LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用

文/李金瑤

現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域已經(jīng)不僅局限于物流行業(yè)，各行各業(yè)都有，物聯(lián)網(wǎng)為行業(yè)發(fā)展樹立了全新的方向和更多的機遇。隨著技術(shù)的不斷應用和拓展，物聯(lián)網(wǎng)的涵義以已經(jīng)逐漸發(fā)生了變化，但是就我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程來看，還缺乏整體的系統(tǒng)的藍圖規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的支持方向還不夠明確，因此還需要國家將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展路線進一步明確，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應用的深入研究，促進各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動國家經(jīng)濟發(fā)展。本文首先對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做出了詳細概述，然后具體分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點及應用方向，希望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展之路越來越廣闊。

1 LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是將物體與物體之間建立起互通的網(wǎng)絡，使物體與物體之前能夠通過網(wǎng)絡建立起有效的聯(lián)系，這種建立物體之間相互聯(lián)系的物質(zhì)就是嵌入式芯片，通過將物體的信息載入到芯片上，就能夠做到物與物的連接，人與物的連接。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮的主要功能就是將各種信息的傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)做到相互連接，以此作為整體組成的網(wǎng)絡連接系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的最初應用于美國，在上世紀的90年代，雖然電腦已經(jīng)出現(xiàn)，但還沒有大范圍的應用，并且技術(shù)也比較落后，雖然有比較先進的理論，但是卻沒有先進的技術(shù)做支撐，因此沒有得到大力的發(fā)展，而隨著社會科技的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越成熟，傳感網(wǎng)絡的出現(xiàn)改變了人們的生活方式和思維模式，在2005年的信息社會世界峰會上，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概念，從彼刻起，物聯(lián)網(wǎng)通信時代正式興起。如表1是對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接維度的總結(jié)。

2 LoRa物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)種類

2.1 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中應用的最廣泛的一項技術(shù)，近年來，隨著射頻技術(shù)的不斷發(fā)展，射頻技術(shù)已經(jīng)成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中最重要最核心的一項技術(shù)，射頻技術(shù)自興起到應用已經(jīng)過了20多年，就現(xiàn)在的發(fā)展來看，此項技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，通過應用射頻技術(shù)，能夠更直觀更透徹的對辨別目標技術(shù)。射頻識別技術(shù)的載體是射頻電子標簽，通過電子標簽人們就可以很快的發(fā)現(xiàn)目標技術(shù)，電子標簽的設置形式也比較多樣化，包括標簽、電子卡以及紐扣等等，不同的技術(shù)展現(xiàn)形式也會滿足應用者的不同需求。射頻標簽的應用方式通常是將其安裝在商品或物品的標簽上，通過對標簽的識別就能夠讀取出這一商品或物品的相關(guān)數(shù)字信息，現(xiàn)階段，應用的最為廣泛的射頻識別系統(tǒng)為RFID，該系統(tǒng)主要包括三個部分的內(nèi)容，即標簽物、閱讀器和天線，閱讀器發(fā)揮的作用是讀取信息，天線發(fā)揮的作用是傳遞射頻信號。

表1：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接維度

2.2 傳感器技術(shù)

作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，傳感器技術(shù)的發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了舉足輕重的作用。傳感器技術(shù)通過對物體狀態(tài)、變化的感知，實現(xiàn)對目標物體信息的采集、監(jiān)測、匯總，是網(wǎng)絡自動監(jiān)測和自動控制的基礎。同時，通過對信息的統(tǒng)一采集、存儲，打破數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享、大數(shù)據(jù)分析和管理優(yōu)化。現(xiàn)階段應用的最為廣泛的是無線傳感器技術(shù)，無線傳感器起到的主要作用是做到與協(xié)同地感知、信息收集與處理的一致，當無線傳感器與網(wǎng)絡世界建立聯(lián)系之后，再通過中心交換的方式將信息傳感到現(xiàn)實世界，無線傳感器器的應用范圍十分廣泛，體現(xiàn)在社會各行各業(yè)的應用中，包括監(jiān)控海域水流的應用中、定位與跟蹤的應用中以及特種設備的管理中，都發(fā)揮了重要的作用。

2.3 嵌入式智能技術(shù)

