計算機技術在物聯網通信中的運用研究

李長青

（長江藝術工程職業學院 湖北荊州 434001）

隨著城市化進程的不斷加快，信息技術的飛速發展，打破了傳統信息交流過程中時間、空間等因素的限制，拓寬了溝通渠道和溝通方式。計算機物聯網技術主要通過借助傳感器有效連接計算機網絡，從而逐步加強自身智能控制與定位識別。計算機物聯網的基礎是互聯網體系，可以輕松實現信息的延伸與拓展。基于此，本文主要探究計算機物聯網的關鍵技術與主要應用路徑。

一、物聯網的定義

物聯網是基于互聯網基礎上，將各類傳感設備與計算機技術相結合，進而實現人機物互聯。隨著我國信息技術的高速發展，物聯網技術也越來越成熟，并且物聯網目前已經運用到我國各個科研領域。此外，根據不同類型的智能傳感器，相關技術人員利用物聯網技術能夠實現對各種信息的實時監管，進而提高了工作效率。物聯網技術最早出現于20 世紀末，比爾·蓋茨提出：物聯網是基于傳感器、計算機技術以及相關硬件構成的。在四年后，著名雜志論壇提出了物聯網是改善今后人類未來生活的重要技術。

二、物聯網的特性

物聯網的初衷是協助人與外界、人與物更好地交流溝通，它作為信息傳遞的橋梁，擁有很多特性，例如時效性、一致性、方便操作。在信息之間的溝通過程中，它能保證音頻、視頻等不同形式的文件交流暢通無阻。此外，還能依據不同客戶的具體要求，進行信息格式的轉換。信息借助物聯網傳播的過程是通過感應設施實現的，物聯網信息傳播時，把海量的信息元素進行整理、合并、傳播，該過程非常繁雜、寬泛，可以做到跨時間和空間梯度的信息收集和交流，從而協助人們更科學地認識世界、改造世界。此外，物聯網在信息傳播階段最關鍵的服務對象是個人移動設備，所以在使用物聯網傳播信息時，要加強對網絡安全的維護和重視程度，采取各種措施確保用戶的信息安全和隱蔽性，杜絕信息泄露。

三、計算機技術與物聯網的聯系

計算機技術與物聯網有著密不可分的聯系。物聯網技術的核心便是高效運用計算機科學技術。從基礎層面來看，則是對計算機硬件和軟件的需求。其背后的邏輯可以這樣理解：計算機對物聯網的應用主要體現在網絡層，物聯網的傳感技術和射頻識別技術將模擬信號轉為數字信息傳遞，再借助嵌入式技術將接收到的信息予以處理分析，最后再通過計算機將最終數據進行傳遞。由此可知，物聯網對于計算機技術有著極大的依賴性，計算機技術的高低直接影響了物聯網接收信息的快慢和信息處理正確性的高低。物聯網若想獲得快速發展必須得到計算機技術的支撐。

四、計算機技術在物聯網通信中的應用

（一）射頻識別技術

射頻識別技術英文全稱為“ Radio Frequency Identification”，簡稱為RFID。這種技術跟我們日常接觸的條碼掃描具有很大相似性，可以規避光學和機械的弊端。通常來說RFID 需要借助無線設備，通過目標物識別和解讀，才能與目標物之間產生連接。RFID 由應用軟件系統、閱讀器以及應答器等組成，體積較小，便于攜帶，且沒有任何污染，可以快速完成目標物掃描，非常安全。因此，RFID 深受人們喜愛。目前，大多數行業中均在有效使用RFID，不僅實現了工作效率的提升，還推動了計算機物聯網技術飛速發展。

（二）云計算技術

云計算是一種類似于物聯網的技術，都是依靠著計算機科技的發展。云計算是利用計算機技術來設定計算格式。總體而言，云技術具有速度快、數量多、資源轉換迅速、系統設置和運行更加簡便的特點，能夠實現對系統的直接存取。從目前的云計算技術在物聯網中的應用來看，物聯網主要是利用網絡技術實現云計算，在這個過程中，可以將各計算機實體進行集成，從而使整個系統的運算能力始終得到保障。

