物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與應用

陳 君

物聯(lián)網(wǎng)是信息時代下的產物，同時是信息技術的重要組成部分。當前使用物聯(lián)網(wǎng)技術構建現(xiàn)代化社會，一方面能夠達到對現(xiàn)代社會的信息化建設的目標，同時還通過物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡應用，將互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)發(fā)展趨勢帶領到一個鼎盛時期，讓各行業(yè)的生產效率和生產結構實現(xiàn)優(yōu)化升級。因此掌握好物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術，能夠更好發(fā)揮其在各行業(yè)中的應用效果。

1 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術

1.1 物聯(lián)網(wǎng)內涵

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術所產生的，其結合互聯(lián)網(wǎng)技術與信息傳感技術，形成了具有智能化的網(wǎng)絡系統(tǒng)，在互聯(lián)網(wǎng)中，能夠形成智能識別與管理，提高了物聯(lián)網(wǎng)的應用優(yōu)勢。在互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，需要以多種基礎設備聯(lián)合形成系統(tǒng)網(wǎng)絡，包括GPS系統(tǒng)、傳感器、掃描器等，通過這些基礎設備的應用，形成對物體動態(tài)信息的采集與傳輸，另外，物聯(lián)網(wǎng)還能夠進行數(shù)據(jù)信息處理，其結合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的多種信息技術，形成對技術的結合使用，從而在信息采集與處理、傳輸上形成更好的效果。其中包括傳感器技術、嵌入式技術與無線通信技術等，因此物聯(lián)網(wǎng)實際上也可以稱為一種綜合性的網(wǎng)絡技術，其實現(xiàn)了網(wǎng)絡的智能化發(fā)展，使得多種技術融合使用，在物聯(lián)網(wǎng)中，信息的傳輸更加便捷，網(wǎng)絡系統(tǒng)及技術的智能化水平也逐漸提高。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

計算機模式每隔十數(shù)年就要產生一次巨大的變革，譬如早期的大型計算機向個人計算機轉型，由個人計算機普及所引發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)革命，可以預見的是，在不遠的將來勢必會有一場以物聯(lián)網(wǎng)為標志的技術以及經濟革命。目前，在全世界范圍之中，已有不少國家都投入大量的人力物力展開物聯(lián)網(wǎng)的探索。以我國而言，早在本世紀之初便投入了大量資金用于物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)，啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心技術無線傳感器網(wǎng)絡的研究。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)技術水平達到一定的程度，就可以展開小范圍的試用以及實驗，這也是物聯(lián)網(wǎng)技術自理論邁向實踐所不可或缺的重要步驟。目前，已有不少企業(yè)開始嘗試將物聯(lián)網(wǎng)投入到商業(yè)試用之中，譬如國外的IBM，我國的中國移動、聯(lián)通以及電信等。對當前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢進行判斷，可以想見日后物聯(lián)網(wǎng)技術必將邁向全面推廣的階段，也就是資金投入量最大的時期。在這個時期，物聯(lián)網(wǎng)技術將得到大規(guī)模商業(yè)使用，而大量基礎設施的建設以及終端產品的推動，勢必會推動相關市場的迅猛發(fā)展。因此，物聯(lián)網(wǎng)也被稱之為下一個萬億級的通信業(yè)務。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術

射頻識別技術。該技術主要是指通過一種射頻信號對于接受到的信號進行自動化的識別，射頻識別技術實現(xiàn)了虛擬化的識別，其可以在非接觸的情況下對于數(shù)據(jù)進行有效識別。該技術手段在一些特殊的生產領域具有較高的使用率。其工作距離主要是在一個磁場范圍之內，所有物體的數(shù)據(jù)信息都能夠被歸類存儲在芯片中，進行獨立自主的發(fā)送和應用。如在船舶通訊中，射頻識別技術能夠實現(xiàn)對大洋中的船舶所傳遞出來的數(shù)據(jù)進行保密和傳輸，并且還可以確保信息數(shù)據(jù)的安全性。目前的射頻識別技術主要是通過射頻設備系統(tǒng)實現(xiàn)的，該系統(tǒng)中由電子標簽設備和閱讀器設備構成。

傳感器技術。傳感器技術主要是實現(xiàn)信息傳輸，分析和反饋的重要技術手段。其能夠將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內外部進行有機的結合起來，通過感知相關信息數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行發(fā)展的優(yōu)化處理。傳感器技術主要是借助衛(wèi)星傳感器節(jié)點實現(xiàn)的，通過在一定的范疇內構建網(wǎng)絡節(jié)點的方式，讓信息能夠在短時間內通過多種形式進行傳輸。如，紅外線傳感器等的出現(xiàn)，為社會建設發(fā)展提供更個性化的保護。

認知計算和智能控制技術。智能化是物聯(lián)網(wǎng)技術的重要特點所在，而認知計算技術正是基于智能設計操作所形成的一種控制手段，通過該技術手段能夠實現(xiàn)對外環(huán)境的數(shù)據(jù)的自主收集和研究，從而提高對目標物體的智能化控制水平，促進物聯(lián)網(wǎng)技術的可持續(xù)發(fā)展。

