計算機物聯網技術與發展思考

張孟輝 張正良 黃義達 程文凱 李旋

摘要：從汽車上的無線電安裝到機器對機器通信的實現，到近年來，物聯網產業的發展引起了廣泛的關注。目前，國內物聯網產業的發展狀況。隨著蜂窩網絡技術的發展，物聯網的連接已逐漸進入成千上萬的家庭。

關鍵詞：物聯網;發展戰略;技術

一、物聯網技術

（一）物聯網基本概念

物聯網專門指一種網絡技術，它使用各種傳感器設備將任何物品連接到互聯網以實現信息交互，并實現定位，跟蹤，監視，標識和管理的智能。IOT，即物聯網，是為了實現智能終端設備和管理平臺的互連，并提供物聯網服務，所需的網絡應該具有移動，靈活和無處不在的連接，而這只能通過無線訪問來實現。

（二）物聯網的典型應用

典物聯網架構的類型是將所有項目分配給一個電子標簽，然后使用傳感技術和網絡通信技術將這些項目連接到網絡以實現智能識別和管理。我相信很多人在科幻電影中看到過太多類似的情況：早晨起床時，房間的顯示屏會自動向主人告知今天的天氣溫度，空氣質量并推薦合適的衣服;房間的墻壁，浴室的鏡子都是人工智能，特別是物聯網將傳感設備，RFID，紅外傳感，GPS等集成在一起，然后基于智能芯片的CPU，進一步基于諸如WIFI，LTE，LPWAN等。其中，自動識別，互連和信息共享。

典型的視頻監視應用程序在現有設計中具有四個級別，包括應用程序層，管理層，服務層和訪問層。應用層是直接面對客戶的級別，通常是監視中心，它由電視墻，移動APP，PC客戶端和解碼器組成。管理層通常稱為管理云。該云使用分布式服務器來構建業務管理級別。服務層為業務管理層服務，還使用分布式服務器，包括視頻存儲陣列，分布式服務器和代碼轉換服務器。訪問層是最底層的應用程序端。這部分是各種聲光報警器和視頻監控設備，它們構成了視頻編碼器下方的一組獨立的視頻監控終端。

二、物聯網技術的發展思考

從1999年的物聯網概念到2013年，整個行業經歷了15年的發展，從早期的GPRS，2G，3G到當前的4G以及即將到來的5G都是物聯網中非常重要的網絡通信技術。物聯網技術今天，在一定程度上，我們已經使物聯網之間的通信從現實變為現實。其中，3GPP協議做出了重要貢獻。自REL.13以來，它已逐漸演變為兩個方向：大規模物聯網和關鍵物聯網。這面臨著四個核心挑戰，其中包括要求集成調制解調器芯片，傳感器和驅動器的低成本設備。在3GPP標準協議下的演進的LTE核心網絡（稱為EPC）和演進的接入網絡（稱為E-UTRAN）。架構當中邏輯節點只有ENB，網絡結構趨向于扁平化，這種結構帶來的最大好處在于降低了呼叫建立時間延遲以及數據傳輸的時間延遲，同時運營成本大大降低。

據某些研究機構估計，到2025年，不僅將有85%的世界人口可以接觸到互聯網，同時還有60億臺設備可以接入互聯網。網絡技術的發展帶來了物聯網技術的發展，它具有改變我們生活的巨大潛力。但是，網絡技術也是限制物聯網發展的關鍵點。總體而言，物聯網網絡應具有移動，靈活和無處不在的連接，而這只能通過無線訪問來實現。物聯網是M2M的擴展概念。 M2M是物聯網的子集。從M2M應用示例（例如工業應用）的角度來看，其前端設備的成本非常高。相比之下，實施物聯網的成本要低得多。幾乎可以忽略不計。

因為物聯網的產業鏈很長，并且擴展到物聯網，所以現場劃分比較精細，因為要實現人與物之間的大規模連接以及關鍵的物聯網連接，因此有必要建立一種能源高效的系統并改善和優化整個產業鏈。這需要上游和下游制造商的合作，例如芯片供應商，傳感器設備供應商，系統解決方案供應商和移動運營商。同時，網絡部署應確保室內外高度覆蓋，無縫連接，具有自組織路由功能的網狀網絡是實現新節點部署的技術核心。我們尚未在整個產業鏈中形成強大的競爭力，而諸如RFID之類的一些核心關鍵技術仍在西方公司手中。允許在芯片上集成大功率調制解調器的新芯片技術帶來了解決上述問題的新思路，即LPWA。這種技術理論終于回到了星際聯系。基站盡可能地關注復雜性和能耗，不僅提高了覆蓋范圍，降低了成本，而且具有更高的可擴展性

目前對物聯網技術的研究還比較少，但這并不意味著物聯網技術將停滯不前，主要是因為它正在接受技術研究。在工業應用中，經過多年的發展，智能交通，智能醫療，智能典型應用和應用創新已在農業等各個領域進行。在特定的應用程序中仍然存在許多尚未解決的技術問題。未來的前景仍然非常廣闊。隨著技術的飛速發展，智能家居的價格逐漸下降。限制智能家居廣泛使用的價格因素不是，智能家居將得到普及。未來是一個超乎想象的世界。物聯網將涵蓋所有領域。同樣，隨著技術的創新和進步，人與物將在物聯網下得到廣泛連接。物聯網在各行各業的應用將越來越流行。

目前國內物聯網行業發展的問題也是不可回避的，在近幾年的發展中，政府導向過于明顯、驅動性過強，盲目炒作概念。行業人才缺乏、企業創新機制不足等問題也逐漸凸顯，亟待解決。

筆者認為，促進國內物聯網行業健康發展亟需解決的問題有以下幾方面

其一：加快物聯網行業相關標準的制定和完善。由于物聯網仍是中國的新興產業，因此我們必須迅速制定編碼，接口，數據和信息安全等基本通用標準，并完善關鍵技術標準和關鍵應用標準，有序地指導未來的建設和規模發展。物聯網應用不斷變化。第二：加強人才培養。物聯網的每個相關學科都是一門強大的學科，具有堅實的學科基礎，并且都在該學科的基礎上為物聯網技術的發展做出了貢獻。因此，在每個相關學科中，應該為物聯網制定人才培養計劃和具體措施。其三：加強核心技術創新。目前，大多數核心技術仍在幾個西方國家掌握。整個產業鏈的核心組件仍然需要進口。只有加強對物聯網核心技術的研發投入，鼓勵企業和個人創新，才有可能引領物聯網的未來潮流。

三、結束語

總而言之，物聯網是圍繞信息技術發展的主流方向。在現階段，盡管對物聯網的研究較少，但物聯網的應用已擴展到多種應用場景，致力于解決大規模物聯網和關鍵物聯網的連接問題。物聯網，有許多關鍵技術需要解決，包括網絡技術，傳感器技術等。物聯網的未來可以期待。

參考文獻：

[1]姚萬華.關于物聯網的概念及內涵[M].中國信息界，2010，67-68.

[2]馬士玲.物聯網技術在智慧城市建設中的應用.物聯網技術.2012年.第2期：70-71.

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