物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景

趙 亮，張 濤

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田通信處，西安 710021）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展逐步推動(dòng)了城市各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，方便了各個(gè)行業(yè)之間的信息交流和溝通，打破了傳統(tǒng)的時(shí)間和空間限制。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為未來(lái)城市不斷發(fā)展的重要輔助。物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備在使用過(guò)程中能夠和計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效聯(lián)合，促進(jìn)智能設(shè)備和定位系統(tǒng)之間的精準(zhǔn)識(shí)別。

1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)即利用各種信息傳感設(shè)備、定位裝置和感應(yīng)器等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的有效鏈接，以便更好地對(duì)目標(biāo)變化進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)物體之間的有效互動(dòng)。也就是說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的功能是加強(qiáng)人和物、物與物之間的連接，保證對(duì)物體的智能化感知和管理。例如，在對(duì)物品的各種功能進(jìn)行辨別和使用時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)各種物聯(lián)網(wǎng)資源的使用，讓其可以在物聯(lián)網(wǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)信息溝通，加強(qiáng)信息交換，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性及各種智能化設(shè)備的使用功能，從而促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)資源之間的信息交流，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化。

2 物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中的各種識(shí)別技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，射頻識(shí)別技術(shù)是最為有效的一種關(guān)鍵技術(shù)，主要是利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用過(guò)程中，物品的使用主要是通過(guò)對(duì)科學(xué)信息的讀寫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而射頻識(shí)別技術(shù)中具有無(wú)線電波，其可以起到搜集信息的功效，保證對(duì)各種智能化設(shè)備信息的采集，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的快速處理。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中的傳感技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中，傳感技術(shù)是一種極為關(guān)鍵的技術(shù)，該技術(shù)主要就是通過(guò)傳感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，傳感設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，會(huì)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，提升感應(yīng)效果，讓其可以迅速對(duì)空間中的感應(yīng)設(shè)備和對(duì)象進(jìn)行良好的識(shí)別和信息整理。而且，傳感設(shè)備的主要作用就是加強(qiáng)對(duì)物件信息的檢測(cè)，以此來(lái)保證各種信息運(yùn)用的廣泛性。比如：物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)在工業(yè)、國(guó)防和航空等各個(gè)領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用，而且傳感設(shè)備中含有各種專業(yè)技術(shù)。各種專業(yè)技術(shù)的聯(lián)合使用，可以對(duì)物體信息進(jìn)行有效處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境和數(shù)據(jù)的監(jiān)控，將有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻羰种小?/p>

2.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)在使用中需要通過(guò)感知層獲得有效的數(shù)據(jù)信息，以便科學(xué)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，其需要將互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)運(yùn)用作為主要手段。而互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的有效通道，其使用可以促進(jìn)信息的有效傳輸，保證信息傳輸?shù)陌踩?，而且，在物?lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，互聯(lián)網(wǎng)通信終端數(shù)量增加，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)流，因此，需要以互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)作為保證，利用云計(jì)算中心對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。因?yàn)樵朴?jì)算的使用可以為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供高效的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供網(wǎng)絡(luò)引擎保證。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中的其他應(yīng)用技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中的機(jī)器對(duì)機(jī)器通信（Machine to Machine，M2M）技術(shù)，就是利用對(duì)信息的傳輸，保證人與機(jī)器之間的有效連接，以便更高效地控制機(jī)器。M2M 應(yīng)用技術(shù)，可以利用無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，能夠極大地滿足客戶的需求，帶給客戶多樣化的體驗(yàn)。當(dāng)前，M2M 技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要技術(shù)保障。

3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)使用的意義

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方便了人們的生活

在實(shí)際工作和生活過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用在產(chǎn)品加工、食品加工和公共安全等領(lǐng)域。其不僅在產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程中應(yīng)用廣泛，而且在物流信息查詢中也得到了充分應(yīng)用。在產(chǎn)品原材料采集、產(chǎn)地選擇等過(guò)程中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，讓產(chǎn)品生產(chǎn)工作更加方便、生產(chǎn)流程更加透明和安全，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率；在快遞運(yùn)輸管理中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能有效防止快遞丟失，提高快遞運(yùn)輸效率，提高人們的滿意度，方便人們的生活。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)的利用方便交通管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用加強(qiáng)了不同物體之間的交流，提高了交通運(yùn)輸效率，減少了交通擁堵，方便了人們的交通出行［5-7］。傳統(tǒng)發(fā)展形勢(shì)下，城市中對(duì)各種資源能源消耗較多，交通擁堵問(wèn)題較為嚴(yán)重。而運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效控制資源能源的使用，從而有效節(jié)約資源。比如，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，通過(guò)給汽車安裝傳感器和監(jiān)控設(shè)備，能夠讓汽車在行進(jìn)中隨時(shí)對(duì)路況變化進(jìn)行探查，同時(shí)還可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各種汽車的標(biāo)識(shí)傳送到總部，總部可以及時(shí)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和匯總，然后進(jìn)行綜合決策。當(dāng)決策信息被整理好以后，總部可以將數(shù)據(jù)信息反饋給司機(jī)，讓司機(jī)根據(jù)路況情況，改變行駛路線，減少交通擁堵，讓人們出行更加方便。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景