智能信號處理技術。智能信號處理會對采集設備所獲取的原始數(shù)據(jù)予以合理的處置，用以獲得與目標事物有關的各項信息。首先需獲得各種物理量的量測值，即我們通常所說的原始信號。繼而通過信號提取技術對其中有用的信號進行篩選，并提高信號的信噪比。信噪比較高的信號能夠通過各類信號進行變換，于映射空間上能夠進行信號的特征提??；此外，利用信號分析技術，譬如特征對比、分類技術等，能夠將具有各類特征的信號一一歸類到某一類物理事件之中。信號處理主要囊括了信號抗干擾、信號奮力一擊信號濾波等等。上述技術可以通過兩種方式來實現(xiàn)：其一，通過結點實現(xiàn)，該方式具有實時性的突出特點，故而值得推薦，能夠大幅減少不必要的數(shù)據(jù)流量傳輸過程之中的能量消耗。其二，通過基站實現(xiàn)，基站的資源要豐富得多，能夠較為高效的進行復雜的信號處理，同時也能進行分類學習以及模式識別，在信號處理效果方面會更具優(yōu)勢，不過其網(wǎng)內數(shù)據(jù)流量以及傳輸過程之中的能量消耗則要遠遠高于結點，這也意味著基站在網(wǎng)絡成本方面要更高?？偟膩碚f，兩種方式各具優(yōu)劣，需要結合實際情況來妥善選擇。

2 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的應用

2.1 在智慧城市中的應用

在智慧城市的建造過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術、系統(tǒng)集成技術、網(wǎng)絡融合技術對于城市的功能以及服務的提升拓展具有重要的作用。當前利用物聯(lián)網(wǎng)技術可以更好提高城市的服務和管理的質量。如，在城市交通系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術能夠將交通管理、以及城市的綜治管理系統(tǒng)實現(xiàn)融合發(fā)展，如在城市各個重要地區(qū)實現(xiàn)攝像頭、紅外線傳感器等的安裝，通過對城市的一些重要位置實現(xiàn)安全監(jiān)控、自動報警功能設置，從而實現(xiàn)對整個城市安全的信息化、科學化管理。

2.2 在農業(yè)生產中的應用

農業(yè)作為我國第一產業(yè)，在新農村建設中占據(jù)著重要的地位，隨著節(jié)能減排理念的提出，當前農業(yè)生產中也要求能夠實現(xiàn)精耕細作，實現(xiàn)機械化生產，由此提高農業(yè)生產的產量和質量，而物聯(lián)網(wǎng)技術在農業(yè)生產中具有較為廣泛的應用，并且能夠對于農作物的質量和產量帶來積極意義。如，在農業(yè)生產中，物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器技術，其能夠實現(xiàn)對農作物生長情況、產量等進行信息手機，并且由此分析得出產生產量差異的各種原因機制，為農業(yè)生產提供科學的調控方案?？梢哉f在物聯(lián)網(wǎng)技術的影響下，農業(yè)生產正朝著自動化和規(guī)?；?、機械化的方向發(fā)展。

2.3 在工業(yè)生產中的應用

工業(yè)生產是我國現(xiàn)代化城市建設對的重要物質保障，但是工業(yè)生產中存在著的生產力不高等問題也成為制約著城市發(fā)展的核心問題，當前需要在工業(yè)生產中實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，從而帶動工業(yè)生產中的效率的提升，避免工業(yè)生產中的安全問題。如在機械化制造中，工業(yè)生產能夠展開對信息的收集，實現(xiàn)智能化生產，這就與物聯(lián)網(wǎng)技術形成了聯(lián)系性，結合物聯(lián)網(wǎng)的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)進行信息收集與傳遞具有實際應用價值。但是信息傳遞的安全性還需要進一步提升。例如當前工業(yè)生產中應用的無人機技術，無人機形成對工業(yè)生產的監(jiān)督效果，而無人機通信中便采用物聯(lián)網(wǎng)技術。當前在工業(yè)生產中應用無人機已經較為普遍，能夠通過無人機形成對機械化制造的監(jiān)測與信息收集，但由于無人機信息收集與傳遞過程中產生了較大的能量損耗，所以可能造成信息負載，所以物聯(lián)網(wǎng)技術在無人機通信中的應用還需要進一步優(yōu)化，提高信息傳輸質量與信息傳遞安全性。

4 結語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術下為社會建設管理活動帶來了新的技術、新的服務功能，其更是將社會各行業(yè)發(fā)展中的所有網(wǎng)絡技術實現(xiàn)的共同連接，大大增加了現(xiàn)代化社會建設發(fā)展的有效性和綜合性。物聯(lián)網(wǎng)在多種應用之中具備十分突出的技術價值以及明晰的應用需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，勢必會推動我國社會信息化的建設，同時在物聯(lián)網(wǎng)技術支持下的現(xiàn)代化城市創(chuàng)建具有更強大的技術支持，所創(chuàng)建的各個智慧平臺更加智能化、信息化。