電子信息技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用

張哲豪

（西安電子科技大學 陜西省西安市 710071）

電子信息技術作為基礎性技術，已經廣泛應用于各個行業(yè)中。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中應用電子信息技術，給人們帶來諸多便利的同時，也產生了各種新問題。要確保電子信息技術在物聯(lián)網(wǎng)中合理應用，使電子信息技術的價值更好地發(fā)揮出來，才能推進物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)更好更快地發(fā)展[1]。

1 基本理論

1.1 電子信息技術

電子信息技術涵蓋網(wǎng)絡技術、計算機技術、通信技術和傳感技術。隨著科技發(fā)展速度的不斷加快，關于電子信息技術的研究內容主要為獲取信息、處理信息、傳輸信息和存儲信息等等，移動通信網(wǎng)絡技術、超級計算機技術、微電子技術和機器人技術等等都是具有代表性的技術。隨著各種新技術，諸如大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術、云計算技術等等涌現(xiàn)出來，并在應用領域發(fā)揮價值，電子信息技術進入到新的發(fā)展階段。電子信息技術的發(fā)展，有關產品快速更新?lián)Q代，呈現(xiàn)出微型化、集成化的趨勢，而且提高了運算能力，加快了信息處理速度，使人們的生產、生活更加便利。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的概念在2011年發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)白皮書》中有所描述，明確其為互聯(lián)網(wǎng)結合通信網(wǎng)之后的產物，基于此在技術上不斷擴展并經過演化之后形成物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是將具備通信能力的設備連接起來，將各種具有感知識別力的技術合理運用，諸如電子通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術以及電子信息技術等等，通過運行電子通信網(wǎng)絡傳輸和交換相關信息，對于所獲取的信息從綜合的角度進行分析，不需要在現(xiàn)場，監(jiān)測工作可以遠程執(zhí)行，而且數(shù)據(jù)信息實時更新，能夠有效控制，實現(xiàn)全面管理。

物聯(lián)網(wǎng)所具備的特點：

（1）物聯(lián)網(wǎng)技術能夠感知識別外界事物，主要發(fā)揮作用的是物體上所安裝的傳感器設備，之后通過運行通信系統(tǒng)及時傳輸信息，由此人與物以及物與物之間實現(xiàn)互聯(lián)互通

（2）通過發(fā)揮通信技術以及傳感技術的作用，物聯(lián)網(wǎng)可以讓物體具有通信能力和自我表達能力[2]。

（3）基于物聯(lián)網(wǎng)所具備的特點，可以將其分為三層結構，即感知層、傳輸層和應用層。其中的感知層，就是發(fā)揮傳感器的作用對周圍的環(huán)境予以感知，得到有關的數(shù)據(jù)信息；傳輸層主要是傳輸各種數(shù)據(jù)信息；應用層則是綜合處理各種數(shù)據(jù)，使其功能得以實現(xiàn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)中應用電子信息技術的現(xiàn)狀

2.1 電子訂貨系統(tǒng)

電子訂貨系統(tǒng)屬于一種計算機系統(tǒng)，企業(yè)將通信網(wǎng)絡充分利用起來，通過在線的方式與終端設備連接，從而處理從訂貨到接單的各個環(huán)節(jié)的相關信息。電子訂貨系統(tǒng)可以用于不同的領域，包括企業(yè)內部、批發(fā)商、零售商等等?；谖锫?lián)網(wǎng)技術的應用電子訂貨系統(tǒng)中，電子信息技術是較為常見的。電子訂貨系統(tǒng)的運行，讓買方和賣方都得到便利，人力、物力、財力都有所降低。如果采用傳統(tǒng)訂貨模式，買方和賣方的經濟行為都會受到時間和空間的限制，電子訂貨系統(tǒng)則突破了這一界限，買方的線上下單可以隨時進行，不用到現(xiàn)場采購商品。賣方可以線上鋪貨，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上展示產品并銷售給客戶，營業(yè)時間不受局限，并且可以擴展銷售范圍。

圖1：射頻技術架構圖

2.2 人工智能系統(tǒng)

隨著科學技術進步速度不斷加快，人工智能已經成為信息時代最前沿的技術，在信息時代發(fā)揮著重要作用。人工智能系統(tǒng)要更好地發(fā)揮其功能，電子信息技術最為關鍵，隨整個信息產業(yè)快速發(fā)展，推動信息技術不斷升級。人工智能領域中應用電子信息技術，主要體現(xiàn)為以下的優(yōu)點：