（三）網絡通信技術

在信息時代，網絡通信技術得到了較好發展。網絡通信技術將數據信息、通信信息、網絡連接等多種資源進行了有效結合。其中，數據信息主要借助衛星和光纖才能完成相關傳輸，實現軟硬件數據實時共享。可以說，網絡通信技術具有較強的處理與管理能力，發展前景廣闊。網絡通信技術多種多樣，而在物聯網背景下由于相關技術人員需要對物體之間進行數據通信，因此M2M 技術應運而生。M2M 硬件產品主要有以下分類：嵌入式硬件、可組裝硬件、調制解調器和傳感器。首先，嵌入式硬件就是通過嵌入式的方式，將某些硬件產品給予實現網絡通信的功能。但由于部分廠商生產的產品不具備網絡通信功能，并且各產品由于型號配置不同使得嵌入式軟件難以在其身上應用。因此，可組裝式硬件能夠為其提供網絡通信能力。而網絡通信能力的實現，主要是通過傳感器將輸入輸出設備中的數據進行收集，并通過相關協議轉換功能，最后利用信息傳輸的方式發送到相應終端。智能傳感器可通過無線網絡將采集到的相關數據信息，以傳輸的方式實時提供給相關技術人員，并且也可以通過衛星系統進行數據的傳輸。智能傳感器廣泛運用在基于互聯網背景下的應用中。

（四）大數據技術

互聯網技術快速發展的過程中涌現出非常豐富的數據資源，合理使用大數據技術能夠為物聯網技術的應用提供更為豐富的數據信息，將終端所采集的龐大數據資源傳輸到服務器系統，挖掘和提取有價值的數據信息內容，將有價值可利用的信息或者資料動態化傳輸到網絡層次，能夠避免大量無用數據信息的傳輸而出現網絡擁堵現象或是節點故障的問題；采用大數據挖掘技術進行各類數據信息的分析處理，還能拓寬互聯網技術運用的范圍，增強技術的普適性，轉變傳統網絡技術的應用形式，設計能夠利用數據庫系統進行圖形化交互的模式，合理展示所獲得的數據資料內容，對其進行高效化應用。

五、計算機通信技術在物聯網中的具體使用

實現物聯網技術的三個方面是：感知層、傳輸層、應用層。感知層主要負責覆蓋區內感知信息的收集，并將其及時傳輸到傳輸層。傳輸層非常關鍵，它負責獲取感知層的信息，并將其及時準確傳送到網管，最后即實現其與傳感器的交流。可以看出，傳輸層是人與人間進行交流的平臺。應用層主要負責對獲取到的信息進行加工處理，并且不斷優化完善網絡設備，保證網管的無線路由器與協議間無障礙互換。上述三個環節的順利與否，會直接影響到計算機通信網絡安全。在整個環節中最關鍵的就是感知層。它的工作內容是把網絡覆蓋區內的對象進行檢查，并對有用的數據進行收集、整理，最終借助網管完成傳送工作。不同網絡間任務連接是借助網管實現的。物聯網獲取的信息只能進行整理、分析，在一個完整的任務中，計算機通信網絡的信息壓力非常大。隨著互聯網使用越來越頻繁，信息傳遞的內容也越來越多，這無疑加重了信息收集壓力，也加大了感知層收集、感知信息的工作量。

六、計算機物聯網技術發展應用情況

（一）物流領域中的應用

隨著電子商務的迅速發展，物流產業得到了飛速的發展，在物聯網的幫助下，物流企業的核心能力得到了極大的提升，并對傳統的物流運輸方式產生了革命性的變革。從目前的物流應用情況來看，主要有5 個方面的內容。1.產品溯源體系：在農產品、煙草、醫藥、食品等重要行業中，通過對產品的跟蹤、識別、查詢、收集信息，保證產品的質量和安全性。2.智能化的可視化管理網絡：通過RFID 技術、GPS、傳感技術，在物流管理的全過程中，能夠對運輸車輛進行精確的定位，對貨物進行實時的監測，并通過可視化、透明化、智能化的方式進行管理。3.企業的物流配送中心：利用RFID 技術和傳感器技術，實現了物流系統的智能化管理和運行的自動化，實現了物流全過程的自動化，實現了信息流、資金流、商業流的一體化。4.智能供應鏈：通過利用物聯網，可以很好地提升物流企業的后勤保障網絡，并能夠準確預測客戶需求，讓整個供應鏈更加地智能化，滿足客戶更多需求。5.綜合應用多種技術：隨著計算機技術的發展，物聯網和其他技術的合作能力得到了極大的提高，從而使其在物流方面得到了更廣泛的應用。就當前而言，物聯網在物流領域的應用主要表現為：“電商+物聯網”“車聯網+物聯網”“智能制造+物聯網”。以“智能制造+物聯網”為例，物聯網技術在制造業的發展中得到了越來越多的應用，尤其是在傳感器、智能控制等方面，它們與生產線的功能有著密切的聯系，從而達到了生產信息的互聯。

（二）醫療領域中的應用

在醫療領域應用物聯網技術，可以科學化、智能化醫療數據管理。例如，各大醫院在藥品使用信息查詢以及病人身份掃碼驗證等方面，可以利用物聯網實時監控病人身體健康情況，便于醫護人員全面詳細地了解病人病情，從而為病人提供針對性的治療方案。同時，醫院工作人員將病人病歷傳輸至醫療系統，可使有需要的醫院共享其就醫記錄，從而節省醫療時間，提高醫療水平。由此可見，將計算機互聯網技術與醫院信息系統有效結合，可以推動醫院信息化建設，優化患者就醫流程，實現醫院智能化發展目標。

