關于計算機科學技術對物聯網發展的推動作用探討

金傳奇

（貴州航天職業技術學院，貴州 遵義 563000）

0 引言

隨著互聯網技術的發展以及社會經濟的快速發展，各種信息產業新業態不斷的出現，為了滿足社會經濟的快速發展，傳統的互聯網只要用于人與人之間，而社會發展需要將各種實物與網絡進行結合，從而滿足社會經濟發展的需要。當前，簡單的物聯網技術已經應用于人們的生活和生產過程中，比如已經大量使用在智能家居、智能制造等產業當中。物聯網技術的快速發展和應用得益于計算機技術的應用，互聯網平臺能夠實現人與人之間的信息溝通，比如通過互聯網平臺能夠讓人們了解到各種商品的信息，商家也能夠通過互聯網來有效的展示商品，從而能夠提高商品的銷售額度，促進了經濟的發展。而物聯網通過計算機技術的應用，能夠有效的實現物物互聯，有效的促進實物和互聯網進行深入的融合，最大程度上發揮這一新技術的作用。可見，物聯網是高度的整合計算機技術而發展起來的。

1 物聯網概述

物聯網是物物相連的互聯網，是互聯網的延伸，它利用局部網絡、廣域網或者互聯網等網絡技術將各種傳感器、控制器、設備、實物以及人員等有效的整合在一起，從而能夠實現人與物、物與物之間的互聯，用于其之間的信息交換、數據交流以及智能控制。

從技術架構上來看，物聯網可分為四層：感知層、網絡層、處理層和應用層。本文用智能公交這個案例來加深對物聯網概念的理解。目前，很多城市居民的智能手機中都安裝了“掌上公交”APP，可以用手機隨時隨地查詢每輛公交車的當前到達位置信息，這就是一種非常典型的物聯網應用。在智能公交應用中，每輛公交車都安裝了GPS定位系統和3G/4G網絡傳輸模塊，在車輛行駛過程中，GPS定位系統會實時采集公交車當前到達位置信息，并通過車上的3G/4G網絡傳輸模塊發送給車輛附近的移動通信基站，經由電信運營商的3G/4G移動通信網絡傳送到智能公交指揮調度中心的數據處理平臺，平臺再把公交車位置數據發送給智能手機用戶，用戶的“掌上公交”軟件就會顯示出公交車的當前位置信息。這個應用實現了“物與物的相連”，即把公交車和手機這兩個物體連接在一起，讓手機可以實時獲得公交車的位置信息，進一步講，實際上也實現了“物和人的連接”，讓手機用戶可以實時獲得公交車位置信息。在這個應用中，安裝在公交車上的GPS定位設備就屬于物聯網的感知層；安裝在公交車上的3G/4G網絡傳輸模塊以及電信運營商的3G/4G移動通信網絡，屬于物聯網的網絡層；智能公交指揮調度中心的數據處理平臺屬于物聯網的處理層；智能手機上安裝的“掌上公交”APP，屬于物聯網的應用層[1]。

2 物聯網核心技術和結構

2.1 識別和感知技術

RFID（Radio Frequency Identification）技術用于靜止或移動物體的無接觸自動識別，具有全天候、無接觸、可同時實現多個物體自動識別等特點。RFID技術在生產和生活中得到了廣泛的應用，大大推動了物聯網的發展，我們平時使用的公交卡、門禁卡、校園卡等都嵌入了RFID芯片，可以實現迅速、便捷的數據交換。從結構上講，RFID是一種簡單的無線通信系統，其是由RFID讀寫器和RFID標簽構成的。其中，RFID標簽則是由各種耦合元器件、各種處理器芯片以及各種天線構造的，是一個能夠傳輸信息、回復信息的電子模塊。RFID讀寫器是由天線、耦合元件、芯片組成的，用來讀取（或者有時也可以寫入）RFID標簽當中所包含的信息。RFID通過RFID讀寫器以及RFID標簽來對實物進行識別，其是通過對RFID標簽的智能掃描和識別，并將得到的信息發送到讀寫器。以公交卡為例，市民持有的公交卡就是一個RFID標簽，公交車上安裝的刷卡設備就是RFID讀寫器，當我們執行刷卡動作時，就完成了一次RFID標簽和RFID讀寫器之間的非接觸式通信和數據交換[2]。

2.2 網絡與通信技術

物聯網高度依賴網絡與通信技術，該物流與通信技術一般包括支持遠距離傳輸的遠程通信技術和支持短距離傳輸的短距離通信技術。而遠距離通信技術通常包括2G/3G/4G/5G等移動通信網絡、衛星通信網絡以及互聯網等，短距離通信技術一般包括有藍牙、WIFI、HIFI、RFID、NFC等技術。

