物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)及應(yīng)用技術(shù)淺析

王俊凱 余金松 包可凡 聞俊 李翔 包可凡

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在物聯(lián)網(wǎng)中，使計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了一個(gè)全面的普及和廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)是一種能夠把人和物以及物和物進(jìn)行通信的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以通過傳感器來實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)信息的有效傳輸，并把信息有效的輸送到服務(wù)器并進(jìn)行及時(shí)的處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于事物的有效運(yùn)行。本文主要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用技術(shù)淺析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu);物聯(lián)網(wǎng)感知層;信息采集

1.物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征

（1）物聯(lián)網(wǎng)將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來

物聯(lián)網(wǎng)是在整體的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到一定程度形成的一種新技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，可以很好地將虛擬的信息世界與現(xiàn)實(shí)生活緊密地聯(lián)系起來，改變生活。比如，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中， 使用識(shí)別和感知的信息技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)中的各種信息進(jìn)行快速 的匯總和分析，并進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，很好地實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù) 與現(xiàn)實(shí)生活的練習(xí)。在商業(yè)領(lǐng)域通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 商品之間的有效連接，之前各種不想關(guān)的商品被統(tǒng)一運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了商品潛在價(jià)值的開發(fā)利用，也更好的改變了人們的生活。 網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、物流傳送的過程，大大改變了人們既往的購(gòu)物行為方式，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的生活改變。

（2） 物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用成本較低

物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)用的過程中，成本相對(duì)較低。在使用物聯(lián)網(wǎng)的 過程中，傳感器技術(shù)和嵌入式技術(shù)的運(yùn)用最重要，通過這兩種 技術(shù)的應(yīng)用，就也很好地對(duì)各種模擬的信號(hào)進(jìn)行改變，并將數(shù) 字信號(hào)按照二進(jìn)制的形式進(jìn)行處理，最終通過無線射頻技術(shù)， 完整不同物體之間的聯(lián)系，并進(jìn)行自動(dòng)化和智能化的自動(dòng)識(shí)別，完成嵌入技術(shù)的應(yīng)用。在整個(gè)過程中，只需要使用專業(yè)的 技術(shù)支撐，對(duì)于能源的消耗較少。另外，在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，網(wǎng)絡(luò)層面也是整個(gè)技術(shù)應(yīng)用的核心，通過網(wǎng)絡(luò)的作用，將各種物體之間的科學(xué)應(yīng)用進(jìn)行良好的傳遞和感知，然后實(shí)現(xiàn)信息傳遞過程中的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化應(yīng)用。比較常見的有網(wǎng)絡(luò)信息和遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面。

2物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)結(jié)構(gòu)的核心，也具備相對(duì)成熟的技術(shù)保障。計(jì)算機(jī)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中感知層和應(yīng)用層的應(yīng)用，更體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用過程中的靈活性和方便性。

（1） 物聯(lián)網(wǎng)感知層

物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中，通常的情況下，會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但是在更多的時(shí)候，物聯(lián)網(wǎng)可以被看作是一個(gè)商品數(shù)量豐富的市場(chǎng)，在這個(gè)市場(chǎng)中，可以快速地找到各種商品，各種服務(wù)，完成消費(fèi)的過程。物聯(lián)網(wǎng)中的市場(chǎng)，需要將計(jì)算機(jī)作為最基礎(chǔ)的保障，相當(dāng)無傳統(tǒng)市場(chǎng)中的商品擺放貨架，各個(gè)貨架組成了整個(gè)市場(chǎng)的技術(shù)，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用中，各個(gè)商品和物品之間不再被真實(shí)的展現(xiàn)，而是通過感知的技術(shù)來完成商品的演示過程。在物聯(lián)網(wǎng)中，市場(chǎng)更為虛無，只能感知。

（2）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

第一：物聯(lián)網(wǎng)信息層：物聯(lián)網(wǎng)在信息層面的應(yīng)用，更多地體現(xiàn)在信息獲取和分析應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的提升。計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息技術(shù)中的一種具體表現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)的一種直觀表現(xiàn)，更好地將計(jì) 算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)融為一體的發(fā)展和應(yīng)用。在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的操作過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以很好地對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中所需要的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的搜集和分析，并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng) 運(yùn)用中存在的問題，進(jìn)行有效的處理，促使物聯(lián)網(wǎng)更為完善的發(fā)展。比如，在進(jìn)行信息收集的過程中，在互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)世界中，借助于各種平臺(tái)的開發(fā)和使用，可以很好地將多種信息進(jìn)行自動(dòng)化的存儲(chǔ)和分析，然后實(shí)現(xiàn)信息的共享。