4.1 以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)促進(jìn)智慧城市的發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，我國(guó)城市人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了有效加強(qiáng)對(duì)城市人口的管理，就要積極了解城市中居民的實(shí)際需求，這對(duì)于政府機(jī)構(gòu)而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，所以，要想建設(shè)新型的智慧城市，就要積極創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，將有效信息傳輸?shù)焦芾砥脚_(tái)，以便積極采取措施，促進(jìn)資源配置，從而提高居民生活水平。

4.2 構(gòu)建智能化的電子商務(wù)服務(wù)平臺(tái)

在電子商務(wù)運(yùn)行過(guò)程中，加強(qiáng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)于提高服務(wù)水平具有積極意義。因?yàn)樵陔娮由虅?wù)的服務(wù)中，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用是比較廣泛的，構(gòu)建智能化的電子商務(wù)平臺(tái)，可以有效過(guò)濾無(wú)用的交易商品信息，準(zhǔn)確識(shí)別批量假冒偽劣產(chǎn)品，防止虛假產(chǎn)品對(duì)電子商務(wù)平臺(tái)信譽(yù)的影響。在傳統(tǒng)的電子商務(wù)平臺(tái)交易中，由于是由賣家直接發(fā)貨，所以平臺(tái)無(wú)法對(duì)產(chǎn)品的來(lái)源和品質(zhì)進(jìn)行識(shí)別，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保障的問(wèn)題，影響客戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度。為解決這一問(wèn)題，可以通過(guò)建立智能化電子商務(wù)服務(wù)平臺(tái)，排除各種不安全因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種銷售數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，從而讓電子商務(wù)平臺(tái)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，制約商家的不良銷售行為，有效識(shí)別各種假冒偽劣產(chǎn)品，減少不合格產(chǎn)品的出現(xiàn)，促進(jìn)電子商務(wù)平臺(tái)的穩(wěn)步發(fā)展。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展

當(dāng)前，雖然我國(guó)一些企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化和半自動(dòng)化使用，但其智能化水平還有待提高。現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)相比，在生產(chǎn)方面能夠提高工業(yè)化生產(chǎn)的安全性，進(jìn)而提升工業(yè)化生產(chǎn)水平。這是因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的智能化管理，讓工業(yè)施工更加符合工業(yè)化生產(chǎn)要求［8］。因此，工業(yè)企業(yè)可以通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)顯示工業(yè)化生產(chǎn)的各種信息，加強(qiáng)對(duì)智能化設(shè)備的人工檢測(cè)和反饋，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和人之間的良好合作，以此保障各種設(shè)備的遠(yuǎn)程操控以及安全使用。另外，在工業(yè)生產(chǎn)中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以搭建良好的工業(yè)信息搜集平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)施工信息的搜集，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的智能轉(zhuǎn)型。

4.4 用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造智能家居設(shè)備

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在智能家居設(shè)備的使用中，可以合理配置智能化信息資源。例如，在家中安裝智能化攝像頭，用戶可以通過(guò)一部手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化設(shè)備的控制，通過(guò)監(jiān)控查看各種設(shè)備的開(kāi)關(guān)和安全情況，還可以利用App 進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，利用遠(yuǎn)程設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)智能化家居設(shè)備的操作，保證居住環(huán)境舒適，防止家居設(shè)備在運(yùn)行使用中出現(xiàn)不良狀況，一旦設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就會(huì)報(bào)警，可以有效防止事故發(fā)生。

綜上所述，在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過(guò)程中，會(huì)涉及各種關(guān)鍵技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的連接，還可以實(shí)現(xiàn)物與人之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)各種信息資源共享和利用，從而給人們的生產(chǎn)和生活提供更大的便利。