物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)探析

趙中營

摘 要

本文將對物聯(lián)網(wǎng)信息感知與其交互技術(shù)進(jìn)行探析，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)在探析過程中，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決，進(jìn)而提高物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 信息感知 交互技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，向外延伸和擴(kuò)展的信息網(wǎng)絡(luò)，是將信息的傳感設(shè)備，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定和協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)銜接起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的溝通交流。信息的全面感知、智能處理、以及可靠性的傳輸?shù)龋际俏锫?lián)網(wǎng)的最基本的特色。物聯(lián)網(wǎng)的核心就是，交互人與物以及物與物之間的信息。

物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)，是當(dāng)前各個(gè)國家與各個(gè)領(lǐng)域共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題，也是當(dāng)前信息技術(shù)研究的熱點(diǎn)。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，將會(huì)在信息技術(shù)領(lǐng)域中，掀起新的技術(shù)高潮，進(jìn)而給信息產(chǎn)業(yè)帶來不一樣的變化。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，但是又跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。

1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知

1.1 數(shù)據(jù)的收集

數(shù)據(jù)感知節(jié)點(diǎn)匯集到匯聚節(jié)點(diǎn)的過程就是數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)收集的重點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳遞的可靠性和安全性，其基本要求，就是要保證數(shù)據(jù)在傳遞過程中不能有損失。對于不同的應(yīng)用，數(shù)據(jù)的收集，就會(huì)有不同的制約目標(biāo)，像可靠性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量、安全性、網(wǎng)絡(luò)延遲等。數(shù)據(jù)的可靠性和安全性傳遞，是數(shù)據(jù)傳遞的重點(diǎn)，數(shù)據(jù)可靠性傳輸就是為了保障數(shù)據(jù)從感知節(jié)點(diǎn)，能夠可靠并且安全的傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，最常用的方法就是使用多路徑傳輸與數(shù)據(jù)重傳，以及冗余傳輸發(fā)來提保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。然而，在感知?jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間，建立多條路徑的傳遞方法叫做多路徑方法，其主要是將數(shù)據(jù)沿多條路徑進(jìn)行同一時(shí)刻的傳輸，進(jìn)而來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。例如：物?lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)模型，消防火災(zāi)報(bào)警探測器發(fā)展24V總線報(bào)警指令，控制電腦接受到數(shù)據(jù)后進(jìn)行對比，找出長相一致的數(shù)據(jù)，從而得知是哪個(gè)防區(qū)的的報(bào)警探測器發(fā)出的警報(bào)，PFID無線感知器會(huì)發(fā)送出無線信號(hào)，當(dāng)無線信號(hào)被接受裝置接受后，就會(huì)轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)，在控制電腦中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，找出數(shù)據(jù)，獲得感知信息。物聯(lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)SCC轉(zhuǎn)換器只需要含有RS485數(shù)據(jù)格式控制模塊和開關(guān)量控制模塊以及24V校方總線控制，收發(fā)數(shù)據(jù)經(jīng)過不同的COM端口后，實(shí)現(xiàn)控制電腦進(jìn)行信息交換，和每個(gè)獨(dú)立安全系統(tǒng)的SRC感知以及控制信息的識(shí)別。如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)的壓縮

物聯(lián)網(wǎng)的感知信息不僅龐大而且復(fù)雜。然而，它的數(shù)據(jù)信息又是非常的多的，尤其是在匯聚點(diǎn)的地方，信息量的傳輸就更大了。由于其節(jié)點(diǎn)資源的制約，以及數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性，致使感知信息存在數(shù)據(jù)冗余的現(xiàn)象，因此要采用相應(yīng)的方法來減少和壓縮數(shù)據(jù)的信息量。以往的管道數(shù)據(jù)壓縮法和排序數(shù)據(jù)壓縮法，數(shù)據(jù)壓縮效率相對較低。因此，根據(jù)感知數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在以往壓縮方法的基礎(chǔ)上，研究出分布式數(shù)據(jù)壓縮法，該方法的工作原理，就是根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)來共同完成數(shù)控壓縮，并且效果明顯。

