物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究

摘? 要：伴隨著網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，越來越多的技術(shù)也逐漸被研究出來，應(yīng)用于社會，服務(wù)于社會。物聯(lián)網(wǎng)這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，它所帶來的利益不斷創(chuàng)造著新紀(jì)錄，人們對它的關(guān)注度也日益提高。在社會全民學(xué)習(xí)的道路上，了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)也成為了學(xué)習(xí)的一部分。物聯(lián)網(wǎng)是什么？它跟互聯(lián)網(wǎng)什么關(guān)系？物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是什么？今天我們就探討這些問題，深入了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò);感知節(jié)點;泛在傳感網(wǎng)

Abstract：With the rapid development of the network，more and more technologies have been gradually studied，applied to the society and served the society. With the development of the internet of things industry，the benefits it brings are constantly creating new records，and people pay more and more attention to it. On the road of learning for all，the technology of understanding the internet of things has become a part of learning. What is the internet of things？ What does it have to do with the internet？ What are the key technologies of the internet of things？ Today，we will talk about these issues，in-depth understanding of the internet of things technology and application strategies.

Keywords：internet of things;heterogeneous fusion network;sensing node;ubiquitous sensor networks

0? 引? 言

物聯(lián)網(wǎng)是一個嶄新的江湖，從最開始人們在這個世界里跌跌撞撞的摸索，到現(xiàn)在掌握它的各種技術(shù)，對于網(wǎng)絡(luò)時代來說，這個探索是一個意義非凡的過程。物聯(lián)網(wǎng)攪動了全球信息產(chǎn)業(yè)，它的作用十分重要，可以說，未來處處都是物聯(lián)網(wǎng)。

1? 物聯(lián)網(wǎng)概述

互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)，一字之差，卻完全不同，可以說，物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，不斷延伸拓展所形成的，并且還將不斷的加深拓展。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)或者電信網(wǎng)的信息承載體，它是一種可以將那些可以獨立運行的物體連接起來，實現(xiàn)兩者甚至多者間交流的網(wǎng)絡(luò)。通過物聯(lián)網(wǎng)的連接，可以實現(xiàn)識別、跟蹤、管理等多種目的，比如如今常見的生活機(jī)器人，可以掃地、清潔等等，都是通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行指令控制來為人們提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的。不過，也有人認(rèn)為，可以把互聯(lián)網(wǎng)理解成為泛在網(wǎng)的應(yīng)用形式。泛在網(wǎng)就是廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)，它的基本特征就是無所不在，無所不包，并由此來實現(xiàn)任何時間、任何地點的人與物之間暢通無阻的連接通信，進(jìn)行知識的獲取。

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，代表著我們國家的生活方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，它為我們打開了一扇新的大門。一方面提高了經(jīng)濟(jì)效益，另一方面為經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供了技術(shù)基礎(chǔ)，大大促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。

2? 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究

2.1? 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)一般來說分為三層，第一層是感知延伸層。感知延伸層主要是為了識別物體，采集信息。它由各種傳感器構(gòu)成，比如溫度、濕度傳感器、攝像頭、GPS等各種感知設(shè)備。第一層的感知層就好像人臉上的五官和身上包裹著的皮膚，發(fā)揮著觀看這個世界、觸摸這個世界、了解這個世界的作用，它可以將所探測到的信息進(jìn)行翻譯，轉(zhuǎn)換成可以被直觀觀看的數(shù)據(jù)或者其他信號，同時在感知物體狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對物體進(jìn)行一定程度的控制，是收集信息的主要來源。不過隨著這個行業(yè)的不斷發(fā)展，感知延伸層所存在的問題也日益突出，所以要想辦法解決成本低、體積小型化的問題，完善這一層，更上一層樓，使它的功能更加全面，作用更加突出。

第二層是網(wǎng)絡(luò)層或者說連接層。網(wǎng)絡(luò)層由各種互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等等構(gòu)成，融合各種通訊技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)中樞，它的作用主要是進(jìn)行信息間的傳達(dá)和輸送。在這個層面，包括了接入網(wǎng)、核心網(wǎng)，接入網(wǎng)提供的就是接入管理的作用，它包括多種接入方式，比如有線接入、無線接入。而核心網(wǎng)是一個高性能可發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，支持其他設(shè)備接入和終端的移動性。如今，針對不同的連接設(shè)備，還要選擇不同的連接方式。高端一點的設(shè)備，就需要更加穩(wěn)定、更加高效的連接。低端的設(shè)備，低成本低消耗就成了重點。所以對于網(wǎng)絡(luò)層來說，在設(shè)備的連接上有很大的選擇，因此在選擇時需要注意一下。

