芻議物聯網技術及應用

郭偉

摘 要：在互聯網的基礎上，提出了物聯網概念。并針對物聯網網絡中的各種新型技術進行了闡述，同時分析了物聯網的框架結構，最后列舉了物聯網的各種應用。

【關鍵詞】物聯網 無線射頻技術 IPV6 云計算 云儲存 納米技術等

1 物聯網的特征

1.1 智能化處理

利用云計算、云存儲等技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化管理

1.2 可靠的傳輸

通過Internet將物體的信息實時準確的傳遞出去。

1.3 全面感知

利用信息傳感設備等隨時隨地獲取物體的信息。

2 物聯網的所用技術

物聯網應用的技術主要有無線射頻技術（RFID），無線傳感網絡技術，IPV6技術，云計算技術，納米技術等。

2.1 無線射頻識別是一種非接觸式的自動設別技術

一般由閱讀器、應答器、應用系統(tǒng)三部分組成。它的工作原理是：使用射頻電磁波，通過交變磁場或者電磁場，在閱讀器和進行識別、分類和跟蹤的移動物品之間，實現無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別的目的。無線射頻技術是一種利用電磁能量實現自動識別和數據傳輸技術，可以提供無人看管的自動監(jiān)視和報告作業(yè)。

2.2 無線傳感網絡技術

無線傳感網絡是由大量傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成一個的網絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸應用。它具有規(guī)模網絡大、網絡自動組織，網絡構成處于動態(tài)、網絡可靠、需要應用相關的網絡以及網絡以數據為中心等特點。

2.3 IPV6技術是在IPV4協(xié)議基礎上的運行的網絡協(xié)議

IPV4采用32位的地址長度，大約只有43億個地址，而IPV6采用128位地址長度，可以解決互聯網地址不足的問題，實現更多的端到端連接功能。另外IPV6還可以提高網絡的整體吞吐量，改善服務質量，安全性有更好的保證。

2.4 云計算技術

云計算是分布式處理、并行處理和網格計算技術的發(fā)展，就是通過龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再交給由多部服務器組成的龐大的系統(tǒng)經搜尋，計算分析之后將處理結果回傳給用戶。通過這項技術，網絡服務提供者可以在很短時間內，達成處理數以千萬計甚至憶計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。

2.5 納米技術（nanotechnology）

也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。目前，納米技術在物聯網技術的應用主要體現在無線射頻設備、感應設備的微小化設計、加工材料和納米加工技術上。

3 物聯網技術框架結構

物聯網技術的框架結構包括感知層技術，網絡層技術，應用層技術，公共技術。如圖1所示。

3.1 感知層

數據采集與感知主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數據，主要有各類物理量，標識，音頻，視頻數據。物聯網的數據采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。傳感器網絡組網和協(xié)同信息處理技術實現傳感器，RFID等數據采集技術所獲取數據的短距離傳輸、自組織組網以及多個傳感器對數據的協(xié)同信息處理過程。

3.2 網絡層

實現更加廣泛的互聯功能，把感知到的信息可靠，安全、穩(wěn)定地進行傳送，需要感知網絡器網絡與移動通信技術，互聯網技術相互融合。經過十多年的的快速發(fā)展，移動通信、互聯網等技術已經比較成熟，基本能夠滿足物聯網數據傳輸的需要。

3.3 應用層

應用層主要包含應用支撐平臺層和應用服務層。應用支撐平臺層用于支撐跨行業(yè)，跨應用，跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同，共享，互通的功能。應用服務層報刊智能交通，智能醫(yī)療，智能家居，智能物流，智能電子等行業(yè)應用。

3.4 公共技術

公共技術不屬于物聯網技術的某個特定的層面，而是與物聯網技術架構的三層都有關系。主要是標識與解析，安全技術，網絡管理，服務質量管理等。

4 物聯網的應用例子

物聯網也被廣泛應用于交通，電網，醫(yī)療，工業(yè)，農業(yè)，環(huán)保，建筑等領域。

4.1 智能交通

應用大量的傳感器組成網絡，并與各種車輛保持聯系，監(jiān)視每一輛汽車的運行狀況，如控制狀況，發(fā)動機轉速等，并根據具體情況完成自動車距保持，潛在故障告警，最佳行車路線推薦等功能，使汽車可以保持在高效低耗的最佳運行狀態(tài)。

4.2 智能電網

應用在無線抄表，智能用電，電力巡檢，電氣設備，電力搶修管理等方面。

4.3 智能醫(yī)療

醫(yī)生可以利用網絡傳感器，隨時對病人的各項健康指標以及活動情況進行監(jiān)測，為遠程醫(yī)療提供極大的便利。物聯網技術在醫(yī)療健康領域具有潛在的、巨大的發(fā)展空間。

4.4 智能建筑

智能建筑應用主要有：監(jiān)控系統(tǒng)，安防管理系統(tǒng)，遠程視頻會議系統(tǒng)，建筑管理系統(tǒng)，綜合布線系統(tǒng)，智能一卡通，故障分析和能耗管理等。

5 結語

全球都將物聯網視為信息技術的新的浪潮，確立未來信息社會競爭優(yōu)勢的關鍵。盡管短期來看，物聯網市場仍然需要時間來培育，但眾多的參與者均看好物聯網未來的潛力，世界各大公司積極參與物聯網的研究與實踐，并積極與產業(yè)鏈上的一些合作伙伴共同拓展和培育市場，目前在車載、醫(yī)療等領域擁有領先的物聯網解決方案。

參考文獻

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[2]張鷹.淺談物聯網技術理念與應用策略[J].電子技術與軟件工程，2016（05）.

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作者單位

中國聯通晉中市分公司 山西省晉中市 030600