1.3 數(shù)據(jù)的融合

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，就是數(shù)據(jù)的融合技術(shù)。數(shù)據(jù)的融合就是利用漂移均值濾波法來消除多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的大量傳輸，所導(dǎo)致的噪聲數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)，進(jìn)而將少量的數(shù)據(jù)信息傳送到匯聚點(diǎn)，既降低了數(shù)據(jù)傳遞的沖突，也降低了數(shù)據(jù)的傳遞量，有效的提高了通訊的效率。為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理互聯(lián)網(wǎng)信息的感知系統(tǒng)，提供可靠并且連續(xù)性的數(shù)據(jù)信息。

1.4 數(shù)據(jù)的清洗

目前，由于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與環(huán)境確定性還比較薄弱，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集到錯(cuò)誤的信息，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象，甚至有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)噪聲數(shù)據(jù)。所以，要對這些收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行清洗和離群值判斷，進(jìn)一步除去錯(cuò)誤信息和異常的信息，從而獲得有效、完善、一致的感知數(shù)據(jù)。假如在收集過程中，部分?jǐn)?shù)據(jù)感知缺失，那么就要將數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，進(jìn)而還原缺失的數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)信息的清洗，一般都是采用感知節(jié)點(diǎn)和局部網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)和分類識(shí)別。感知數(shù)據(jù)中信息缺失值，與數(shù)據(jù)的清洗是密切相關(guān)的。假如將缺失值當(dāng)成數(shù)據(jù)異常來處理，利用數(shù)據(jù)清洗也可以將缺失值進(jìn)行識(shí)別和刪除，在要求數(shù)據(jù)完整性的時(shí)候，就需要對缺失值進(jìn)行估計(jì)，線性插值模型和多元回歸模型等都是很好的估計(jì)方法。

1.5 數(shù)據(jù)的聚集

數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)壓縮方法，試圖從感知網(wǎng)絡(luò)獲取全部或近似全部的感知信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行收集和壓縮，從感知網(wǎng)絡(luò)中獲取相似的全部感知信息。但是，在很多應(yīng)用的場合，信息感知的宗旨，都是獲取少部分的事件與語義信息，而不是全部的感知數(shù)據(jù)信息。所以，在大多數(shù)的情況下，是不需要將全部的感知數(shù)據(jù)信息都傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)，只需要將觀察者感興趣的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞就可以，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和融合，這樣就能夠滿足觀察組的需求和應(yīng)用。從而，傳輸少量的感知數(shù)據(jù)信息和高層語義信息，降低網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息交互

物聯(lián)網(wǎng)信息的交互技術(shù)，與以往的信息交互技術(shù)有一定的區(qū)別。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，也跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)信息交換的核心，就是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換。新的傳輸?shù)目刂坪瓦x擇交互對象，在用戶與物聯(lián)網(wǎng)信息交互過程中起到了一定的主導(dǎo)作用。因此，只有正確的掌握這兩種技術(shù)，就能夠有效的保障信息準(zhǔn)確傳遞與任務(wù)順利完成的交互作用。網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)信息交互，主要是采用數(shù)據(jù)聚集和融合，對感知信息的組織、存儲(chǔ)。但是，其傳輸?shù)娜輧?nèi)與用戶的信息交互，就要依據(jù)用戶自己的興趣愛好，在通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的特征，來進(jìn)行查詢、分配、收集相關(guān)的信息。如圖2所示，就是物聯(lián)網(wǎng)信息交互的模型。

2.1 網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互

網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互，就是向用戶展現(xiàn)用戶所需求的內(nèi)容，與此同時(shí)，在進(jìn)行交互的時(shí)候，還能夠?qū)⒏兄降臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存和組織，以及對數(shù)據(jù)匯集和融合進(jìn)行處理。在網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互技術(shù)中，主要的就是數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和組織。但是，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量較大，因此，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與組織技術(shù)還存在著一定的缺陷。所以，針對目前所存在的問題，物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互將要朝分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)發(fā)展。

