計算機物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)探究

丁星宇 丁廷雪

摘 要 科學(xué)技術(shù)的進步催生了物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是各種資源與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的必由之路。它不僅能給人們的生活和工作帶來便利，而且有助于一些產(chǎn)業(yè)的成功轉(zhuǎn)型，是促進社會發(fā)展的重要力量。中國高度重視新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步，為加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于各個領(lǐng)域，從而促進我國經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力的增強。本文探討了計算機物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用以及它在社會中的重要地位，為相關(guān)領(lǐng)域的研究工作提供了有價值的參考信息。

關(guān)鍵詞 計算機;物聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù)

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。它以萬物互聯(lián)為最終目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，對功能和內(nèi)容進行了擴充與擴展，實現(xiàn)了不同物品之間的信息交換。隨著網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的升級速度逐漸加快，人們對其越來越重視，因此，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使人們可以在更多的對象和網(wǎng)絡(luò)之間形成直接的聯(lián)系，使人們能夠更快、更有效地檢測、識別和監(jiān)控對象，使過程更加智能化，不受時間和地點的限制，這也是物聯(lián)網(wǎng)的魅力所在。

1計算機物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 智能傳感器技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是智能傳感器技術(shù)，具有較強的信息處理能力，能夠高效采集現(xiàn)場信息，特別是溫度、濕度、亮度等物理數(shù)據(jù)的傳感器是智能傳感器發(fā)展的一個新方向。在我國，傳感器技術(shù)的發(fā)展方向主要包括傳感器底層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)的研究、傳感器網(wǎng)絡(luò)安全及其自身檢測與控制的研究、網(wǎng)絡(luò)控制和先進測試技術(shù)的研究等[1]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是5G技術(shù)下實現(xiàn)萬物互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)。通過萬物互聯(lián)，我們可以在智能家居中發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)性作用，通過綜合布線等技術(shù)大大降低成本和功耗，收集和處理內(nèi)部環(huán)境和相關(guān)數(shù)據(jù)，形成更加完善的信息傳輸鏈，提高整個家庭的智能應(yīng)用場景水平。

1.3 RFID技術(shù)

RFID技術(shù)是指射頻識別的一種方式，因此又稱射頻識別技術(shù)，類似于普通購物活動中的條碼掃描。通過對電磁信號的控制，可以讀寫芯片中的數(shù)據(jù)，操作過程無須應(yīng)用光學(xué)技術(shù)和機械接觸。RFID技術(shù)需要應(yīng)用到相應(yīng)的軟件系統(tǒng)、應(yīng)答器、讀寫器等組件上，實現(xiàn)非接觸式識別，能夠進行快速掃描，且應(yīng)用設(shè)備體積小，能夠重復(fù)使用，具有耐用性和抗污染能力，并能應(yīng)用于多個領(lǐng)域。通過RFID技術(shù)的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。

1.4 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式技術(shù)是集成了計算機軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)于一體的復(fù)雜技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在使用嵌入式系統(tǒng)的終端產(chǎn)品隨處可見，從智能家電到無人機，嵌入式系統(tǒng)正悄悄地改善著人們的生活，推動著傳統(tǒng)工業(yè)和國防工業(yè)的發(fā)展[2]。

1.5 納米技術(shù)

納米技術(shù)是研究尺度在0.1～100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)及應(yīng)用的技術(shù)。納米技術(shù)的優(yōu)勢就是使系統(tǒng)中體積越來越小的物體之間的通訊成為可能，處理器的數(shù)據(jù)處理功能越來越強，同時納米器件隨著集成度的提高，功耗降低，使物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

1.6 IPV6技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，對IP地址的需求呈現(xiàn)爆炸性增長，傳統(tǒng)的IPV4資源趨于枯竭，使IPV6技術(shù)的普及迫在眉睫，IPV6以其龐大的IP地址容量、簡潔的報文頭格式、更加安全的身份認證機制、更多的服務(wù)類型將為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)，粗略估算，IPV6提供的IP地址數(shù)，可以為地球上每平方米提供1000個IP地址，以智能家居應(yīng)用為例，假設(shè)每戶占地100平方米，每個家庭有100個需要聯(lián)網(wǎng)的智能產(chǎn)品，IPV6協(xié)議可以為全球用戶提供1000層樓的IP應(yīng)用能力，而目前世界上最高的哈利法塔（迪拜塔）僅162層[3]。