（三）電力領域中的應用

目前人們在生產和生活中對電力資源的需求逐漸增加，對電力系統的運行質量提出了更為嚴格的要求。在電力領域使用計算機物聯網技術，能夠提升智能化電網建設水平，確保電力系統的運行效果和效率，并且在智能電網領域，可以采用計算機物聯網多種類型的技術和設備提升電網的自動化水平。另外，電力系統還可以利用物聯網技術進行電腦的可靠與安全傳輸，提升電力資源配置的優化能力。

（四）校園智能圖書館中的應用

物聯網技術在校園領域中也有很好的應用。以高校校園圖書館為例，校園圖書館是高校學生學習的地方，但由于高校學生人數眾多而高校圖書館位置普遍較少，因此，高校校園時常會出現占座搶座的情況，影響了高校學生的學習氛圍。而相關工作人員通過物聯網技術，能夠有效地對高校圖書館占座情況進行實時的監管，并且基于高校圖書館座位使用情況為學生提供信息提示。具體的操作方式是：相關技術人員在高校圖書館座位中嵌入智能壓力傳感器和智能溫度傳感器，倘若高校學生坐在座椅上，智能壓力傳感器就會接收到相應的信號，并且溫度傳感器也會隨著學生與座椅之間的接觸導致溫度上升。因此，相關傳感器將信息數據傳輸到高校云數據中心平臺中。隨后，云數據中心平臺在電子顯示屏為學生顯示當前座位已被占座的信息。

（五）安防行業中的應用

隨著物聯網技術的不斷完善改進，在安防行業中得到了極大的重視和廣泛的應用，發揮了舉足輕重的作用。物聯網安防的含義是：終端產品具備智能化的特點，可以將傳感器與其他東西聯系起來，讓其具備監視、服務、警戒等功能。例如，物聯網的用處有很多，可以將其運用于智能交通、工業檢測等領域。即使物聯網被運用到各種不同的行業中，其主要用途都與安防有關。隨著物聯網的進一步完善發展，會給安防行業帶來更多的商機。根據相關專家的預測，將來物聯網技術會成為一個上萬億元的高科技市場，而安防領域將成為物聯網的重點領域。上海浦東國際機場正在把物聯網安防系統投入到實用當中，這個舉措讓我們清晰地認識到了物聯網的發展前景。物聯網的使用不僅僅展現在重大事物上，在人們日常生活中也能夠接觸到。比如當一個人在外面時，可以通過一條短信或者一個語音開啟房間內的空調；當回家時，門鎖是智能的同時，家里的一些戒備系統也會解除警報；在家里休息時，通過一個遙控器就可以控制家里所有電源。晚上睡覺時，只要設置好休息模式，屋子里的電器設備將會隨之關閉，防備警戒系統也會開啟。

（六）智能家居中的應用

智能住宅的應用技術包括：安全防護技術、網絡通信技術、自動控制技術、語音視頻技術等。目前智能家庭的發展趨勢，包括家庭自動化、家庭網絡、網絡家電等，包括智能視頻監控、智能燈光控制、智能家電控制、視覺通信、家庭影院等，極大地提高了人們生活的智能化與舒適化。隨著人們的生活水平不斷提高，對技術的需求也越來越高，智能家居的發展空間也越來越大，功能也會越來越完善，這對于提高家庭生活的便利，是一個很有意義的課題。

七、計算機物聯網發展趨勢

計算機物聯網是社會經濟發展、科學技術進步的時代產物，能為各行各業提供科學、智能的技術支持。目前，計算機物聯網技術因其自身獨特的優勢，具有較大的發展潛力。但我國與網絡技術先進的發達國家相比，還存在一定的技術差距。因此，為有效促進我國計算機物聯網的高質量、可持續發展，應加大對物聯網科技研發力度，投入更多的研究經費，制定相應的扶持政策，確保科研工作順利進行，從而調動科研人員的工作積極性，研發出更為先進的物聯網技術，為社會產業振興提供技術支持。另外，我們還需建立完善的物聯網技術，制定嚴格的行業標準，積極學習其他國家的先進技術，取長補短，全面振興我國物聯網相關產業，持續推動社會經濟穩定發展。

結語

現如今，科學技術在不斷發展更新，促進了計算機技術的持續升級和優化，使它的應用范圍持續增加、功能越來越齊全，促進了物聯網通信技術的正向發展，在該過程中實現了相互促進。可以想象物聯網技術在未來將會更加完善和先進，其應用領域也會越來越寬，最終方便人們的生產生活。