2.2 用戶與內(nèi)容之間的交互

用戶與內(nèi)容之間的交互也比較重要，用戶能夠通過物聯(lián)網(wǎng)中，龐大的數(shù)據(jù)內(nèi)容來對信息進(jìn)行查詢和匹配，來獲取用戶需要的信息。例如：用戶可以通過關(guān)鍵詞，在物聯(lián)網(wǎng)上，進(jìn)行模糊匹配，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)根據(jù)這個(gè)關(guān)鍵詞來進(jìn)行搜索和查詢，進(jìn)而再利用模式匹配技術(shù)向用戶返回查詢的內(nèi)容，除此之外，還能夠利用語音或者是其他的方式來進(jìn)行互動(dòng)，進(jìn)而獲取到相關(guān)的內(nèi)容。

2.3 用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互

用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)中比較困難的環(huán)節(jié)之一，相對于物與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，用戶與網(wǎng)絡(luò)的交互顯得更加成熟。其主要是通過網(wǎng)絡(luò)提供一些數(shù)據(jù)和口令來進(jìn)行操作。用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用基礎(chǔ)，通過人的操作和控制，可以將智能化的交互才能，應(yīng)用的更加廣闊。在交互的過程中，用戶向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)出口令，再將物聯(lián)網(wǎng)只能中相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，來執(zhí)行用戶發(fā)生的口令，最后，再將結(jié)果和依據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)返回給用戶。

3 結(jié)束語

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于發(fā)展階段，在這個(gè)發(fā)展的過程中，還存在著很多問題，像感知技術(shù)的改革和更新，數(shù)據(jù)庫壓縮效率的提高以及數(shù)據(jù)融合的效果，這些技術(shù)都是當(dāng)前研究的前沿技術(shù)。在科技不斷發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)使用的范疇越來越大。但是，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知和交互技術(shù)上，依然比較薄弱，數(shù)據(jù)庫壓縮效率比較低，不能夠適應(yīng)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的安全水平還有待提高，以往的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)不能夠提高物聯(lián)網(wǎng)的安全性和可靠性，所以，在物聯(lián)網(wǎng)的革新中，一定要研究出更加完善的物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，由此可見，物聯(lián)網(wǎng)感知和交互信息的數(shù)據(jù)安全性與可靠性都是很值得去研究的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]林益，楊靖.傳感器網(wǎng)路中一種基于簇的能量高效數(shù)據(jù)收集協(xié)議[J].貴州大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2010，（03）：59-60.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省句容市 212400endprint

摘 要

本文將對物聯(lián)網(wǎng)信息感知與其交互技術(shù)進(jìn)行探析，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)在探析過程中，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決，進(jìn)而提高物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 信息感知 交互技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，向外延伸和擴(kuò)展的信息網(wǎng)絡(luò)，是將信息的傳感設(shè)備，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定和協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)銜接起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的溝通交流。信息的全面感知、智能處理、以及可靠性的傳輸?shù)龋际俏锫?lián)網(wǎng)的最基本的特色。物聯(lián)網(wǎng)的核心就是，交互人與物以及物與物之間的信息。

物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)，是當(dāng)前各個(gè)國家與各個(gè)領(lǐng)域共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題，也是當(dāng)前信息技術(shù)研究的熱點(diǎn)。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，將會(huì)在信息技術(shù)領(lǐng)域中，掀起新的技術(shù)高潮，進(jìn)而給信息產(chǎn)業(yè)帶來不一樣的變化。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，但是又跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。

