物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

摘 要：在信息時代的今天，物聯(lián)網(wǎng)的興起與廣泛應(yīng)用又是計算機產(chǎn)業(yè)的一大發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)因其重要的作用收到社會某些領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也相當(dāng)不錯，它一度被業(yè)內(nèi)人士認為是當(dāng)今世界經(jīng)濟的引擎，這可見其對社會經(jīng)濟發(fā)展的重要性。本文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和特征以及體系構(gòu)成，接著以為例分析了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，最后給出了在實際生活中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)；體系構(gòu)成；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TN929.5；TP391.44

1 物聯(lián)網(wǎng)及體系構(gòu)成

1.1 物聯(lián)網(wǎng)基本概念。在1999年，“物聯(lián)網(wǎng)”一詞首先是由美國的麻省理工學(xué)院的Auto-ID研究中心提出來的，但是主要針對在一些實物上安裝微小的射頻識別裝置，將實物與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，這樣就可以通過互聯(lián)網(wǎng)觀察實物的狀態(tài)，實現(xiàn)了智能化的管理。2005年11月17日，由國際電信聯(lián)盟正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，聯(lián)盟指出：世界“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代快要降臨，一切物體都能夠通過互聯(lián)網(wǎng)進行信息的交換。2006年3月，歐盟召開會議，進一步對物聯(lián)網(wǎng)進行了科學(xué)描述。2009年，IBM首席執(zhí)行官提出了“智慧地球”的概念。這就是物聯(lián)網(wǎng)一詞概念的發(fā)展歷程[1]。

世界對物聯(lián)網(wǎng)的概念定義根據(jù)范圍有狹義和廣義之分[2]。狹義的物聯(lián)網(wǎng)指的是物與物相互連接的互聯(lián)網(wǎng)，這里的物與物的連接包括物品與物品的連接以及物品與射頻識別設(shè)備的連接；廣義的物聯(lián)網(wǎng)指的是物理空間和信息空間的融合，也就是現(xiàn)實與虛擬的融合，互聯(lián)網(wǎng)會把一切事物與數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合，實現(xiàn)對事物的智能化管理。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)特征。相比于互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是它向物理世界的拓展和延伸?；ヂ?lián)網(wǎng)現(xiàn)在已成為物聯(lián)網(wǎng)傳遞信息的一種重要途徑，目前來說，傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)中一種比較重要的感知識別技術(shù)，它源于一種自組織的網(wǎng)絡(luò)形式。

物聯(lián)網(wǎng)的5個基本特征如下[3]：（1）基本功能特征。不管物體是真實存在的，還是虛擬的，它們都可以被標(biāo)識，進而能夠進行物體間的自動識別，物體可以借助物聯(lián)網(wǎng)的通信設(shè)置進行信息交換，實現(xiàn)真實世界與虛擬世界的信息交換；（2）物體通用特征。物體依靠傳感器與環(huán)境進行交互操作，物與物之間依靠設(shè)備進行連接，物體之間存在著服務(wù)、資源以及感知對象方面的競爭；（3）社會特性。物與物之間可以進行通信，物體也可以與計算機設(shè)備進行通信。物體可進行初始化交互；（4）自治特征。物體自身對環(huán)境有極強的適應(yīng)性，可以實現(xiàn)無人操作獨立完成很多任務(wù)；物體能夠?qū)Νh(huán)境自動分析，對各種情況做出合理的推理；物體也能夠有選擇的進行信息交換；（5）自我復(fù)制與控制特征。物體擁有自我復(fù)制的功能，還能夠控制和毀滅其他物體。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)成。物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)成由以下5個方面組成[4]：（1）感知。這部分的功能是借助傳感器識別物體的各種信息，對于具體的感知任務(wù)，一般通過多角度的信息進行處理，實現(xiàn)信息與其他資源的共享；（2）接入。這部分的功能是借助目前常用的基礎(chǔ)設(shè)施，例如無線接入網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、以及衛(wèi)星網(wǎng)等，把感知到的信息傳輸給互聯(lián)網(wǎng)；（3）互聯(lián)網(wǎng)。這部分的功能是建立互聯(lián)網(wǎng)平臺，將IP、IPv6/IPv4作為其核心，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息資源進行整合，為社會提供一個快捷、安全的基礎(chǔ)設(shè)施平臺；（4）服務(wù)管理。這部分的功能是借助計算對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息進行整合和管理，為更好的應(yīng)用提供用戶接口；（5）應(yīng)用。這部分的功能是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實際，使其對各行各業(yè)都有貢獻，例如：檢測災(zāi)害的發(fā)展、疾病監(jiān)控、信息傳播等。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)主要包括傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)和數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)等，下文將對其一一分析[5]。