2計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 智能照明

在廣泛應(yīng)用的智能家居場景中，智能照明是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。它也可以部署成獨立的智能家居系統(tǒng)。智能照明系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，使用多種傳感器，通過物聯(lián)網(wǎng)或藍牙發(fā)出指令，對智能照明系統(tǒng)的終端進行控制。同時，還可以通過遙控調(diào)節(jié)燈光的顏色靈敏度、定期管理燈光、控制和切換不同的設(shè)備等方式，保證智能家居的正常使用，使家居的燈光控制更加靈活，能滿足不同用戶對燈光的需求，還支持定制智能照明，如照明亮度、燈光、色彩等，從而在一套燈光系統(tǒng)下營造出不同的環(huán)境氛圍，提升用戶體驗[4]。

2.2 智能監(jiān)測

進入物聯(lián)網(wǎng)后，智能家居還可以實現(xiàn)智能監(jiān)控功能。將智能監(jiān)控系統(tǒng)與智能家居設(shè)備相結(jié)合，可以記錄各種設(shè)備的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)并關(guān)閉運行異常的設(shè)備或已經(jīng)損壞的設(shè)備。對于許多智能家居設(shè)備，建立相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)后，還可以通過手機實時獲得運行信息，例如，引入圖像識別技術(shù)可以檢測人臉，如果人臉信息已經(jīng)存儲在系統(tǒng)中，可以放行，對于陌生人，系統(tǒng)自動將報警信息及該人的圖像發(fā)送到用戶手機中，提示用戶進行后續(xù)處理。在智能家居系統(tǒng)中，還可以引入更多的監(jiān)測設(shè)備，如監(jiān)測空氣質(zhì)量、監(jiān)測整個室內(nèi)環(huán)境、監(jiān)測溫度、濕度、光強、空氣質(zhì)量等，使人們始終處于有利于人體健康的環(huán)境中[5]。

2.3 智能家電

智能家居的出現(xiàn)，使智能家電的很大一部分走進千家萬戶的生活。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的改進和應(yīng)用，提高了家電產(chǎn)品的應(yīng)用水平，使家電產(chǎn)品更加智能化。智能家電中的很多設(shè)備，如智能冰箱、智能洗衣機、智能空調(diào)，用戶可以借助終端設(shè)備對家電的運行進行監(jiān)控，根據(jù)自己的使用習(xí)慣設(shè)置成理想的工作狀態(tài)。還有許多智能小家電，例如智能插座，它包括通信模塊和控制模塊，用戶可以通過相關(guān)設(shè)備直接與智能插座連接，遠程控制家庭中的其他設(shè)備，了解每個設(shè)備的電源運行狀態(tài)和使用狀態(tài)，幫助用戶對家庭設(shè)備進行多樣化的智能化管理。

2.4 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

隨著技術(shù)的進步，物聯(lián)網(wǎng)滲透到工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域，從采購供應(yīng)鏈管理到生產(chǎn)過程的工藝優(yōu)化，從設(shè)備監(jiān)控到環(huán)保監(jiān)測，從能源管理到安全生產(chǎn)管理等?？梢赃@樣說，現(xiàn)代化的企業(yè)，沒有物聯(lián)網(wǎng)的支持，很難實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化目標(biāo)[6]。

3結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)順應(yīng)了時代潮流，它的迅速發(fā)展使我們的生活和工作更加輕松與快捷。它是多種技術(shù)的結(jié)合，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。在物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展中，人們必須更加認真地研究其關(guān)鍵技術(shù)，擴大其應(yīng)用范圍，發(fā)揮更大的價值。隨著計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它必將呈現(xiàn)出更加多元化的發(fā)展態(tài)勢，并在社會各個方面和應(yīng)用領(lǐng)域中，實現(xiàn)更廣泛信息化和智能化，推動了城市化進程的發(fā)展，國家的富強和人類文明的進步。

參考文獻

[1] 吳瑩.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及計算機物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用[J].中國新通信，2019（10）：108.

[2] 孫華.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及計算機物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2018（27）：29，33.

[3] 汪龍根，吳剛.輸配電設(shè)備泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)思路與發(fā)展趨勢[J].中國新通信，2019（22）：121.

[4] 趙海霞.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析與發(fā)展探討[J].中國西部科技，2010（14）：25-26.

[5] 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的控制安全關(guān)鍵技術(shù)探析[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2019（2）：37-39.

[6] 李鍇淞，鄒鵬.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校中應(yīng)用場景探索[J].中國管理信息化，2020（1）：215-217.