1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知

1.1 數(shù)據(jù)的收集

數(shù)據(jù)感知節(jié)點(diǎn)匯集到匯聚節(jié)點(diǎn)的過程就是數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)收集的重點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳遞的可靠性和安全性，其基本要求，就是要保證數(shù)據(jù)在傳遞過程中不能有損失。對于不同的應(yīng)用，數(shù)據(jù)的收集，就會(huì)有不同的制約目標(biāo)，像可靠性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量、安全性、網(wǎng)絡(luò)延遲等。數(shù)據(jù)的可靠性和安全性傳遞，是數(shù)據(jù)傳遞的重點(diǎn)，數(shù)據(jù)可靠性傳輸就是為了保障數(shù)據(jù)從感知節(jié)點(diǎn)，能夠可靠并且安全的傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，最常用的方法就是使用多路徑傳輸與數(shù)據(jù)重傳，以及冗余傳輸發(fā)來提保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴Ｈ欢?，在感知?jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間，建立多條路徑的傳遞方法叫做多路徑方法，其主要是將數(shù)據(jù)沿多條路徑進(jìn)行同一時(shí)刻的傳輸，進(jìn)而來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。例如：物?lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)模型，消防火災(zāi)報(bào)警探測器發(fā)展24V總線報(bào)警指令，控制電腦接受到數(shù)據(jù)后進(jìn)行對比，找出長相一致的數(shù)據(jù)，從而得知是哪個(gè)防區(qū)的的報(bào)警探測器發(fā)出的警報(bào)，PFID無線感知器會(huì)發(fā)送出無線信號(hào)，當(dāng)無線信號(hào)被接受裝置接受后，就會(huì)轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)，在控制電腦中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，找出數(shù)據(jù)，獲得感知信息。物聯(lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)SCC轉(zhuǎn)換器只需要含有RS485數(shù)據(jù)格式控制模塊和開關(guān)量控制模塊以及24V校方總線控制，收發(fā)數(shù)據(jù)經(jīng)過不同的COM端口后，實(shí)現(xiàn)控制電腦進(jìn)行信息交換，和每個(gè)獨(dú)立安全系統(tǒng)的SRC感知以及控制信息的識(shí)別。如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)的壓縮

物聯(lián)網(wǎng)的感知信息不僅龐大而且復(fù)雜。然而，它的數(shù)據(jù)信息又是非常的多的，尤其是在匯聚點(diǎn)的地方，信息量的傳輸就更大了。由于其節(jié)點(diǎn)資源的制約，以及數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性，致使感知信息存在數(shù)據(jù)冗余的現(xiàn)象，因此要采用相應(yīng)的方法來減少和壓縮數(shù)據(jù)的信息量。以往的管道數(shù)據(jù)壓縮法和排序數(shù)據(jù)壓縮法，數(shù)據(jù)壓縮效率相對較低。因此，根據(jù)感知數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在以往壓縮方法的基礎(chǔ)上，研究出分布式數(shù)據(jù)壓縮法，該方法的工作原理，就是根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)來共同完成數(shù)控壓縮，并且效果明顯。

1.3 數(shù)據(jù)的融合

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，就是數(shù)據(jù)的融合技術(shù)。數(shù)據(jù)的融合就是利用漂移均值濾波法來消除多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的大量傳輸，所導(dǎo)致的噪聲數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)，進(jìn)而將少量的數(shù)據(jù)信息傳送到匯聚點(diǎn)，既降低了數(shù)據(jù)傳遞的沖突，也降低了數(shù)據(jù)的傳遞量，有效的提高了通訊的效率。為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理互聯(lián)網(wǎng)信息的感知系統(tǒng)，提供可靠并且連續(xù)性的數(shù)據(jù)信息。

1.4 數(shù)據(jù)的清洗

目前，由于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與環(huán)境確定性還比較薄弱，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集到錯(cuò)誤的信息，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象，甚至有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)噪聲數(shù)據(jù)。所以，要對這些收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行清洗和離群值判斷，進(jìn)一步除去錯(cuò)誤信息和異常的信息，從而獲得有效、完善、一致的感知數(shù)據(jù)。假如在收集過程中，部分?jǐn)?shù)據(jù)感知缺失，那么就要將數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，進(jìn)而還原缺失的數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)信息的清洗，一般都是采用感知節(jié)點(diǎn)和局部網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)和分類識(shí)別。感知數(shù)據(jù)中信息缺失值，與數(shù)據(jù)的清洗是密切相關(guān)的。假如將缺失值當(dāng)成數(shù)據(jù)異常來處理，利用數(shù)據(jù)清洗也可以將缺失值進(jìn)行識(shí)別和刪除，在要求數(shù)據(jù)完整性的時(shí)候，就需要對缺失值進(jìn)行估計(jì)，線性插值模型和多元回歸模型等都是很好的估計(jì)方法。

