流信息，構建成了一張網(wǎng)絡[2]。所以通常稱之為無線式的傳感器網(wǎng)絡結構。傳感器實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的功能，標志著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，具有里程碑意義。目前我國技術研究所對傳感器的研究和發(fā)展主要包括了傳感器的底層部分的協(xié)議控制和網(wǎng)絡組成方法的研究，以及傳感器存在的安全方面的研究和應用網(wǎng)絡化技術加以管控等方面的探究性技術研究。

1.2 新一代網(wǎng)絡協(xié)議IPV6的應用取代以前的IPV4

在IPV6出現(xiàn)之前，IPV4已經(jīng)使用的相當廣泛了，隨著網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，IPV4有限的地址已經(jīng)滿足不了越來越多網(wǎng)民的需要，為此，IPV6開始被提出和應用到當前網(wǎng)絡中。IPV6擁有著更多的網(wǎng)絡地址，可以源源不斷的使用，很好的滿足了市場的需要，供物聯(lián)網(wǎng)的終端使用。同時IPV6在安全方面，其自帶的安全體系比IPV4復雜和有效的多，是IPV4無法比擬的，可以很好的阻擋一些網(wǎng)絡黑客的攻擊。主要是IPV6的協(xié)議堆中自帶了IP Sec協(xié)議，這個協(xié)議很好的保證了兩頭的數(shù)據(jù)在交流通信前經(jīng)過了嚴格的安全加密措施，給黑客的查詢和捕獲制造了難度，這也是IPV4沒有的。所以總的來說，IPV6比IPV4在安全方面做得更好。另外，IPV6的數(shù)據(jù)還使用了一個二十位（數(shù)據(jù)段）的流動標記字段和一個八位的類（class）字段進行識別后再傳送[3]，傳送的質(zhì)量因此遠大于IPV4。這就是當前的物聯(lián)網(wǎng)采用的大多是IPV6而擯棄了IPV4的原因。IPV6自身還帶有很多優(yōu)越的特性，比如網(wǎng)絡地址的智能化分配和管理、非靜態(tài)性的主機代理地址等等。從以上諸多優(yōu)勢來看，IPV6是決定了物聯(lián)網(wǎng)能否實現(xiàn)的根本原因之一。

1.3 自動識別和監(jiān)控技術

目前，對物聯(lián)網(wǎng)使用的人工自動技術的主要用途和目的，在于能夠自動識別出計算機。主要是依靠人體大腦的感覺，包括冷、熱、光等，進行收集和分析。做出與之相類似的行為。簡單的來說就像是小孩學走路一樣，根據(jù)大人做出的動作進行簡單的模仿。從而就能夠?qū)λM行控制和管理，以及做出下一步我們對其要求的指示。和人類不同的是，它不需要消耗很大的能量（化學能和物理能等），而且所需的空間往往不會很大。這就是它的一些主要優(yōu)點所在了[4]。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展步驟和變化過程中，只有能夠通過環(huán)境，根據(jù)一定的模仿完成相類似的動作行為，才能夠去加以進行管控，達到我們所要求的目的，并給以分配下一個行為的指令，完成其連貫性，和加強相互之間的信息的交流與溝通。這是物聯(lián)網(wǎng)進行判斷和分析的主要參照面。

1.4 云計算技術和射頻識別技術

云計算技術的定義是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上添加和運用及交付相關的服務的一種模式，也是借助互聯(lián)網(wǎng)來獲得變化性的可以擴展的虛擬化的資源信息。它擁有很強大的運算和處理數(shù)據(jù)和信息的能力，很好的滿足了日益擴張的市場需求。而伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和發(fā)展，越來越多的終端誕生并添加精確了，這個數(shù)量是龐大的，普通的數(shù)據(jù)庫根本無法存儲和處理。只有借助云計算，它能很好的容納和處理這些海量的終端數(shù)據(jù)，給物聯(lián)網(wǎng)帶來了一種高效快捷的保存和計算的技能，同時提供了互聯(lián)網(wǎng)供物聯(lián)網(wǎng)使用。射頻識別技術，能夠完成不接觸性而達到傳送信息的目的[5]，并且可以利用傳送的這些信息進行辨別和判斷。它的主要機制原理是，在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)射射頻類型號，這些信號會經(jīng)過電磁場或者空間耦合磁場，從而把信息不相接觸的傳送出去了。現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到了人們的生活和生產(chǎn)中，例如便利店，快遞公司等等。