第三層是業(yè)務(wù)和應(yīng)用層。這一層更多強(qiáng)調(diào)的是智能，它的主要作用是在前兩層發(fā)揮完自己的功能后，對信息進(jìn)行一個儲存，并深入挖掘數(shù)據(jù)，決定最終的應(yīng)用，然后提供相應(yīng)的服務(wù)。它是用戶與物聯(lián)網(wǎng)的接口，結(jié)合各個行業(yè)的需求，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。在早期的構(gòu)架中，基本上應(yīng)用都聚集在云平臺上，云平臺就是核心。但是如今隨著應(yīng)用的普及，這種辦法也逐漸顯露出一些問題。比如，如果所有的設(shè)備都是通過云平臺連接的，那么，一旦網(wǎng)絡(luò)斷掉，還如何連接上設(shè)備？因此，人們對它的討論越來越多，對它的研究也越來越深入。在如今的條件下，不同的行業(yè)建有不同的系統(tǒng)，并沒有達(dá)成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在辦理各種業(yè)務(wù)時，無法做到更加方便快捷，無法形成規(guī)模化的形式。

2.2? 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1? 異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)平臺

異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)平臺的存在實現(xiàn)了物與物、物與人之間的互聯(lián)。它在接入時需要考慮多種不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)調(diào)以及相容性。無限頻段的不同，會使頻譜資源發(fā)生不同。不同的接入手法以及使用接口的不同也具有差異性。不同的地方使用的不同策略，加上業(yè)務(wù)、終端的多樣化，這幾點構(gòu)成了異構(gòu)性。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)融合時，通過公共通信平臺，實現(xiàn)各個網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)間的共性與個性的相融與協(xié)調(diào)。融合和協(xié)同這兩項技術(shù)中，融合是為了給協(xié)同提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，兩者相輔相成。前者是各種系統(tǒng)間共性的重新組合，后者是各個系統(tǒng)中個性的重新組合。

2.2.2? 感知節(jié)點及終端

感知節(jié)點不僅僅能對自身信息進(jìn)行收集，還可以處理、采集相關(guān)物體的內(nèi)容信息，以此向物聯(lián)網(wǎng)提供各種信息。微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展大大提升了感知節(jié)點的能力，它采集信息、處理信息、控制信息的手法趨于成熟。如今，感知節(jié)點組合化的關(guān)鍵技術(shù)、感知節(jié)點的設(shè)計以及感知節(jié)點的低成本等等成為了感知節(jié)點的關(guān)鍵技術(shù)。好的感知節(jié)點在物品編碼、流通等方面都發(fā)揮著重要的作用，比如RFID就是物聯(lián)網(wǎng)中常見的也是重要的感知節(jié)點，它融合了各式各樣的前沿技術(shù)，它利用各種傳輸特性，達(dá)到物品自動識別的效果。在科技的發(fā)展下，這些設(shè)備的成本也在不斷降低，也將會更好地為社會、為科學(xué)、為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

2.2.3? 泛在傳感網(wǎng)

這項關(guān)鍵技術(shù)是由數(shù)個傳感節(jié)點所組成的，它是收集感受周圍變化信息，就像人們的皮膚一樣，對外界環(huán)境的冷、暖、舒適有著直接的感覺，大部分情況下，適用于小范圍內(nèi)。隨著人們的不斷努力，泛在傳感網(wǎng)已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，各個傳感器之間也慢慢形成了通信協(xié)議。

2.2.4? 物聯(lián)網(wǎng)的綜合服務(wù)平臺技術(shù)

這種技術(shù)是對收集到的信息進(jìn)行一個綜合性的分析處理，云計算在這里有著很大的作用，它是完成物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)平臺的關(guān)鍵?，F(xiàn)在基本上每個人都會接觸到這個內(nèi)容，它把計算內(nèi)容散布在各個平臺上，讓大家各取所需。它就好像是準(zhǔn)備很多零食放在冰箱里，有需要就選取，每一個人都可以。而且，它對上層的應(yīng)用會自動開放接口，對下面的就會選擇性的屏蔽。通過各種功能來實現(xiàn)它的作用，比如對象名稱解析任務(wù)、物理標(biāo)記語言等等。