1.5 數(shù)據(jù)的聚集

數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)壓縮方法，試圖從感知網(wǎng)絡(luò)獲取全部或近似全部的感知信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行收集和壓縮，從感知網(wǎng)絡(luò)中獲取相似的全部感知信息。但是，在很多應(yīng)用的場合，信息感知的宗旨，都是獲取少部分的事件與語義信息，而不是全部的感知數(shù)據(jù)信息。所以，在大多數(shù)的情況下，是不需要將全部的感知數(shù)據(jù)信息都傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)，只需要將觀察者感興趣的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞就可以，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和融合，這樣就能夠滿足觀察組的需求和應(yīng)用。從而，傳輸少量的感知數(shù)據(jù)信息和高層語義信息，降低網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息交互

物聯(lián)網(wǎng)信息的交互技術(shù)，與以往的信息交互技術(shù)有一定的區(qū)別。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，也跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)信息交換的核心，就是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換。新的傳輸?shù)目刂坪瓦x擇交互對象，在用戶與物聯(lián)網(wǎng)信息交互過程中起到了一定的主導(dǎo)作用。因此，只有正確的掌握這兩種技術(shù)，就能夠有效的保障信息準(zhǔn)確傳遞與任務(wù)順利完成的交互作用。網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)信息交互，主要是采用數(shù)據(jù)聚集和融合，對感知信息的組織、存儲(chǔ)。但是，其傳輸?shù)娜輧?nèi)與用戶的信息交互，就要依據(jù)用戶自己的興趣愛好，在通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的特征，來進(jìn)行查詢、分配、收集相關(guān)的信息。如圖2所示，就是物聯(lián)網(wǎng)信息交互的模型。

2.1 網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互

網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互，就是向用戶展現(xiàn)用戶所需求的內(nèi)容，與此同時(shí)，在進(jìn)行交互的時(shí)候，還能夠?qū)⒏兄降臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存和組織，以及對數(shù)據(jù)匯集和融合進(jìn)行處理。在網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互技術(shù)中，主要的就是數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和組織。但是，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量較大，因此，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與組織技術(shù)還存在著一定的缺陷。所以，針對目前所存在的問題，物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互將要朝分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)發(fā)展。

2.2 用戶與內(nèi)容之間的交互

用戶與內(nèi)容之間的交互也比較重要，用戶能夠通過物聯(lián)網(wǎng)中，龐大的數(shù)據(jù)內(nèi)容來對信息進(jìn)行查詢和匹配，來獲取用戶需要的信息。例如：用戶可以通過關(guān)鍵詞，在物聯(lián)網(wǎng)上，進(jìn)行模糊匹配，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)根據(jù)這個(gè)關(guān)鍵詞來進(jìn)行搜索和查詢，進(jìn)而再利用模式匹配技術(shù)向用戶返回查詢的內(nèi)容，除此之外，還能夠利用語音或者是其他的方式來進(jìn)行互動(dòng)，進(jìn)而獲取到相關(guān)的內(nèi)容。

2.3 用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互

用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)中比較困難的環(huán)節(jié)之一，相對于物與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，用戶與網(wǎng)絡(luò)的交互顯得更加成熟。其主要是通過網(wǎng)絡(luò)提供一些數(shù)據(jù)和口令來進(jìn)行操作。用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用基礎(chǔ)，通過人的操作和控制，可以將智能化的交互才能，應(yīng)用的更加廣闊。在交互的過程中，用戶向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)出口令，再將物聯(lián)網(wǎng)只能中相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，來執(zhí)行用戶發(fā)生的口令，最后，再將結(jié)果和依據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)返回給用戶。

