張繼炎

（龍巖學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院，福建龍巖 364012）

解析物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域*

張繼炎

（龍巖學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院，福建龍巖 364012）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為近些年我國研究的重點，很多專家和學(xué)者對其核心技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了研究，本文在物聯(lián)網(wǎng)概念和特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研究的現(xiàn)狀，以及影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的因素等，對物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)線建設(shè)和智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)行了深入的研究。

解析;物聯(lián)網(wǎng);核心技術(shù);應(yīng)用領(lǐng)域

科學(xué)技術(shù)作為經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，受到特殊的歷史因素影響，我國的經(jīng)濟和科技起步較晚，雖然經(jīng)過了多年的發(fā)展，經(jīng)濟水平有了極大的提高，但是在科技領(lǐng)域，與西方發(fā)達(dá)國家相比，還存在較大的差距，現(xiàn)在我國已經(jīng)成為了世界第二大經(jīng)濟體，要想進(jìn)一步提高我國的經(jīng)濟水平，必須對先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行研究。物聯(lián)網(wǎng)作為近幾年興起的一門技術(shù)，由于能夠極大的提高工作的效率，非常受到各個國家的重視，我國也投入了大量的資金對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究，并取得了一定的成績，現(xiàn)在我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，開始在一些領(lǐng)域中應(yīng)用，大量的實踐表明，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，可以使得不同的設(shè)備組成一個局域網(wǎng)絡(luò)，從而提高工作的效率。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，已經(jīng)形成了世界范圍內(nèi)的因特網(wǎng)，但是受到技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施上的限制，因特網(wǎng)的傳輸速度較慢，雖然隨著光纖等傳輸媒介的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)帶寬有了很大的提高，但是也提高了建設(shè)的成本，在這種背景下，局域網(wǎng)技術(shù)開始受到人們的重視，在企業(yè)和校園的內(nèi)部，根據(jù)使用的需要，建立一個局域網(wǎng)絡(luò)，就可以很好的解決近距離傳輸速度的需要。從某種意義上來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是在局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的深入，在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如生產(chǎn)和家居系統(tǒng)中，都能夠用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其是近些年無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的情況，由于網(wǎng)絡(luò)可以連接不同的設(shè)備，使他們可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。如果每個設(shè)備都具有一個芯片，具有一定的智能化，那么就可以協(xié)同進(jìn)行工作，這就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將一定范圍內(nèi)的物體，用有線或無線的方式連接起來，與原來單個設(shè)備工作的方式相比，這樣顯然能夠提高工作的效率，同時更容易對整體進(jìn)行操控，只要建立一個中央服務(wù)器，就通過網(wǎng)絡(luò)，對所有的設(shè)備進(jìn)行操控。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點

與傳統(tǒng)的單一設(shè)備工作方式相比，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，無疑能夠極大的提高工作的效率雖然在建設(shè)的成本是上，會有一定的增加，但是隨著經(jīng)濟水平的提高，工作效率往往會更受到人們的重視，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)和智能家居等領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更顯得尤為重要，我國作為世界上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)先進(jìn)的國家，已經(jīng)開始與一些國家合作，在很多領(lǐng)域進(jìn)行實踐。現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要采用有線和無線兩種方式進(jìn)行連接，其中有線連接就是用傳統(tǒng)的線路，將不同的設(shè)備連接起來，這種傳統(tǒng)的方式，一旦網(wǎng)絡(luò)組建完成后，設(shè)備移動起來非常麻煩，因此現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，幾乎都采用無線的方式連接，但是通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無線連接中也有多種方式。如在不同的頻段下，傳輸?shù)膸捯膊煌鄳?yīng)的建設(shè)成本也有一定的差異，在實際的物聯(lián)網(wǎng)組建中，通常會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶嶋H情況，選擇一個最適合的頻段，在保證傳輸速度的同時，最大程度上節(jié)省建設(shè)的成本，考慮到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點，對連接的設(shè)備也有一定的要求，如具有一定的智能性。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

作為近幾年才發(fā)展起來的一門技術(shù)，由于發(fā)展的時間比較短，自身的理論還不是很完善，目前還處于實驗階段，只有在生產(chǎn)和家居中，進(jìn)行一些簡單的實踐，但是考慮到成本和系統(tǒng)的不穩(wěn)定等因素，目前實踐的范圍比較小，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的初期，在實際的應(yīng)用過程中，經(jīng)常會因為系統(tǒng)的不穩(wěn)定等因素，影響正常的使用。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的過程中，通過遇到的一些問題，不斷的對其進(jìn)行完善，經(jīng)過了多年的發(fā)展，在實際應(yīng)用之前，會對系統(tǒng)進(jìn)行全方面的測試，在沒有任何問題后，才會進(jìn)行應(yīng)用，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了極大的提高，同時電子行業(yè)的發(fā)展，使得硬件設(shè)備的性能提高了，同時成本降低，這些在一定程度上促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在看來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是一門比較先進(jìn)的技術(shù)，尤其是要求連接的設(shè)備必須具有一定的智能性，對于很多設(shè)備來說，要想在組建物聯(lián)網(wǎng)中使用，必須進(jìn)行重新的設(shè)備，畢竟很多電子元器件在生產(chǎn)時，都沒有考慮過這方面的應(yīng)用，如果這些設(shè)備沒有智能芯片，顯然也就無法很好的協(xié)同其他設(shè)備工作。

