物聯(lián)網(wǎng)的體系結構與相關技術研究

張文青

摘 要

基于時代的發(fā)展以及技術的進步，我國的社會生產、生活方式出現(xiàn)了不同程度對比間隔。在這樣的狀況下，我國的計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術獲得了長足的發(fā)展，并由此帶動了我國物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展。本文基于此，著重分析物聯(lián)網(wǎng)的體系結構，并就常見的物聯(lián)網(wǎng)技術進行論述。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 體系結構 技術研究

基于信息技術的發(fā)展，我國的物聯(lián)網(wǎng)技術獲得了長足的發(fā)展，并對社會生產、生活產生較大的影響。目前，我國的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在構建的過程中加強了對于互聯(lián)網(wǎng)技術的運用，從而將用戶端延伸并擴展到物品與物品間。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷完善以及推廣運用，智能家庭逐步誕生，并由此實現(xiàn)了居民生活質量、水平的提升。本文基于此，著重論述常見的物聯(lián)網(wǎng)技術與該系統(tǒng)結構。

1 物理網(wǎng)發(fā)展狀況

物聯(lián)網(wǎng)在實際的發(fā)展過程中具有三個必備的動力。第一是信息科學技術迅速發(fā)展，自從第三次科技革命以來，人類發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng)，并以互聯(lián)網(wǎng)為中心在信息技術上獲得了突出的成就與突破。這一時期，電子計算機在信息處理能力方面的不斷發(fā)展、傳感器技術的不斷進步以及網(wǎng)絡技術的日益成熟，都直接推動了物聯(lián)網(wǎng)的形成和發(fā)展。

第二是經濟危機的催生作用。由于經濟危機的發(fā)生直接到了世界經濟的萎靡，而各國為了有效的緩解金融危機帶來的消極影響，都致力于信息技術的突破，以獲取經濟發(fā)展的新的途徑，而這種對于科技的執(zhí)著追求和突破就導致了科技信息革命的發(fā)生，繼而為物聯(lián)網(wǎng)的誕生奠定了基礎。

第三大必備動力就是國家的政策引導和戰(zhàn)略方針的制定。隨著1995年，比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念之后，學術界對于物聯(lián)網(wǎng)的研究就未曾終止過，而各國為了搶占經濟發(fā)展的先機，都加大力度對于物聯(lián)網(wǎng)的研究。據(jù)相關數(shù)據(jù)表明，自從2008年的金融危機發(fā)生之后，大部分的發(fā)達國家都加緊了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究，并制定了一系列的政策推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和運用。值得一提的是，中國作為最大的發(fā)展中的國家，也出臺了相關的優(yōu)惠政策，加強了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究，并成為我國的“十二五”規(guī)劃中的重要部分。

2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

2.1 數(shù)據(jù)感知層

作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎結構，數(shù)據(jù)感知層萬網(wǎng)由讀寫器、攝像頭、GPS， RFID等設備構成，從而由此實現(xiàn)對于相關數(shù)據(jù)的采集。一般而言，感知層主要有兩部分組成，分別是：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)短距離傳輸。該層次的構建能夠在最大程度上為數(shù)據(jù)的后臺處理做好基礎。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡層

數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡層往往是立足于互聯(lián)網(wǎng)技術進行構建的，該層次在運行的過程中往往能夠肩負數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。一般而言，網(wǎng)絡層的構建能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的遠距離傳輸。但事實上，由于我國互聯(lián)網(wǎng)技術的不完善，導致物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到一定程度的阻礙?；诖耍瑸榱舜龠M物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展，因此，要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展，必須對現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術進行整合和更新。

2.3 應用層

作為物聯(lián)網(wǎng)構建、發(fā)展的目的，應用層的構建往往能夠將感知層與網(wǎng)絡層采集傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行全面的分析以及處理。并以此為基礎作出正確的控制，以便實現(xiàn)實際上的管理和應用。一般而言，應用層的出現(xiàn)往往能夠實現(xiàn)人機互動。目前，應用層在運行的過程中主要分為兩個層次，分別是：應用程序層、終端設備層。上述兩個層次之間的協(xié)調合作，能夠促進物聯(lián)網(wǎng)跨領域、跨行業(yè)的應用。

3 物聯(lián)網(wǎng)常用的技術

3.1 RFID技術

在物聯(lián)網(wǎng)對于信息采集的過程中，RFID技術發(fā)揮了不可小覷的作用。

RFID技術英文全稱為Radio Frequency Identification，翻譯為中文指的是射頻識別技術，它還有一個為我們更為熟知的稱呼——電子標簽。作為對于物理世界的信息感知，RFID 技術在信息采集上的工作原理就是通過無線電信號對于某一目標進行識別，并對相關的數(shù)據(jù)進行分析和讀寫，最終就形成了專屬于這個物體目標的電子標簽了。

這種技術的運用能夠給每一個物體目標編寫電子標簽，對于這些物品的電子標簽的收集和讀寫，能夠加強對于這些物品的數(shù)字化管理。

3.2 無線傳感網(wǎng)絡技術

在對物品信息進行有效的收集后，如何加強對于這些數(shù)字化信息的傳輸就成為了亟待解決的問題。

在實際的傳輸過程中，時常使用到的技術是無線傳感網(wǎng)絡技術。這種技術的實施主要包括兩個方面的內容：通信及網(wǎng)絡。通過這兩種方式進行信息的傳輸，能夠保證在信息傳輸?shù)倪^程中，信息本身的可靠性以及安全性。

3.3 認知計算與智能控制技術

認知計算作為目前人工智能研究最先進的方向，其最初的基礎源于腦科學研究，作為腦研究的項目之一，認知計算最初的研究目的是通過科學技術讓機器模擬人腦進行感覺、互動以及認識等諸多方面的能力

目前， 認知計算理論已經在人工智能領域得到了初步的發(fā)展，隨著日后有關人士對于這一理論的深入研究及不斷的推動發(fā)展，并將會為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎，做好技術上的支持。

3.4 信息安全技術

隨著物聯(lián)網(wǎng)的地位日益凸顯，中國共產黨在“十二五”規(guī)劃中就明確指出了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略目標，并確定物聯(lián)網(wǎng)的安全體系架構，確保物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中，信息安全技術的發(fā)展和維護。為了有效的推動物聯(lián)網(wǎng)信息的安全，筆者認為需要從兩個角度進行維護。

（1）要制定出信息安全的標準。在推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，需要重點推進其自身感知節(jié)點的設置，并制定出明確的數(shù)據(jù)信息安全標準，繼而推動物聯(lián)網(wǎng)安全標準的監(jiān)督。

（2）大力加強對于物聯(lián)網(wǎng)信息安全保護技術的研發(fā)。通過重點建設隱私保護、訪問控制機制以及密鑰管理等技術研究，推動我國在物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術上朝著國際標準化邁進。

4 結束語

本文主要分析了物理網(wǎng)發(fā)展狀況，并就物聯(lián)網(wǎng)的體系結構（數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡層、應用層）進行了論述，最后分析了物聯(lián)網(wǎng)常用的技術。筆者認為，隨著相關技術的落實到位，我國的物聯(lián)網(wǎng)必將獲得長足發(fā)展，促進各項效益的取得。

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作者單位

佛山職業(yè)技術學院 廣東省佛山市 528000endprint