3 結(jié)束語

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于發(fā)展階段，在這個(gè)發(fā)展的過程中，還存在著很多問題，像感知技術(shù)的改革和更新，數(shù)據(jù)庫壓縮效率的提高以及數(shù)據(jù)融合的效果，這些技術(shù)都是當(dāng)前研究的前沿技術(shù)。在科技不斷發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)使用的范疇越來越大。但是，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知和交互技術(shù)上，依然比較薄弱，數(shù)據(jù)庫壓縮效率比較低，不能夠適應(yīng)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的安全水平還有待提高，以往的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)不能夠提高物聯(lián)網(wǎng)的安全性和可靠性，所以，在物聯(lián)網(wǎng)的革新中，一定要研究出更加完善的物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，由此可見，物聯(lián)網(wǎng)感知和交互信息的數(shù)據(jù)安全性與可靠性都是很值得去研究的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]林益，楊靖.傳感器網(wǎng)路中一種基于簇的能量高效數(shù)據(jù)收集協(xié)議[J].貴州大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2010，（03）：59-60.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省句容市 212400endprint

摘 要

本文將對物聯(lián)網(wǎng)信息感知與其交互技術(shù)進(jìn)行探析，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)在探析過程中，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決，進(jìn)而提高物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 信息感知 交互技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，向外延伸和擴(kuò)展的信息網(wǎng)絡(luò)，是將信息的傳感設(shè)備，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定和協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)銜接起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的溝通交流。信息的全面感知、智能處理、以及可靠性的傳輸?shù)?，都是物?lián)網(wǎng)的最基本的特色。物聯(lián)網(wǎng)的核心就是，交互人與物以及物與物之間的信息。

物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)，是當(dāng)前各個(gè)國家與各個(gè)領(lǐng)域共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題，也是當(dāng)前信息技術(shù)研究的熱點(diǎn)。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，將會(huì)在信息技術(shù)領(lǐng)域中，掀起新的技術(shù)高潮，進(jìn)而給信息產(chǎn)業(yè)帶來不一樣的變化。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，但是又跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。

1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知

1.1 數(shù)據(jù)的收集

數(shù)據(jù)感知節(jié)點(diǎn)匯集到匯聚節(jié)點(diǎn)的過程就是數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)收集的重點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳遞的可靠性和安全性，其基本要求，就是要保證數(shù)據(jù)在傳遞過程中不能有損失。對于不同的應(yīng)用，數(shù)據(jù)的收集，就會(huì)有不同的制約目標(biāo)，像可靠性、網(wǎng)絡(luò)吞吐量、安全性、網(wǎng)絡(luò)延遲等。數(shù)據(jù)的可靠性和安全性傳遞，是數(shù)據(jù)傳遞的重點(diǎn)，數(shù)據(jù)可靠性傳輸就是為了保障數(shù)據(jù)從感知節(jié)點(diǎn)，能夠可靠并且安全的傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前，最常用的方法就是使用多路徑傳輸與數(shù)據(jù)重傳，以及冗余傳輸發(fā)來提保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。然而，在感知?jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間，建立多條路徑的傳遞方法叫做多路徑方法，其主要是將數(shù)據(jù)沿多條路徑進(jìn)行同一時(shí)刻的傳輸，進(jìn)而來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。例如：物?lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)模型，消防火災(zāi)報(bào)警探測器發(fā)展24V總線報(bào)警指令，控制電腦接受到數(shù)據(jù)后進(jìn)行對比，找出長相一致的數(shù)據(jù)，從而得知是哪個(gè)防區(qū)的的報(bào)警探測器發(fā)出的警報(bào)，PFID無線感知器會(huì)發(fā)送出無線信號(hào)，當(dāng)無線信號(hào)被接受裝置接受后，就會(huì)轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)，在控制電腦中進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，找出數(shù)據(jù)，獲得感知信息。物聯(lián)網(wǎng)綜合安全系統(tǒng)SCC轉(zhuǎn)換器只需要含有RS485數(shù)據(jù)格式控制模塊和開關(guān)量控制模塊以及24V校方總線控制，收發(fā)數(shù)據(jù)經(jīng)過不同的COM端口后，實(shí)現(xiàn)控制電腦進(jìn)行信息交換，和每個(gè)獨(dú)立安全系統(tǒng)的SRC感知以及控制信息的識(shí)別。如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)的壓縮