2 我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的現(xiàn)狀

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)

作為世界上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的領(lǐng)導(dǎo)者，在物聯(lián)網(wǎng)的理念出現(xiàn)之出，我國就給與了足夠的重視，并且投入了大量的資金，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究，經(jīng)過大量的研究后，發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，而且不同的設(shè)備之間必須能夠進(jìn)行交流，由此可以看出，物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，主要就體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和智能上。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了多年的發(fā)展，已經(jīng)有了足夠的基礎(chǔ)，無論是有線網(wǎng)絡(luò)還是無線網(wǎng)絡(luò)，都有了充分的設(shè)備和技術(shù)的保障，只要有足夠的資金，可以很快的組建起一個網(wǎng)絡(luò)，相比之下，智能化就顯得比較麻煩，首先智能化的實現(xiàn)需要電子技術(shù)為基礎(chǔ)，而我國進(jìn)入信息化的時間較晚，現(xiàn)在芯片制造的核心技術(shù)，主要掌握在國外一些公司手中。雖然我國經(jīng)過了多年的研究，已經(jīng)能夠設(shè)計和生產(chǎn)一些芯片，如現(xiàn)在市面上的龍芯系列，但是從性能等方面來看，與主流的AMD和Intel等公司的產(chǎn)品，還具有很大的差距，使得我國物聯(lián)網(wǎng)組建中，大多數(shù)設(shè)備都需要從國外引進(jìn)，這無疑在很大程度上限制了我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

2.2 影響物聯(lián)網(wǎng)的因素

通過物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的分析可以知道，能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用造成影響的因素有很多，主要可以分成兩個方面，分別是軟件和硬件，其中軟件包括了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)，由于網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，而在無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣炔▌虞^大，容易受到周圍環(huán)境的影響，如果在實際的建設(shè)中，一味的選擇帶寬較高的設(shè)備，那么就會造成成本上的浪費。在控制技術(shù)方面，我國是最成功的，雖然近些年我國軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不樂觀，在盜版市場的打壓下，很少有軟件公司能夠通過正版的軟件獲利，但是隨著近些年國家的重視，政府部門根據(jù)我國的實際情況，針對性的制定了一些政策和法規(guī)，鼓勵和扶持我國軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而從根本上說，控制技術(shù)就是一個應(yīng)用軟件。硬件設(shè)備上的問題，一直都是我國的一個短板，雖然近些年國家意識到了硬件設(shè)備的重要性，但是受到技術(shù)水平的限制，很難生產(chǎn)這些帶有芯片的設(shè)備，尤其一些芯片的加工工藝已經(jīng)達(dá)到了納米級別，雖然知道了芯片的生產(chǎn)過程，但是卻無法達(dá)到這個施工精度，使得我國僅能做一些設(shè)備的組裝，無法做到完全的自主生產(chǎn)。