（2）物聯(lián)網(wǎng)生活層面：物聯(lián)網(wǎng)在生活層面的應(yīng)用非常廣泛，也在不斷地被重視和認(rèn)可。比如在汽車領(lǐng)域的發(fā)展過程中，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好地對(duì)汽車的防盜做好管理。通過使用專業(yè)的技術(shù)，在汽車的生產(chǎn)制造過程中，加入特殊的技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，以更好地利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車的安全使用，對(duì)汽車的具體位置進(jìn)行確定。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與家裝家居生活，通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的生活中，尤其是在道路設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了無人駕駛的技術(shù)保障;在自然災(zāi)害的防治中，實(shí)現(xiàn)了自然災(zāi)害的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，提升了自然災(zāi)害的防治，減少了損失;在犯罪行為的防范中，通過物聯(lián)網(wǎng)，大大提升了案件的查破效率。

3.移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

（1）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)原理

物聯(lián)網(wǎng)信息節(jié)點(diǎn)具有的廣泛性和移動(dòng)性，決定了各種通信技術(shù)將會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)的主要聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，隨著第三代移動(dòng)通信的不斷普及，移動(dòng)通信在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為，它的移動(dòng)系統(tǒng)終端是信息接入的最終端設(shè)備，能夠跟隨著網(wǎng)絡(luò)信息的節(jié)點(diǎn)不斷移動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)信息節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)之間可以在任何時(shí)間進(jìn)行通信。通過把移動(dòng)通信終端和物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信息感知終端的功能和工作方式對(duì)比過后，能夠得知移動(dòng)通信終端可以完全當(dāng)作物聯(lián)網(wǎng)信息節(jié)點(diǎn)終端的通信部件來投入使用，物聯(lián)網(wǎng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能夠互相連接起來以及信息的遠(yuǎn)程傳輸。

（2）移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息的采集

系統(tǒng)為了信息采集的及時(shí)性，應(yīng)該把數(shù)據(jù)融合和智能技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行處理，首先可以采用分布式數(shù)據(jù)融合的方法，主要指的是處理多種數(shù)據(jù)和信息，把高效而且符合用戶要求的數(shù) 據(jù)組合在一起的過程，有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的融合使用。例如借助數(shù)據(jù)稀疏性的理論在圖像處理方面的相關(guān)應(yīng)用，可以把傳感網(wǎng)引進(jìn)數(shù)據(jù)壓縮中，用來改善數(shù)據(jù)之間的融合效果。由此可以看出分布式的數(shù)據(jù)融合技術(shù)需要有一定的人工智能理論來作為支撐，其中包含有智能信息獲取的方法和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中信息的開發(fā)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的一些基礎(chǔ)性理論。

（3）移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化應(yīng)用

海量信息的智能分析和控制指的是應(yīng)用先進(jìn)的軟件工程技術(shù)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)中的信息給予相應(yīng)的處理，并且要把處理結(jié)果及時(shí)地給物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)控制部件進(jìn)行反饋，為了使智能技術(shù) 達(dá)到預(yù)期的目的，需要采用各種方法和手段給相關(guān)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的分析。在一些物體中有效地植入一些智能系統(tǒng)，就可以讓物體變得智能化，可以互動(dòng)抑或是被動(dòng)的使用戶之間實(shí)現(xiàn)有效地溝通，這屬于物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)工作指的就是賦予物體的智能性，從而實(shí)現(xiàn)人和物體可以互相對(duì)話，甚至是實(shí)現(xiàn)物體和物體之間也可以互相對(duì)話。

4結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)不僅改變了我們的生活，也產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中不可或缺的重要部分，但是在整個(gè)發(fā)展進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主推動(dòng)力，對(duì)其發(fā)展有著非常重要的支撐作用，極大地增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)事物共及享狀態(tài)的能力，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)達(dá)到了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的最高境界。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈潔，沈丁琦，凌紅英，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10（5）：80-82.

[2]梁炳歷.計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn) 品與流通，2020（6）：75.

[3]崔云. 無線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 無線互聯(lián)科技， 2020，17（8）：3-4.

資助項(xiàng)目：國(guó)家大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（202011488026，202011488025）作者王俊凱，衢州學(xué)院2019級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學(xué)生。