計算機科學技術對物聯網推動作用芻議

安徽省馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠 許長安

對計算機技術的持續改進和完善，有助于物聯網在各方面的發展和使用。在使用物聯網時，各個物聯網子系統之間的連接與數據通信需要這種技術的支持。此類系統是利用計算機技術構建的，需對整體系統進行綜合管理，確保足夠的數據傳輸。本文簡要描述了用于創建物聯網的計算機技術，結合物聯網中應用計算機系統的具體情況，改進對計算機科學技術的使用，創建一個物聯網系統來組織對象。

1 計算機科學技術以及物聯網

1.1 計算機科學技術

計算機科學技術主要是指一套以計算機為基礎的技術，這項技術涉及人類的生產和生活。以智能化、高性能、飛速增長為標志的技術，已經滲透到現代設計、公司管理、公共娛樂等諸多領域。依托這一技術，以及其他的現代軟件，這些技術成為影響環境發展的重要電子商務技術，還應用到了手機、網絡安全等領域。

1.2 物聯網

(1)理念。物聯網是是第一個與互聯網物流行業一起發展起來的有組織的概念。物聯網允許所有常見物理對象形成一個連接的網絡。物聯網的定義是通過射頻技術、紅外傳感器、GPS等探測技術連接到互聯網上，網絡對其智能地組織、檢測、復制、監控和控制。與近期科技的突破相反，大數據、計算機、互聯網等技術正在慢慢融入物聯網[1]。

(2)特點現狀。基于計算機技術的持續進步，專家們認為現代世界中的任何事物都可以通過各種技術知識進行整合，合理管理所需數據，在對象、人和對象之間建立更緊密的關系。依靠最初的技術建議，當不同技術的使用集成達到更高水平時，將能夠有效提高互操作性，以及有效地管理物品，甚至實現自動智能的物品控制，這對于社會整體發展、改善人類生活非常重要。

目前我國在對“物聯網”技術的理解和使用上還存在一些問題，包括：(1)物聯網與互聯網應用的混亂。前者系統的建設雖然與后者脫不了干系，但兩者還是有顯著區別的。當兩者概念被混淆時，相應的技術人員就會去錯誤的平臺上搭建物聯網系統，造成比如技術模糊、管理不善的產品開放、權限共享等。(2)對技術難點存在誤解。一些教育者或公司認為物聯網只是一個概念，而在現實中的使用是困難的。在現階段中，物聯網已廣泛應用于電子商務和物流領域，這是我們非常了解的。目前的計算機技術水平和互聯網技術完全可以補充大型物聯網系統的建設。

2 計算機科學技術與物聯網技術的關系

2.1 物聯網分析

事實上，物聯網是非常有組織的。通常，物聯網有一個視覺設計以及一個網絡設計層。從視覺上看，即通過數據采集，可以對相關數據信息進行準確的整合、匯總，并進行相應的分類，合理的視覺效果的充分展示應該基于有效的知識功能，且計算機科學技術的使用可以確定該視覺層的價值。從網絡層來看，即物聯網技術的高效利用，充分展示了通信的功能。如果是基于物聯網系統的標準，不難看出通信的實現應該是基于計算機和網絡技術的融合。從操作框架上看，也就是按照領域的要求，必須使用合適的術語。例如，在設計過程中，成像層與網絡層的任務是將數據傳輸轉換為完整的信息，為整體系統的科學性做出貢獻。應用層的作用是依靠相關軟件來保證跟蹤物流和查詢工作的高效進行[2]。

2.2 計算機技術與物聯網技術的融合

物聯網的核心是計算機科學技術的實際應用。如果是基于第一步，那么物聯網系統的順利運行還離不開軟硬件的支持。在促進了連續性之后，“物聯網”系統的功能變得更加強大，且這種科學技術的水平將直接影響物聯網技術的發展。因此，不僅要持續提高前者技術的應用水平和能力，提高軟件功能的深度，而且要促進計算機技術與其他技術的良好交流，逐步擴大規模，將物聯網的價值得到充分展示。