（1）數(shù)據(jù)處理效率大大提高。人工智能技術能夠對各領域海量數(shù)據(jù)予以處理，同時還需要不斷深入學習，處理數(shù)據(jù)信息，主要的目的是獲得高層次的信息，利用電子信息技術不僅可以提高數(shù)據(jù)質量，還能夠提高處理數(shù)據(jù)的效率[3]。

（2）在對模糊信息的處理方面，人工智能有一定的優(yōu)勢。人工智能技術往往需要處理大量的模糊信息，此時電子信息技術的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，使信息處理更加準確，對于處理數(shù)據(jù)過程中所遇到的問題也能夠及時解決。

（3）人工智能中應用電子信息技術，能夠盡可能在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)減少誤差，人力、物力和財力都得以節(jié)省，由此可以降低成本。

2.3 電子通信技術

在電子信息技術中，電子通信技術是非常重要的，并廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)中?？萍歼M步速度加快，電子通信技術也不斷升級，在人們的社會生活中發(fā)揮其價值，比如電子郵件、微信、以及QQ 等等。將電子通信技術應有關于物聯(lián)網(wǎng)中，有關的信息在物體與終端之間傳遞，使人們很快掌握更多的物品信息數(shù)據(jù)。同時，它還可以利用通信技術向物體發(fā)出指令，使物體按照指令動作或者有所反應[4]。

2.4 條形碼技術

條形碼技術應用于物聯(lián)網(wǎng)領域中，其可以將各種信息快速轉換成不同形式的條碼，然后利用專業(yè)的掃描設備掃描條碼就可以獲得信息。商品條碼是由不同寬度的矩形線條組成，通過線及其間距和組合線的排列順序，形成信息數(shù)據(jù)，這種條形碼技術類似于數(shù)字編碼。

2.5 智能運輸系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)在運行的過程中，電子產品監(jiān)控整個運輸過程，這樣既能加強人車之間的溝通，又能保證貨物運輸?shù)臅r效性。智能交通系統(tǒng)主要包括道路系統(tǒng)、車輛運輸系統(tǒng)和導航系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)在運行的過程中，可以擺脫時間的限制，采集車輛的運行狀態(tài)和相關信息數(shù)據(jù)，能夠隨時查詢車輛行駛的信息數(shù)據(jù)，對交通信息數(shù)據(jù)實時掌握，還可以了解道路氣象信息數(shù)據(jù)等等；智能交通系統(tǒng)能夠確保貨物順利運輸?shù)街付康牡兀贿\行智能交通系統(tǒng)，可以科學規(guī)劃車輛的路徑，能夠實時監(jiān)控車輛項目[5]。工作人員還可以將物品的運行數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)中，實時獲得數(shù)據(jù)；智能交通系統(tǒng)還可以保證貨物運輸安全。由于運輸過程中發(fā)揮智能交通系統(tǒng)的作用能夠實時監(jiān)控，無論運輸過程中發(fā)生什么情況，都能快速處理，并且能夠為救援人員提供正確的路線，能夠做到及時救援。

2.6 射頻技術

射頻技術又被稱為“電子標簽技術”，作為非接觸自動識別技術，是基于無線電和芯片技術展起來的，廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)中。射頻技術操作非常簡單，對周圍環(huán)境沒有很高的要求，能夠自動偵測和識別多目標物體以及快速移動的物體。從射頻技術的構成上來看，主要包括三部分，即閱讀器、天線和電子標簽[6]。隨著電子信息技術發(fā)展速度的不斷加快，射頻技術內部的電子芯片體積逐漸變小，而功能則逐漸強大。圖1 為射頻技術架構圖。

3 物聯(lián)網(wǎng)應用中應用電子信息技術所存在的問題

3.1 受到外界的干擾導致風險事故

電子通信技術廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)中，傳輸各種信息。但在信息傳輸過程中，容易受到外界各種因素的干擾，諸如電磁干擾等，導致部分信息丟失，對物聯(lián)網(wǎng)的運行效果產生不良影響，還會威脅到系統(tǒng)運行安全，甚至會造成整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓。各種信息在傳輸過程中如果沒有采取數(shù)據(jù)加密等保護措施，很容易被竊取，導致信息泄露，并因此蒙受損失。一些不法犯罪分子采用技術手段將物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)男盘枖r截，加以利用或者篡改，以對物聯(lián)網(wǎng)中各種設備非法控制，給用戶造成一定的損失[7]。

