羅擁華,邱尚明（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510507）

論物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景

首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，循環(huán)顯示當(dāng)前狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到按鍵輸入值時(shí)，將輸入值轉(zhuǎn)換為數(shù)值進(jìn)行解算后向D/A轉(zhuǎn)換單元輸出，得到需要輸出的電壓電流值[4]；當(dāng)從反饋網(wǎng)絡(luò)采樣到電壓電流值，與設(shè)置值進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，使實(shí)際輸出值盡可能與設(shè)置值相同。程序流程如圖5所示。

羅擁華,邱尚明
（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510507）

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)，就是要把當(dāng)前的所有信息感應(yīng)設(shè)備和因特網(wǎng)相結(jié)合從而形成的一張更大的網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)人和物品，物品和物品之間的關(guān)聯(lián)，主要是指信息方面的傳達(dá)、交互，完成信息構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)在物理空間也是存在和類似的。這樣人們就可以根據(jù)這張網(wǎng)絡(luò)很容易的找到物品獲知人與物之間的關(guān)聯(lián)，從而更好的管理和控制?，F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)比較成熟的應(yīng)用主要有：GPS（全球定位系統(tǒng)），激光掃描設(shè)備和紅外感應(yīng)器等等。他們之間的關(guān)聯(lián)不是隨意的，是有序的，按照特定的約定組成的，就是諸多的信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如TCP/IP（傳輸控制網(wǎng)際協(xié)議）之類的。物品之間是通過(guò)因特網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的，相互之間可以進(jìn)行信息的交流與傳遞，從而便于相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行管理和控制，例如可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)化識(shí)別作用和汽車的路況勘測(cè)導(dǎo)航作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用前景

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是世界范圍內(nèi)的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，前兩次分別是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)。在全世界范圍引起了不小的轟動(dòng)，因?yàn)樗鼘?duì)于世界各國(guó)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。只有合理的利用好了才能造福社會(huì)造福人類。物聯(lián)網(wǎng)思想的基本成型是在上世紀(jì)末期，現(xiàn)在的思想和技術(shù)已經(jīng)得以應(yīng)用到實(shí)踐中了，并且日趨成熟與完善。在世界范圍內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域都有所推廣，一定程度上提高了工作效率，降低了工作成本，滿足了市場(chǎng)的智能化、便捷高效環(huán)保的諸多需求。本文將主要物聯(lián)網(wǎng)作用巨大得以實(shí)現(xiàn)的一些核心技術(shù)，和根據(jù)這些優(yōu)勢(shì)，可能的市場(chǎng)拓寬領(lǐng)域，及未來(lái)的發(fā)展方向還有存在的一些問(wèn)題的解決對(duì)策進(jìn)行深入的探討和分析，做出比較合理有價(jià)值的評(píng)價(jià)。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 傳感器的技術(shù)應(yīng)用

傳感器，顧名思義，就是根據(jù)接收到的外界感受（光、熱等）傳達(dá)信息的設(shè)備。在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器可以說(shuō)是核心設(shè)備，它的主要作用就是能夠感受出物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部和外部的運(yùn)行環(huán)境如何，是否安全或者滿足處罰條件等[1]。它基本保證了在物聯(lián)網(wǎng)中能夠進(jìn)行信息的傳遞與交流，信息的采集識(shí)別與分析以及在分析后通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)性的反饋從而做出正確的判斷與抉擇。隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，對(duì)傳感器的要求已經(jīng)越來(lái)越高和嚴(yán)格。傳統(tǒng)的傳感器往往是機(jī)械式和需要人工不斷配置的，很繁瑣根本無(wú)法滿足現(xiàn)在市場(chǎng)的需要，新型傳感器對(duì)此加以改進(jìn)，形成了自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。更有甚者已經(jīng)達(dá)到了嵌入式網(wǎng)站工程式的傳感器要求。這些傳感器的所有節(jié)點(diǎn)都是細(xì)小的，并被合理有序的安排在監(jiān)管區(qū)的各個(gè)部分，通過(guò)無(wú)線的方法傳輸信號(hào)，把所有的節(jié)點(diǎn)有效的組織在一起，彼此之間能很好的交流信息，構(gòu)建成了一張網(wǎng)絡(luò)[2]。所以通常稱之為無(wú)線式的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感器實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的功能，標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，具有里程碑意義。目前我國(guó)技術(shù)研究所對(duì)傳感器的研究和發(fā)展主要包括了傳感器的底層部分的協(xié)議控制和網(wǎng)絡(luò)組成方法的研究，以及傳感器存在的安全方面的研究和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)加以管控等方面的探究性技術(shù)研究。