嵌入式智能技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應用中最為先進的一項技術(shù)，嵌入式智能技術(shù)指的是可以將應用的計算機功能嵌入到某種特定的設備或系統(tǒng)中，將計算機的應用系統(tǒng)、操作系統(tǒng)有效的結(jié)合起來并實現(xiàn)應用，嵌入式智能技術(shù)具有全自動化、高安全可靠性的特點，它可以有效防止運行過程中網(wǎng)絡病毒的危害，為物聯(lián)網(wǎng)運行起到保駕護航的作用。嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件同樣重要，硬件一般包括信息存儲器、接收端口等，軟件包括計算機的應用系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，還包括不同的應用程序。只有同時保證嵌入式系統(tǒng)中軟、硬件的正常運行，才能保證嵌入式技術(shù)的應用效果。

2.4 納米技術(shù)

納米技術(shù)是當前社會科技發(fā)展中是最為先進的一項技術(shù)，納米技術(shù)興起于上世紀的90年代，研究的是以納米作為單位的一項技術(shù)形式，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，它的應用空間也越來越廣泛，發(fā)揮的作用也越來越重要。在現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用中，納米技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在RFID設備上和相對應的感應器設備的微小化設計中，納米技術(shù)的應用還有很大的發(fā)展空間，還有待進一步的研究。

3 LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用

3.1 監(jiān)控水流

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)控水流中的應用，主要發(fā)揮的作用是實現(xiàn)對水域質(zhì)量和情況的監(jiān)測，通過監(jiān)控水流得出的數(shù)據(jù)可以匯集到智能傳感器的接入網(wǎng)上，從而實現(xiàn)對水流水質(zhì)信息的準確反饋，然后再利用網(wǎng)路云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和整理，為海洋水域提供地圖顯示、超限預警以及污染物超標報警等設置。

3.2 定位與跟蹤

物聯(lián)網(wǎng)定位跟蹤技術(shù)是通過對終端系統(tǒng)的準確定位，進一步實現(xiàn)跟蹤的功能，通過將加速度傳感器、物聯(lián)網(wǎng)模塊部件的利用，將物聯(lián)網(wǎng)模塊部件接入網(wǎng)絡，從而將實時的定位信息反饋到后臺數(shù)據(jù)顯示上，目前，物聯(lián)網(wǎng)在定位與跟蹤領(lǐng)域的應用上十分廣泛，跟蹤技術(shù)的應用可以在一定程度上保護一些特殊群體的人身安全，目前應用的最為廣泛的是應用在兒童或老年人的防走失手表佩戴上，通過跟蹤系統(tǒng)的定位，能夠及時準確的獲取手表的位置，從而發(fā)揮系統(tǒng)的保護功能。另外跟蹤系統(tǒng)的應用還更多的體現(xiàn)在海洋領(lǐng)域中，通過對海洋物流的跟蹤，實現(xiàn)了對海洋物流路線的實時定位，從而對物流的動態(tài)及時掌握，避免在突發(fā)情況發(fā)生的時候，因延誤時間錯過最佳的處理措施。

3.3 特種設備管理

特種設備指的是一些危險性較強，應用中有特別要求的機械設備，保證特種設備應用的規(guī)范性和安全性已經(jīng)成為國家重點關(guān)注的問題，這對保證行業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展有重要的意義。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)特種設備的管理是一種先進的應用理念，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠為特種設備的管理制定一套完善的管理系統(tǒng)，專門針對特種設備進行管理，通過PDA的運用就可以確定特種設備主要元件的位置和運行情況，從而在有危險情況發(fā)生的時候，可以及時的現(xiàn)場的信息進行反饋，并及時成立專家組分析解決問題。

4 結(jié)語

總之，隨著科技的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用范圍越來越廣泛，體現(xiàn)的作用也越來越強大，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)以及納米技術(shù)，每一項技術(shù)的應用都為各行各業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻，同時也促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用，實現(xiàn)了對海洋水域水流的監(jiān)控，通過及時的海域水流信息的反饋，提高了信息的利用率，同時進一步完善而來定位和跟蹤形同以及對特種設備的管理，提高了風險防范的能力，保證了設備整體運行的安全性要求，從而推動整個行業(yè)的快速發(fā)展。