3 物聯網中使用計算機科學技術的分析

3.1 計算機通信技術

在物聯網架構中，將計算機通信技術融入物聯網架構層，其架構層通過計算機通信技術對數據進行收集傳輸，提高數據安全精度。計算機通信技術是物聯網數據通信系統的核心。ZigBee技術作為物聯網通信中應用最廣泛的技術之一，采用規定的通信標準，其功耗低，構建成本低，適合短距離傳輸，且屬于物聯網無線網絡技術。這種技術可以滿足低功率傳輸的要求，響應速度快。UWB技術采用窄脈沖模式接收和傳輸無線數據，可以以寬帶速度移動，并且可以實現高效傳輸。物聯網技術的廣泛應用可以滿足基于互聯網的設備的通信需求，其功耗低覆蓋范圍廣，但是需要建立獨立的隱藏寬帶網絡，以保證數據在無線網絡上的傳輸。

3.2 計算機應用協議

物聯網采用的計算機應用協議主要為處理實際設備之間的數據移動提供支持，解決物聯網接入問題。物聯網數據“頂層”的數據共享需要應用層協議的支撐。遙信消息隊列傳輸協議是一種基于面向連接的通信協議，為運行在不穩定網絡環境中的敏感設備提供可靠服務，可以支持多種平臺。受限應用協議主要用于資源強制網絡。基于無連接系統，通過二層格式提供支持異步通信服務。物聯網上的受限應用協議可以控制端點之間的數據交換，為無線網絡傳感器節點之間的數據通信提供技術支持，進一步為物聯網數據通信提供了高效的傳輸服務。

4 利用計算機技術構建物聯網接入系統

4.1 系統設計要求

物聯網接入系統設計技術主要采用計算機通信技術、計算機應用協議為技術支撐。輸入系統的IoT設計包括兩個設計特點：設備的底視圖層和傳感器層。物聯網采集系統下的傳感器設備需要為數據服務提供專業的支持，實現系統的實時監控、智能管理，如物流系統、以及數據采集和處理，都需要使用計算機技術來滿足關鍵的設計要求。IoT交易系統從系統傳感器節點采集數據，實時監控傳感器信息區域，通過這種通信技術提高系統性能。物聯網上有很多傳感器節點，不同的遷移協議。因此，需要一定的科學技術作為技術支持，以確保快速的數據傳輸，并提高物聯網數據傳輸的高效合理性。這一采集系統的設計需要計算機技術的支持，滿足互聯網設備的主要管理，是區分系統中內部通信區域的重要手段。在此系統中，下層傳感器設備負責采集環境數據并進行實時監控，收集的數據通過傳感器傳輸到系統。

4.2 基本設計體系

原則上，整體設計中的各種設備應該能夠有效地處理系統硬件資源，以及基于真實物聯網應用的控制管理器工具來動態控制系統。系統設計的原則是提供全面的數據服務，可以滿足使用系統操作端的數據來進行數據采集、整理、傳遞的特定需求。基本系統傳感器設計必須集成到相應網絡系統中，由計算機協議提供，以滿足為特定層次中傳感器節點提供高級服務的基本應用需求。

簡而言之，一個設計方案應該有一個基于對象的設計思想，為其量身定做，且必須滿足系統的要求。系統設計應該有差異化的原則，在不同的類中包含不同的系統功能，使類不需要承載多個任務，從而提高代碼應用速度，進一步提高整個物聯網的性能。整體的系統設計有一個基本原則，在應用過程中必須合理化系統接口設計才能滿足系統要求，并在硬件上提高系統性能。對于系統設備的設計必須有一個隔離的原則，以保證系統硬件接口的集成，以提高那些接口的有效性和靈活性。

4.3 對一般系統架構的改進

物聯網接入系統是整體系統的組成部分。在修復物聯網中，一些問題可以借助計算機程序來解決。例如，使用計算機技術用于匯總和分析數據，以確保在傳輸過程中保留數據。物聯網采集系統的典型設計如圖1所示。整個設計檢測系統底部附近的傳感器節點主要是采集環境信息，是此系統中數據采集的主要組成部分。Internet Accessibles層為高層應用提供數據服務，它由單個位圖控制，然后使用特定加密方法對數據進行加密，以確保數據的準確性和可靠性。在應用階段，主要為操作系統提供服務，對接收到的數據進行評估，在配置完成后提供高級服務。在物聯網應用系統中，利用網絡技術查看數據，讓用戶更容易解決問題，使用戶更快速地掌握該系統的功能，進行相關服務。