1.2 新一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPV6的應(yīng)用取代以前的IPV4

在IPV6出現(xiàn)之前，IPV4已經(jīng)使用的相當(dāng)廣泛了，隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，IPV4有限的地址已經(jīng)滿足不了越來(lái)越多網(wǎng)民的需要，為此，IPV6開(kāi)始被提出和應(yīng)用到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中。IPV6擁有著更多的網(wǎng)絡(luò)地址，可以源源不斷的使用，很好的滿足了市場(chǎng)的需要，供物聯(lián)網(wǎng)的終端使用。同時(shí)IPV6在安全方面，其自帶的安全體系比IPV4復(fù)雜和有效的多，是IPV4無(wú)法比擬的，可以很好的阻擋一些網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊。主要是IPV6的協(xié)議堆中自帶了IP Sec協(xié)議，這個(gè)協(xié)議很好的保證了兩頭的數(shù)據(jù)在交流通信前經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的安全加密措施，給黑客的查詢和捕獲制造了難度，這也是IPV4沒(méi)有的。所以總的來(lái)說(shuō)，IPV6比IPV4在安全方面做得更好。另外，IPV6的數(shù)據(jù)還使用了一個(gè)二十位（數(shù)據(jù)段）的流動(dòng)標(biāo)記字段和一個(gè)八位的類（class）字段進(jìn)行識(shí)別后再傳送[3]，傳送的質(zhì)量因此遠(yuǎn)大于IPV4。這就是當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)采用的大多是IPV6而擯棄了IPV4的原因。IPV6自身還帶有很多優(yōu)越的特性，比如網(wǎng)絡(luò)地址的智能化分配和管理、非靜態(tài)性的主機(jī)代理地址等等。從以上諸多優(yōu)勢(shì)來(lái)看，IPV6是決定了物聯(lián)網(wǎng)能否實(shí)現(xiàn)的根本原因之一。

1.3 自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)控技術(shù)

目前，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)使用的人工自動(dòng)技術(shù)的主要用途和目的，在于能夠自動(dòng)識(shí)別出計(jì)算機(jī)。主要是依靠人體大腦的感覺(jué)，包括冷、熱、光等，進(jìn)行收集和分析。做出與之相類似的行為。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就像是小孩學(xué)走路一樣，根據(jù)大人做出的動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)單的模仿。從而就能夠?qū)λM(jìn)行控制和管理，以及做出下一步我們對(duì)其要求的指示。和人類不同的是，它不需要消耗很大的能量（化學(xué)能和物理能等），而且所需的空間往往不會(huì)很大。這就是它的一些主要優(yōu)點(diǎn)所在了[4]。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展步驟和變化過(guò)程中，只有能夠通過(guò)環(huán)境，根據(jù)一定的模仿完成相類似的動(dòng)作行為，才能夠去加以進(jìn)行管控，達(dá)到我們所要求的目的，并給以分配下一個(gè)行為的指令，完成其連貫性，和加強(qiáng)相互之間的信息的交流與溝通。這是物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行判斷和分析的主要參照面。