2.1 傳感技術(shù)。傳感器能夠感知物聯(lián)網(wǎng)本身及其外部運行的環(huán)境。目前，傳感器朝著智能化方向發(fā)展，智能傳感器與嵌入式傳感器逐漸代替了傳統(tǒng)的傳感器。傳感器現(xiàn)在被當(dāng)作物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度的標(biāo)志之一。

2.2 射頻識別技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)通過識別系統(tǒng)所發(fā)出的射頻信號來得到數(shù)據(jù)信息，無需人工，借助計算機就可以實現(xiàn)。RFID主要用于是檢測與控制目標(biāo)物體，雖然RFID技術(shù)能夠滿足用戶的各種需求，但是，對于那些相對服務(wù)來說，處理起來還是有難度的。

2.3 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要用到近程通訊技術(shù)和遠程運輸技術(shù)。近程通訊技術(shù)包括RFID，藍牙等，遠程運輸技術(shù)包括互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)等技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)主要包括IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G移動通信、衛(wèi)星通信等技術(shù)。目前來說，以iPv6為核心的新聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將會成為物聯(lián)網(wǎng)快速傳送通道。

2.4 數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)從感知層到應(yīng)用層的過渡，使得信息的種類和數(shù)量大量增加，這給數(shù)據(jù)的處理帶來很大困難。P2P、云計算等技術(shù)為上述問題的解決帶來了有效方法。云計算的出現(xiàn)給物聯(lián)網(wǎng)提供了一種高效的計算模式，它擁有安全可靠的數(shù)據(jù)處理中心，服務(wù)快捷、便利，為數(shù)據(jù)共享創(chuàng)造了良好的條件。

3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 建筑智能化的城市社區(qū)。借助現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制技術(shù)以及集成等技術(shù)，加強現(xiàn)代建筑的服務(wù)功能，建立高檔小區(qū)，實現(xiàn)智能化的城市社區(qū)建設(shè)，為人民提供舒適的住宿環(huán)境。

3.2 調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使其精細化。通過傳感器整合農(nóng)作物的產(chǎn)量、生長環(huán)境、生長時間等眾多信息，在信息的基礎(chǔ)上進行分析，及時的做出有效的政策對農(nóng)業(yè)進行調(diào)整。

3.3 智能交通建設(shè)。在交通運輸管理系統(tǒng)中，通過傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、自動控制技術(shù)等，建立一種高效、準(zhǔn)確、可靠的現(xiàn)代交通運輸管控系統(tǒng)。

除了上述三個領(lǐng)域之外，物聯(lián)網(wǎng)還涉及其它領(lǐng)域，例如在在線旅游、遠程醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、水系監(jiān)測等方面也應(yīng)用廣泛。將傳感器嵌入到道路、橋梁、電網(wǎng)、建筑、大壩以及油氣管道中，將互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)智能化的管理，促進社會的發(fā)展[6]。

4 結(jié)束語

作為一種新型的信息合成技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)以及得到了社會的高度重視和認可。在未來的發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景很廣，隨著技術(shù)的純熟，物聯(lián)網(wǎng)會漸漸涉及各個領(lǐng)域。未來將會是物聯(lián)網(wǎng)的時代，它將會為人類的生活提供更加便利的服務(wù)，促進社會的進步。

參考文獻：

[1]姚萬華.關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念及基本內(nèi)涵[J].中國信息界，2010（05）：22-23.

[2]ITU-T.ITU internet reports 2005：The internet of things[R].USA：ITU-T，2005.

[3]李航，陳后金.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景[J].中國科技論壇，2011（01）：81-85.

[4]劉強，崔莉.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計算機科學(xué)，2010（06）：78-80.

[5]程曼，王讓會.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].地理信息世界，2010（05）：22-28.

[6]朱瑾文.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)[J].中興通訊技術(shù)，2011（01）：27-31.

作者簡介：李艷（1984.01-），女，四川眉山人，本科，工學(xué)學(xué)位，講師，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)；羅瓊（1986.02-），女，四川瀘州人，本科，工學(xué)學(xué)位，講師，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)；冉鴻雁（1986.05-），女，重慶忠縣人，本科，工學(xué)學(xué)位，助教，研究方向：計算機多媒體技術(shù)。

作者單位：四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州 646000