物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述

嚴(yán)晨晨

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，多元化的社會逐漸成為主流形式，信息技術(shù)在不斷地隨著社會的進(jìn)步提升和普及，而在這些多元化的中堅(jiān)力量發(fā)展之下，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。從目前看物聯(lián)網(wǎng)具備非常廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景，在世界的各個(gè)國都得到了足夠的重視。本文作者也是從實(shí)際出發(fā)簡單闡明了物聯(lián)網(wǎng)的概念、架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)，說明了物聯(lián)網(wǎng)所具備的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);概念;架構(gòu);關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TP212.9

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0120 - 02

1 前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不單指某一項(xiàng)技術(shù)，它所指的是將各種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的總稱，并不僅僅針對于那些技術(shù)特性類似的能夠融合的技術(shù)，針對那些不相同的技術(shù)之間也由于物聯(lián)網(wǎng)的作業(yè)可以有機(jī)結(jié)合在一起。比如說電子信息、生物科學(xué)、機(jī)械等完全沒關(guān)系的技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)就可以將其完美結(jié)合構(gòu)成AI智能機(jī)器人等全新技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)能夠讓人和物、物和物之間進(jìn)行一定的交流，所以其應(yīng)用市場廣泛、需求量大、其市場范圍也在不斷變大。

2 物聯(lián)網(wǎng)的概念

目前來看人們并沒有對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行真正的定義，只是比較籠統(tǒng)地把信息技術(shù)和其他技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物叫做物聯(lián)網(wǎng)。其主要流程是先對其掃描，再將信息技術(shù)與物品連接，最后實(shí)現(xiàn)信息的互換、遠(yuǎn)程操控等作用，針對第一步主要采用紅外感應(yīng)掃描技術(shù)來對目標(biāo)物體進(jìn)行掃描探測其屬性，第二步則是要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要是依照具體物品來確定。

泛在網(wǎng)是從個(gè)人與社會的實(shí)際需求出發(fā)，完成人和人、人和物、物和物之間的信息交換、傳遞、存儲、處理等行為，其主要具備感知性與智能性等特點(diǎn)，為使用者提供全面的、智能的信息數(shù)據(jù)服務(wù)及上網(wǎng)感受。

物聯(lián)網(wǎng)則是指利用部署具備感知、計(jì)算、執(zhí)行及通信等功能的一些裝置設(shè)備，以期可以與物理環(huán)境進(jìn)行信息交流，通過這種網(wǎng)絡(luò)形式完成信息的傳輸、協(xié)同及處理，進(jìn)而推動目標(biāo)對象人和物、物和物之間的信息交流。

傳感網(wǎng)則是利用有線或者近距離無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行信息的交換傳送，由數(shù)據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3 物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)體系架構(gòu)從上到下分為：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、信息采集層、編碼層。應(yīng)用層主要是建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺之上的應(yīng)用體系，主要有商貿(mào)來往、物流信息網(wǎng)、農(nóng)業(yè)、軍事等各行各業(yè)的應(yīng)用體系。而網(wǎng)絡(luò)層則是開展信息傳遞的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要有網(wǎng)絡(luò)，WiFi網(wǎng)和無線通信等不同形式。信息采集層的作用是利用以條形碼、射頻識別、二維碼、藍(lán)牙等在內(nèi)的自動識別技術(shù)來獲得目標(biāo)物品的相關(guān)信息。目前國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)包含四大支柱，其側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。分別是RFID、傳感網(wǎng)、M2M、兩化融合四種，雖然行業(yè)內(nèi)對其理解認(rèn)知不同，但對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分類卻非常清晰，即四大架構(gòu)。有時(shí)信息采集層和編碼層也被合稱為感知層。