2 物聯(lián)網(wǎng)的應用前景

2.1 應用到我國的醫(yī)療事業(yè)中

我國的醫(yī)療事業(yè)是龐大的，有著縱橫交錯的部門和體系。如何進一步提高其工作效率是當前任務之急。通過物聯(lián)網(wǎng)，可以有效快捷的分類出各藥品的詳細信息，并通過物聯(lián)網(wǎng)的云計算，納入到云數(shù)據(jù)庫中，通過互聯(lián)網(wǎng)，可以在線咨詢和購買，還有云計算自身帶有的強大計算功能，可以把每天的生產(chǎn)數(shù)量、交易數(shù)量、金額結算等都有詳細的賬本記錄，供國家相關部門及時的查閱和管控，促進了我國的醫(yī)療事業(yè)走向健康的發(fā)展道路。記錄的詳細信息主要包括了藥品的具體生產(chǎn)所在地、規(guī)格、名稱、運輸和使用過程等等。這些數(shù)據(jù)都使用電子數(shù)據(jù)進行存儲，方便整個流程的全部合法有效的監(jiān)督，還可以利用互聯(lián)網(wǎng)的射頻識別技術構建完整的醫(yī)院衛(wèi)生的監(jiān)督管理體制，這樣就可以對社會的檢疫過程中檢測出的病毒，進行全程性的定位和跟蹤到個人，并進行有效的管控，防止疫情的擴張。

2.2 應用到國家電網(wǎng)中

我們國家的電網(wǎng)已經(jīng)有很廣闊的覆蓋范圍，從城市到鄉(xiāng)村，每家每戶每天都離不開電，如何進行有效的管控是個存在的重要問題。運用物理網(wǎng)，可以構建起一張智能電網(wǎng)。通過加入計算機技術和數(shù)字化信息技術還有傳感器及嵌入式處理器等等，形成的是一種自動化的網(wǎng)絡型體系。該體系融入了所有的能源，并加入進互聯(lián)網(wǎng)，且由于運用了傳感器可以進行分布點式管控，任何時刻都能夠有效和及時性的監(jiān)控電網(wǎng)中所有用戶的用電情況，并進行相關的數(shù)據(jù)記錄。它的形成和搭建的根本目標不僅是能讓我國居民能夠安全的用電，更能夠保護生態(tài)，避免不必要的浪費和污染。更能有效的帶動物聯(lián)網(wǎng)技術在其他領域的推廣。

2.3 應用到國家交通管理中

我們國家的交通一直存在著很多問題和缺陷，不僅是由于我國人口多，出行工具多式多樣，在不斷的增加。尤其是大城市例如：北京、上海。存在著很嚴重的交通堵塞情況，尤其是在早晚的上下班高峰期。更多的還是有很多人缺乏交通安全意識，每天的交通事故數(shù)量也很龐大，不僅是資源的浪費更有嚴重的人員傷亡。把物理網(wǎng)應用到我國的交通管制中，可以起到很好的改善作用?？梢约訌妼Ω鱾€路段和事故的及時性網(wǎng)絡檢測與跟蹤。各區(qū)域的信息采集設備也能夠增加，有些路段已經(jīng)實現(xiàn)了全程性管控，有效的緩解了交通擁擠現(xiàn)象并很大程度保護了司機的安全，提高了交通的管理效率。

3 結語

綜上所述，近幾年，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度相當迅速，它擁有著自身的無可比擬的巨大優(yōu)勢，所以擁有著很廣闊的應用前景，目前已經(jīng)有了一定的推廣，必須揚長避短，進行更大范圍的普及，讓物聯(lián)網(wǎng)造福人類造福社會，進一步促進我國的發(fā)展。

參考文獻:

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[4]蒲紅梅.淺談物聯(lián)網(wǎng)技術[J].科技資訊,2010(02).

[5]由高潮.淺談物聯(lián)網(wǎng)技術及應用[J].科技成果縱橫,2010(04).

作者簡介：羅擁華（1978-），男，廣東廣州人，教師，研究方向：計算機網(wǎng)絡應用。