2.3 我國物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)中存在的問題

通過前面的分析可以知道，雖然我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，但是由于這門技術(shù)出現(xiàn)的時間較短，而且自身還不是很完善，只能說我國暫時領(lǐng)先，如果西方發(fā)達(dá)國家開始重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并投入大量的資金進(jìn)行研究，在足夠技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，相信能夠很快的趕超我國。在這種背景下，要想保持物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)上的領(lǐng)先，必須從多個方面考慮，首先就是網(wǎng)絡(luò)上，近些年隨著無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，出現(xiàn)了很多無線傳輸協(xié)議，每個協(xié)議都有自身的特點，在不同的環(huán)境下，工作的情況也不同，其中有些側(cè)重安全，有些側(cè)重速度，在實際的使用中，在選擇最佳傳輸協(xié)議的同時，也應(yīng)該總結(jié)使用中遇到的一些問題，然后對傳輸協(xié)議進(jìn)行完善。對于硬件設(shè)備生產(chǎn)的問題，很難在短時間內(nèi)得到改善，但是考慮到電子元器件的重要性，政府部門不得不做出戰(zhàn)略性的規(guī)劃，尤其是現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了信息化時代，智能化的設(shè)備在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，甚至已經(jīng)成為一個國家信息化水平的重要標(biāo)志，而物聯(lián)網(wǎng)作為應(yīng)用智能化設(shè)備的一個領(lǐng)域，對于設(shè)備之間的協(xié)同性有著更高的要求。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 生產(chǎn)線的建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域有很多，幾乎設(shè)計到智能芯片設(shè)備的地方，都可以進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的改建，但是由于發(fā)展的時間較短，而且自身的理論還不是很完善，實踐的經(jīng)驗比較少，很難在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用，但是通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些生產(chǎn)線的建設(shè)中，已經(jīng)開始嘗試使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來提高實際的生產(chǎn)效率。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多生產(chǎn)線都進(jìn)行了自動化的改造，通過一些智能設(shè)備的使用，在一定程度上提高了生產(chǎn)的效率，但是受到設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)因素的影響，智能化的水平有限，無法最大程度的提高生產(chǎn)效率，對于生產(chǎn)中發(fā)生的一些問題，也無法及時的發(fā)現(xiàn)。如果能夠應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就可以很好的解決這個問題，在實際的建設(shè)中，所有的設(shè)備都具有了智能化的芯片，不僅能夠接收命令執(zhí)行任務(wù)，同時也可以對任務(wù)進(jìn)行簡單的分析，選擇是否執(zhí)行，對于一些傳感器等設(shè)備，還可以在得到周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，經(jīng)過簡單的分析后，指揮其他設(shè)備的工作，這樣顯然可以極大的提高工作的效率。

3.2 智能家居系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平有了極大的提高，對于家庭使用的一些電氣，也有了更高的要求，不僅要求電燈、電視等能夠自動化，更希望家里的所有設(shè)備，能夠組建成一個小型的局域網(wǎng)，然后通過遙控等簡單的設(shè)備，就可以對所有的設(shè)備進(jìn)行操控，對于現(xiàn)代人來說，這樣的家居系統(tǒng)顯然更加有吸引力。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)剛好可以滿足這個需要，但是要想組建一個智能家居系統(tǒng)，顯然需要較高的成本，首先就是電燈等基礎(chǔ)的電器必須具有智能化，甚至要采用一些特殊的聲控開關(guān)等，同時還要建立無線網(wǎng)絡(luò)，讓不同的電器可以協(xié)同工作，甚至形成一定的反饋關(guān)系，因此智能家居系統(tǒng)目前應(yīng)用的比較少。

4 結(jié)語

通過全文的分析可以知道，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的時間較短，自身的理論還不是很完善，我國對物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的研究，暫時達(dá)到世界先進(jìn)水平，但是在硬件設(shè)備生產(chǎn)上，與發(fā)達(dá)國家相比，還存在一定的差距，這是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研究中的短板，而且很難在短時間內(nèi)改善這種情況，在實際應(yīng)用的過程中，物聯(lián)網(wǎng)主要在生產(chǎn)線的建設(shè)和智能家居系統(tǒng)中使用，并且取得了很好的效果，但是受到成本上的因素，目前應(yīng)用的范圍比較小，相信隨著時間的推移，硬件設(shè)備生產(chǎn)成本的降低，物聯(lián)網(wǎng)組建的成本也會越來越低。

［1］沈蘇彬，范曲立，宗平，毛燕琴，黃維.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究［J］，南京郵電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009（06）:1－11.

［2］杜少鳳，韓玉楠，王亞峰，楊大成.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及LTE－A在物聯(lián)網(wǎng)中系統(tǒng)架構(gòu)的探討分析［J］.現(xiàn)代電信科技，2010（08）:61－66.

［3］杜天旭，謝林柏，徐穎秦.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及需解決的主要問題［J］，微計算機信息，2011（05）:152－154.

Coring Technology and Application Field of Internet of Things

ZHANG Ji－yan
（School of Mathematics and Computer Science，Longyan University;Longyan 364012）

The Internet of things technology in recent years as the key research point in our country，many experts and scholars have carried on research to the key technology and application field，based on the concept of things and characteristics of the study，combining with the current situation of network core technology objects in our country，and the influence factors of the development of Internet of things，used in the production line construction and intelligent Home Furnishing system network，in－depth study.

analytical;IOT;core technology;application

TP393

A

1004－1869（2014）02－0056－03

10.13388/j.cnki.ysajs.2014.02.015

2014－03－12

本文獲福建省高校服務(wù)海西建設(shè)重點項目《基于WEB電能能耗及有序用電嵌入式節(jié)能控制系統(tǒng)研究》資助，項目編號:000003031968

張繼炎，男（1978－），福建上杭人，碩士，實驗師，研究方向:軟件工程、計算機網(wǎng)絡(luò)工程及物聯(lián)網(wǎng)。