2.3 數據挖掘與融合技術

面對日益海量級增加的物聯網數據，對其進行有效的挖掘和分析已經變得越來越重要，這就需要對海量的數據進行處理、挖掘和分析，以實現對海量物聯網數據進行深入的分析，這也是物聯網技術發展的關鍵所在，是對其數據進行處理的關鍵環節。今天，云計算和大數據技術的出現，為物聯網數據存儲、處理和分析提供了強大的技術支撐，海量物聯網數據可以借助于龐大的云計算基礎設施實現廉價存儲，利用大數據技術實現快速處理和分析，滿足各種實際應用需求。

3 計算機科學技術對物聯網的推動

3.1 計算機技術是物聯網發展的基礎

物聯網技術其技術結構可以分為感知層、網絡層、應用層[3]。而這三層之中的網絡層是物聯網技術的核心所在，其肩負著數據的處理和控制，應用層可以通過計算機技術來讓物聯網技術變得高效靈活，感知層通過具體的智能感知算法來對實物進行識別和信息的收集。總體而言，物聯網除了是將實物之間的網絡統合起來，其更像一個超級百貨市場，該百貨市場的有效運作是通過計算機的分析和控制而實現的，其將百貨市場中的各個商品進行關聯，從而能夠使得人們能夠看見各個商品，但是該超級市場是一個虛擬的，人們通過這個虛擬的環境來了解各個商品，真正做到遠程智能感知，讓人們在虛擬環境中感受到實際的商品特性，從而實現商品的交易。物聯網已經極大的改變了人們的生活方式，而計算機技術的快速發展使得互聯網和實物進行了高度的結合，使得物聯網發展成為可能，可見，計算機技術是物聯網發展的基礎。

3.2 計算機技術促進物聯網發展

隨著計算機技術的快速發展，使得物聯網技術的發展得到了技術支持，我國社會經濟的快速發展，對人與物、物與物之間的信息交換也越來越迫切，使得物聯網的發展有經濟和市場的支持，物聯網技術的應用推動著社會經濟的快速發展，使人們的生活和生產方式得到了極大的改變。當前，物聯網技術的應用已經非常廣泛，比如智能家居、智能制造、無人駕駛等行業已經廣泛使用物流網技術。計算機技術能夠有效的促進物聯網技術的發展，能夠有效的促進物聯網的市場應用，計算機技術通過整合互聯網技術能夠使得各種商品實物能夠被更多的人所了解，從而能夠有效的提升商品的曝光率。計算機技術以互聯網為平臺，應用互聯網的人員使用廣泛的特點，來促進物聯網實際使用人員的增加，從而能夠有效的促進物聯網的發展[4]。

3.3 計算機技術為物聯網發展助力

與計算機技術高度發達不同，物聯網還處于初級發展階段，其發展還不成熟，當前，物聯網的發展是通過計算機技術而推動的。物聯網作為一種新技術新業態，其是在計算機技術的基礎上發展起來的，在物聯網的發展過程中，有許多計算機技術被應用于物聯網的發展，比如物聯網的數據收集、數據交換以及數據處理等。可見，計算機技術的發展是能夠為物聯網發展助力的。當前，隨著物聯網技術的應用，使得人們的生活方式發生了重大的改變，比如智能家居，其極大的改變了人們的生活方式。可見，計算機技術能夠為物聯網的發展助力。

3.4 激發物聯網發展活力

物聯網的本質概念非常簡單，但運營模式卻相對較為復雜。因為是在互聯網的基礎上衍生發展而來，所以，物聯網并非傳統意義上的網絡，而是一種類似于應用型市場的概念。前期來說，物聯網的形式較為單一，隨著不斷的深化發展，物聯網已經突破了傳統的發展界限，在諸多領域都得到了充分應用，且智能化程度也在不斷提高，比如家庭防盜門上的防盜系統、展覽會當中的車輛數量監控系統等，物聯網的發展和應用空間不斷擴大，發展活力不斷增強[5]。

4 結語

物聯網技術的應用已經廣泛應用于人們生活的方方面面，比如智能家居、智能制造、無人駕駛、無人商店等，其都是將物聯網技術成熟的應用于其中，使得人們的生活和生產方式得到了深刻的改變。而物聯網作為新的技術，其是通過計算機技術的應用而發展的，物聯網是在計算機技術的基礎上發展起來的。隨著信息技術的變革，已經將互聯網、計算機技術以及物聯網進行了緊密的整合，也可以看出，計算機技術對物聯網發展具有很大的推動作用。