2.2.5? 物聯(lián)網(wǎng)的安全技術(shù)

終端設(shè)備如此之多，問題也就越容易產(chǎn)生，像一臺電腦還會經(jīng)常中病毒，就更不要說同時這么多設(shè)備，因此，它的安全問題十分重要。一般來說，感知節(jié)點是最容易受到攻擊的，而且，由于他們自身條件的限制，并不能完全地建立復(fù)雜的安全保護(hù)措施。即使有一些核心網(wǎng)絡(luò)本身十分強(qiáng)大，安全性能高，但是在其他方面比如說網(wǎng)絡(luò)堵塞等就容易出現(xiàn)問題。所以，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速的情況下，一個可靠的安全系統(tǒng)十分必要，各種保護(hù)機(jī)制也急需研發(fā)出來。

2.2.6? 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

自物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以來，就不斷地在宣示著它的重要性。不過，各行各業(yè)有各行各業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，也因此他們的制度規(guī)則并不相同，這就造成了物聯(lián)網(wǎng)的項目不能連接起來統(tǒng)一的完成，也就很難實現(xiàn)全網(wǎng)的應(yīng)用。為此出現(xiàn)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也非常多，比如專門為此成立的M2M技術(shù)小組對機(jī)器技術(shù)的研究以及AMS等，都在為這項技術(shù)付出著努力。

3? 物聯(lián)網(wǎng)的用途范圍及應(yīng)用案例

3.1? 物聯(lián)網(wǎng)的用途范圍

物聯(lián)網(wǎng)的用途十分廣泛，基本上生活中所用到的都跟它有關(guān)，智能交通方面，如馬路上的紅綠燈，政府日常工作，公共設(shè)施公共安全，生活居住方面，燈光照明方面，老弱病殘護(hù)理方面，以及個人的身體健康，甚至照顧花花草草也會涉及到物聯(lián)網(wǎng)。所以說，先出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)，然后在此基礎(chǔ)上慢慢地出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)，人們的智慧是無限的，在了解了它的好處之后，就開始了深入探究，自此之后，它便無處不在。

3.2? 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例

在上海浦東國際機(jī)場，物聯(lián)網(wǎng)傳感器已經(jīng)應(yīng)用到了防入侵的系統(tǒng)中，它設(shè)置了幾萬個傳感節(jié)點進(jìn)行探測，大大提高了安全性，有效防止不法人員進(jìn)行襲擊等違法行為。同時它也應(yīng)用在了門禁系統(tǒng)上，對門禁的每個模塊都進(jìn)行優(yōu)化、簡化。不僅縮短了工期，而且有效地降低了成本。物聯(lián)網(wǎng)還與移動互聯(lián)結(jié)合，比如智能清潔機(jī)器人，可以選用多種方式進(jìn)行控制，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制、開關(guān)控制等，并且還設(shè)置了自動報警及定時系統(tǒng)，最大程度地方便使用。物聯(lián)網(wǎng)還與人類飲食息息相關(guān)，隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，對食品的安全問題也愈發(fā)重視，物聯(lián)網(wǎng)也被應(yīng)用到了鑒別食品安全的技術(shù)里。FRID系統(tǒng)可以實時監(jiān)控食品生產(chǎn)的過程，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，確定食品質(zhì)量，為食品安全問題提供保障，提高食品的安全質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)遍布在世界的每個地方，它致力于為社會、國家、世界服務(wù)。

4? 結(jié)? 論

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)系著很多領(lǐng)域的發(fā)展，它需要很多力量的支持，它所能帶來的效益也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象。如今物聯(lián)網(wǎng)的前景光明，它的發(fā)展備受重視，逐漸成為了一個熱門領(lǐng)域。同時也吸引了更多的人投身其中，為其付出，再加上政府的支持，物聯(lián)網(wǎng)終將實現(xiàn)它的真正意義。

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作者簡介：張曙光（1976.10-），男，漢族，安徽東至人，信息技術(shù)部經(jīng)理，本科，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電子信息技術(shù)及傳輸網(wǎng)絡(luò)。