3.2 射頻識別系統(tǒng)容易被外界入侵

射頻識別技術也廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)領域，它可以在不需要人工干預的情況下，通過射頻信號對物體自動識別并采集相關數(shù)據(jù)，操作方便。但是，不法分子很容易對信息截獲或者破解，進而采用偽造信息的方式，在系統(tǒng)沒有經過授權的情況下使用[8]。射頻識別系統(tǒng)采用加密的方法保護產權，如果芯片內固件的加密方案存在漏洞，攻擊者就容易利用射頻技術芯片內的數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)達到自己的目的。

3.3 對物聯(lián)網(wǎng)處理層很難識別

物聯(lián)網(wǎng)處理層是將電子信息技術充分利用起來處理采集到的信息。需要處理的信息量大而且復雜，包括有價值的信息和垃圾信息，還有一些帶有攻擊性的惡意指令信息。如果對信息不能準確區(qū)分，就會產生漏洞，被不良企圖的人利用，使智能設備不能很好地發(fā)揮作用，甚至產生故障，無法自動處理數(shù)據(jù)，甚至出現(xiàn)網(wǎng)絡邏輯丟失的現(xiàn)象[9]。

4 物聯(lián)網(wǎng)中合理應用電子信息技術的有效對策

4.1 強化隱私保護

加強射頻技術的隱私保護功能是非常必要的，重點是對射頻技術傳感節(jié)點實施必要的保護。在應用射頻技術的過程中，容易泄露電子標簽的內容，或者被跟蹤和定位，使人們的隱私遭到威脅。使用物理方法以及邏輯方法保護感測節(jié)點是比較有效的。采用物理方法保護感測節(jié)點，就是將標簽完全銷毀，或者采用靜電屏蔽的方法、無線信號主動干擾的方法，防止附近的射頻技術閱讀器對標簽中的內容擅自閱讀，或者導致消費者隱私泄露。采用邏輯方法，就是將密碼技術充分利用起來，應用安全認證協(xié)議，可以實施認證和加密，有效地控制射頻技術標簽內容的訪問，對于非法讀取RFID 標簽內容的行為增加了難度。

4.2 構建電子信息安全架構

傳統(tǒng)的電子信息安全技術非常成熟，能夠有效地維護信息安全，但是，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有屬于自己的特點，并且不同的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間擁有工作模式、組網(wǎng)方案等較大差異，傳統(tǒng)的信息安全技術難以直接移植。因此需要充分考慮到物聯(lián)網(wǎng)的特點以及實際運行過程中產生的各種新問題，將專用于物聯(lián)網(wǎng)的電子信息安全架構建立起來，以維護物聯(lián)網(wǎng)的電子信息安全。

4.3 對輕量級加密認證技術加大研究力度

隨著物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的發(fā)展速度加快，一些安全問題產生并受到全社會的關注。相比較于臺式機、高性能計算機，物聯(lián)網(wǎng)設備缺乏計算能力、存儲容量有限，因此工作資源環(huán)境存在局限性，使復雜度較高的密碼算法不能對這種環(huán)境有良好的適應性。物聯(lián)網(wǎng)上安裝各種受限設備，輕量級密碼是重要的安全措施。但是，輕量級密碼并不是很完善，易被破解，在應用中會產生各種問題。所以，基于傳統(tǒng)密碼學對輕量級密碼學深入研究是非常必要的，以對有限的環(huán)境有良好的適應性。

5 結束語

通過上面的研究可以明確，進入二十一世紀，物聯(lián)網(wǎng)是應用非常廣泛的技術，其所發(fā)揮的作用是將人與物以及物與物之間聯(lián)系起來，使物質世界擁有感知力和自我表達能力，使人們的生產、生活實現(xiàn)智能化，帶來諸多的便利。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程中，電子信息技術是非常重要的一項基礎技術。隨著電子信息技術不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)邁入新的發(fā)展階段。所以，對物聯(lián)網(wǎng)中應用的電子信息技術深入研究，更好地發(fā)揮其功能，使物聯(lián)網(wǎng)快速穩(wěn)定發(fā)展，滿足人們的多方面需要。