4 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。無論物聯(lián)網(wǎng)的定義被如何解讀，其中不變的一項(xiàng)核心技術(shù)就是物與物進(jìn)行通信交流。其網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有多種類型，一般主要核心技術(shù)有交換技術(shù)、無線技術(shù)及網(wǎng)關(guān)技術(shù)等。M2M技術(shù)的應(yīng)用推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展變得實(shí)際。M2M技術(shù)又被稱為“機(jī)器對機(jī)器”的信息技術(shù)，主要是指通過系統(tǒng)與機(jī)器間建立聯(lián)系的一種方式和工具。該技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，一般能夠結(jié)合Wifi技術(shù)等近距離的信息傳遞技術(shù)，還能夠利用CPRS等遠(yuǎn)距離信息傳輸連接技術(shù)。目前的M2M技術(shù)應(yīng)用還只能做到機(jī)器和機(jī)器，其功能性受限，但在未來的發(fā)展中，M2M技術(shù)將會具體滲透到各個(gè)行業(yè)，比如說交通、電力、醫(yī)療等。現(xiàn)在我們要大力發(fā)展短程信息無線交換技術(shù)，從目前的發(fā)展情況來看對于物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)應(yīng)用是非常有幫助的。

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的主要作用是為物聯(lián)網(wǎng)提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸渠道，由于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用離不開網(wǎng)絡(luò)信息通信系統(tǒng)的參與，所以要不斷優(yōu)化通信技術(shù)，為將來物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的更寬更深層次的應(yīng)用帶來更多的可能性。

4.2 傳感器技術(shù)。傳感器在收集信息數(shù)據(jù)的時(shí)候起著十分重要的作用，因?yàn)樗窍到y(tǒng)中必不可少的信息采集工具。如果在沒有傳感器的前提下進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的收集，那這樣收集到的信息肯定是缺失的，那么在后來的信息處理及分析的過程也肯定會有問題，而且這樣構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也是不完整的，在執(zhí)行命令時(shí)也無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

在將來的傳感器應(yīng)用過程中，應(yīng)把其感知收集信息的功能作為研發(fā)的突破點(diǎn)，盡量把數(shù)據(jù)收集質(zhì)量提高。另一方面要注意的就是傳感器自身的網(wǎng)絡(luò)信息化。傳感器在未來的應(yīng)用前景是十分廣泛的，將在很多領(lǐng)域有所應(yīng)用：多元化和集成化;智能傳感器的研發(fā);生物信息傳感器的利用等。傳感器技術(shù)本身就是一個(gè)綜合性十分強(qiáng)的新型技術(shù)，傳感器的發(fā)展水平將很大程度上反映出其他高新技術(shù)的實(shí)際發(fā)展情況。

比如說在某國際機(jī)場的防入侵系統(tǒng)中就使用了傳感器技術(shù)，大約有三萬個(gè)左右傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了地面和低空領(lǐng)域的全覆蓋，能夠?qū)崿F(xiàn)防止恐怖襲擊等功能，可見現(xiàn)在的傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍了。

4.3 射頻技術(shù)。射頻技術(shù)是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的核心，它一般來說主要作用是信息傳遞及對信息進(jìn)行識別，目前對識別速度和識別質(zhì)量的要求也越來越高。常用射頻信號來完成識別功能，因此這項(xiàng)技術(shù)是研發(fā)的關(guān)鍵。

射頻識別技術(shù)一般采用先進(jìn)的方法，對不同狀態(tài)下的裝置進(jìn)行識別。其不要求大量人力的投入，就能夠用來識別絕大部分對象，因此在一些制造商中被普遍使用。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是整個(gè)信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新開始，它所涉及的專業(yè)非常多：自動化、信息化、電子通信技術(shù)等等，物聯(lián)網(wǎng)的形成離不開與眾多技術(shù)的結(jié)合和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是目前也普遍應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這也是應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)新的機(jī)遇，物聯(lián)網(wǎng)將毫不相干的技術(shù)相互結(jié)合構(gòu)成了一個(gè)更加多元化的新世界。物聯(lián)網(wǎng)雖然還處在不斷的前進(jìn)的路上，但已然成為了未來信息化技術(shù)的趨勢，將不斷推動信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷地發(fā)展。

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