物聯(lián)網(wǎng)的感知信息不僅龐大而且復(fù)雜。然而，它的數(shù)據(jù)信息又是非常的多的，尤其是在匯聚點(diǎn)的地方，信息量的傳輸就更大了。由于其節(jié)點(diǎn)資源的制約，以及數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性，致使感知信息存在數(shù)據(jù)冗余的現(xiàn)象，因此要采用相應(yīng)的方法來減少和壓縮數(shù)據(jù)的信息量。以往的管道數(shù)據(jù)壓縮法和排序數(shù)據(jù)壓縮法，數(shù)據(jù)壓縮效率相對較低。因此，根據(jù)感知數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在以往壓縮方法的基礎(chǔ)上，研究出分布式數(shù)據(jù)壓縮法，該方法的工作原理，就是根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)來共同完成數(shù)控壓縮，并且效果明顯。

1.3 數(shù)據(jù)的融合

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，就是數(shù)據(jù)的融合技術(shù)。數(shù)據(jù)的融合就是利用漂移均值濾波法來消除多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的大量傳輸，所導(dǎo)致的噪聲數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)，進(jìn)而將少量的數(shù)據(jù)信息傳送到匯聚點(diǎn)，既降低了數(shù)據(jù)傳遞的沖突，也降低了數(shù)據(jù)的傳遞量，有效的提高了通訊的效率。為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理互聯(lián)網(wǎng)信息的感知系統(tǒng)，提供可靠并且連續(xù)性的數(shù)據(jù)信息。

1.4 數(shù)據(jù)的清洗

目前，由于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與環(huán)境確定性還比較薄弱，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集到錯(cuò)誤的信息，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象，甚至有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)噪聲數(shù)據(jù)。所以，要對這些收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行清洗和離群值判斷，進(jìn)一步除去錯(cuò)誤信息和異常的信息，從而獲得有效、完善、一致的感知數(shù)據(jù)。假如在收集過程中，部分?jǐn)?shù)據(jù)感知缺失，那么就要將數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，進(jìn)而還原缺失的數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)信息的清洗，一般都是采用感知節(jié)點(diǎn)和局部網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)和分類識(shí)別。感知數(shù)據(jù)中信息缺失值，與數(shù)據(jù)的清洗是密切相關(guān)的。假如將缺失值當(dāng)成數(shù)據(jù)異常來處理，利用數(shù)據(jù)清洗也可以將缺失值進(jìn)行識(shí)別和刪除，在要求數(shù)據(jù)完整性的時(shí)候，就需要對缺失值進(jìn)行估計(jì)，線性插值模型和多元回歸模型等都是很好的估計(jì)方法。

1.5 數(shù)據(jù)的聚集

數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)壓縮方法，試圖從感知網(wǎng)絡(luò)獲取全部或近似全部的感知信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行收集和壓縮，從感知網(wǎng)絡(luò)中獲取相似的全部感知信息。但是，在很多應(yīng)用的場合，信息感知的宗旨，都是獲取少部分的事件與語義信息，而不是全部的感知數(shù)據(jù)信息。所以，在大多數(shù)的情況下，是不需要將全部的感知數(shù)據(jù)信息都傳遞到匯聚的節(jié)點(diǎn)，只需要將觀察者感興趣的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞就可以，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和融合，這樣就能夠滿足觀察組的需求和應(yīng)用。從而，傳輸少量的感知數(shù)據(jù)信息和高層語義信息，降低網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息交互