圖1 系統總體架構設計圖Fig.1 Overall architecture design diagram of the system

4.4 系統功能的改進

在系統模塊中，應用設備管理模塊通過計算機應用技術處理連接到物聯網應用設備的相關信息，包括應用設計、查詢、解決方案等分析。在物聯網應用升級系統中，系統必須生成滿足特定需求的產品信息。一個成功的物聯網應用工具只需創建自己的產品密鑰，便于模塊存儲。數據封裝模塊將采集到的數據以另一種格式匯總在一個設備上，然后對上層的數據進行重新評估，將處理后的數據可視化，然后根據其他數據層級重寫并移動到頂層。數據分析中的模塊封裝是主要的數據模塊，保證了數據系統的安全性和有效性。設備管理模塊是物聯網必不可少的模塊，主要執行物聯網產品相關工具的可視化功能。設計管理模塊負責在設計任務期間實現在高密度設計的設備之間移動數據。用戶管理模塊主要為用戶提供系統第一窗口，為用戶提供系統配置管理功能，并在數據庫中創建電子表格來保存用戶登錄信息。在用戶登錄時，將登錄信息匹配到數據表以及數據庫中，滿足系統要求即可登錄。系統安全模塊主要涵蓋數據技術中的認證技術。數據加密技術對數據進行加密后再進行傳輸，確保接收方得到真實、完整的數據，以保護傳感器節點不被阻塞，進而確保整個網絡的安全。

5 計算機科學技術對物聯網的推動作用

5.1 計算機技術為物聯網發展提供了一定基礎

物聯網技術的技術形態可分為可視層、網絡層、應用層。這三層中，網絡層是物聯網技術的核心，負責數據的處理和控制。應用層可以通過計算機技術使物聯網技術更加靈活高效。可視層使用特殊的智能視圖算法來可視化對象并收集信息。總的來說，物聯網就像一個超市，除了物理對象之間的網絡連接，整體系統的有效運作也是通過計算機監控來完成的，以便人們可以看到每個產品。但超市是真實的，人們通過這個真實的環境了解每一個產品，使人們真的遠離了理智的感知，讓人們在虛擬的環境中了解客觀的產品，從而進行交易。物聯網給人們的生活帶來了巨大的改變，計算機技術的飛速發展讓物聯網與客觀的事物更加互聯，從而推動了物聯網的發展。可見，計算機技術為物聯網發展提供了一定基礎。

5.2 計算機技術有助于推動物聯網發展

結合計算機技術的應用情況，物聯網技術的發展得到了相關的技術支持。隨著我國社會經濟的快速發展，人與人、人與商品以及商品與商品之間的信息交流水平得到了很大提升，這使得物聯網的發展速度越來越快。它正在改變人們的生活，比如說智能家居、智能設計等最充分利用這種技術的領域，所以提高此技術的應用水平具有一定的現實意義。

5.3 計算機技術助推物聯網

與計算機科學技術不同，物聯網仍處于起步階段，它的應用規模還需要進一步擴大。物聯網是在計算機技術的基礎上發展起來的，在物聯網發展過程中，許多計算機技術如數據收集、數據交換和編輯技術，都融入到了物聯網的應用中。今天，隨著物聯網的出現，我們的生產和生活發生了翻天覆地的變化。因此，可知計算機技術可以幫助改善物聯網的應用過程。

5.4 加強物聯網的發展動力

物聯網最初的基礎理念很簡單，但現在的應用模式很復雜。因為是在互聯網的基礎上設計開發的，所以物聯網不是傳統意義上的網絡，而是類似于市場使用的概念。在物聯網的早期發展階段，其作用在諸多領域得到了充分發揮，使得相關領域的智能水平不斷提升，例如改善房屋防盜門、企業防盜系統、展會車輛數量監控系統等，使得物聯網開發使用領域不斷擴大。

6 結語

物聯網技術作為一項新技術，是通過使用計算機技術發展起來的，并且是以使用計算機為基礎的。隨著信息技術的發展，互聯網、計算機技術和物聯網技術日益融合。也可以看出，計算機技術在物聯網的發展中發揮了重要作用。