物聯(lián)網(wǎng)信息的交互技術(shù)，與以往的信息交互技術(shù)有一定的區(qū)別。物聯(lián)網(wǎng)既是一種網(wǎng)絡(luò)，也跟網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別，物聯(lián)網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)物與人之間，物與物之間的信息進(jìn)行交互，通過智能化的設(shè)備采集、識(shí)別以及管理和整合信息，進(jìn)而提供一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)信息交換的核心，就是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換。新的傳輸?shù)目刂坪瓦x擇交互對象，在用戶與物聯(lián)網(wǎng)信息交互過程中起到了一定的主導(dǎo)作用。因此，只有正確的掌握這兩種技術(shù)，就能夠有效的保障信息準(zhǔn)確傳遞與任務(wù)順利完成的交互作用。網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)信息交互，主要是采用數(shù)據(jù)聚集和融合，對感知信息的組織、存儲(chǔ)。但是，其傳輸?shù)娜輧?nèi)與用戶的信息交互，就要依據(jù)用戶自己的興趣愛好，在通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的特征，來進(jìn)行查詢、分配、收集相關(guān)的信息。如圖2所示，就是物聯(lián)網(wǎng)信息交互的模型。

2.1 網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互

網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互，就是向用戶展現(xiàn)用戶所需求的內(nèi)容，與此同時(shí)，在進(jìn)行交互的時(shí)候，還能夠?qū)⒏兄降臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存和組織，以及對數(shù)據(jù)匯集和融合進(jìn)行處理。在網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互技術(shù)中，主要的就是數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和組織。但是，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量較大，因此，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與組織技術(shù)還存在著一定的缺陷。所以，針對目前所存在的問題，物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互將要朝分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)發(fā)展。

2.2 用戶與內(nèi)容之間的交互

用戶與內(nèi)容之間的交互也比較重要，用戶能夠通過物聯(lián)網(wǎng)中，龐大的數(shù)據(jù)內(nèi)容來對信息進(jìn)行查詢和匹配，來獲取用戶需要的信息。例如：用戶可以通過關(guān)鍵詞，在物聯(lián)網(wǎng)上，進(jìn)行模糊匹配，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)根據(jù)這個(gè)關(guān)鍵詞來進(jìn)行搜索和查詢，進(jìn)而再利用模式匹配技術(shù)向用戶返回查詢的內(nèi)容，除此之外，還能夠利用語音或者是其他的方式來進(jìn)行互動(dòng)，進(jìn)而獲取到相關(guān)的內(nèi)容。

2.3 用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互

用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)中比較困難的環(huán)節(jié)之一，相對于物與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，用戶與網(wǎng)絡(luò)的交互顯得更加成熟。其主要是通過網(wǎng)絡(luò)提供一些數(shù)據(jù)和口令來進(jìn)行操作。用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用基礎(chǔ)，通過人的操作和控制，可以將智能化的交互才能，應(yīng)用的更加廣闊。在交互的過程中，用戶向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)出口令，再將物聯(lián)網(wǎng)只能中相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，來執(zhí)行用戶發(fā)生的口令，最后，再將結(jié)果和依據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)返回給用戶。

3 結(jié)束語

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于發(fā)展階段，在這個(gè)發(fā)展的過程中，還存在著很多問題，像感知技術(shù)的改革和更新，數(shù)據(jù)庫壓縮效率的提高以及數(shù)據(jù)融合的效果，這些技術(shù)都是當(dāng)前研究的前沿技術(shù)。在科技不斷發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)使用的范疇越來越大。但是，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知和交互技術(shù)上，依然比較薄弱，數(shù)據(jù)庫壓縮效率比較低，不能夠適應(yīng)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的安全水平還有待提高，以往的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)不能夠提高物聯(lián)網(wǎng)的安全性和可靠性，所以，在物聯(lián)網(wǎng)的革新中，一定要研究出更加完善的物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，由此可見，物聯(lián)網(wǎng)感知和交互信息的數(shù)據(jù)安全性與可靠性都是很值得去研究的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]林益，楊靖.傳感器網(wǎng)路中一種基于簇的能量高效數(shù)據(jù)收集協(xié)議[J].貴州大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2010，（03）：59-60.

作者單位

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省句容市 212400endprint