1.4 云計(jì)算技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)的定義是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上添加和運(yùn)用及交付相關(guān)的服務(wù)的一種模式，也是借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲得變化性的可以擴(kuò)展的虛擬化的資源信息。它擁有很強(qiáng)大的運(yùn)算和處理數(shù)據(jù)和信息的能力，很好的滿足了日益擴(kuò)張的市場(chǎng)需求。而伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和發(fā)展，越來(lái)越多的終端誕生并添加精確了，這個(gè)數(shù)量是龐大的，普通的數(shù)據(jù)庫(kù)根本無(wú)法存儲(chǔ)和處理。只有借助云計(jì)算，它能很好的容納和處理這些海量的終端數(shù)據(jù)，給物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了一種高效快捷的保存和計(jì)算的技能，同時(shí)提供了互聯(lián)網(wǎng)供物聯(lián)網(wǎng)使用。射頻識(shí)別技術(shù)，能夠完成不接觸性而達(dá)到傳送信息的目的[5]，并且可以利用傳送的這些信息進(jìn)行辨別和判斷。它的主要機(jī)制原理是，在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)射射頻類型號(hào)，這些信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)或者空間耦合磁場(chǎng)，從而把信息不相接觸的傳送出去了。現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了人們的生活和生產(chǎn)中，例如便利店，快遞公司等等。

2 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景

2.1 應(yīng)用到我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)中

我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)是龐大的，有著縱橫交錯(cuò)的部門(mén)和體系。如何進(jìn)一步提高其工作效率是當(dāng)前任務(wù)之急。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，可以有效快捷的分類出各藥品的詳細(xì)信息，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的云計(jì)算，納入到云數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，可以在線咨詢和購(gòu)買(mǎi)，還有云計(jì)算自身帶有的強(qiáng)大計(jì)算功能，可以把每天的生產(chǎn)數(shù)量、交易數(shù)量、金額結(jié)算等都有詳細(xì)的賬本記錄，供國(guó)家相關(guān)部門(mén)及時(shí)的查閱和管控，促進(jìn)了我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)走向健康的發(fā)展道路。記錄的詳細(xì)信息主要包括了藥品的具體生產(chǎn)所在地、規(guī)格、名稱、運(yùn)輸和使用過(guò)程等等。這些數(shù)據(jù)都使用電子數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便整個(gè)流程的全部合法有效的監(jiān)督，還可以利用互聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別技術(shù)構(gòu)建完整的醫(yī)院衛(wèi)生的監(jiān)督管理體制，這樣就可以對(duì)社會(huì)的檢疫過(guò)程中檢測(cè)出的病毒，進(jìn)行全程性的定位和跟蹤到個(gè)人，并進(jìn)行有效的管控，防止疫情的擴(kuò)張。

2.2 應(yīng)用到國(guó)家電網(wǎng)中

我們國(guó)家的電網(wǎng)已經(jīng)有很廣闊的覆蓋范圍，從城市到鄉(xiāng)村，每家每戶每天都離不開(kāi)電，如何進(jìn)行有效的管控是個(gè)存在的重要問(wèn)題。運(yùn)用物理網(wǎng)，可以構(gòu)建起一張智能電網(wǎng)。通過(guò)加入計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化信息技術(shù)還有傳感器及嵌入式處理器等等，形成的是一種自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)型體系。該體系融入了所有的能源，并加入進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)，且由于運(yùn)用了傳感器可以進(jìn)行分布點(diǎn)式管控，任何時(shí)刻都能夠有效和及時(shí)性的監(jiān)控電網(wǎng)中所有用戶的用電情況，并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。它的形成和搭建的根本目標(biāo)不僅是能讓我國(guó)居民能夠安全的用電，更能夠保護(hù)生態(tài)，避免不必要的浪費(fèi)和污染。更能有效的帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其他領(lǐng)域的推廣。

2.3 應(yīng)用到國(guó)家交通管理中

我們國(guó)家的交通一直存在著很多問(wèn)題和缺陷，不僅是由于我國(guó)人口多，出行工具多式多樣，在不斷的增加。尤其是大城市例如：北京、上海。存在著很嚴(yán)重的交通堵塞情況，尤其是在早晚的上下班高峰期。更多的還是有很多人缺乏交通安全意識(shí)，每天的交通事故數(shù)量也很龐大，不僅是資源的浪費(fèi)更有嚴(yán)重的人員傷亡。把物理網(wǎng)應(yīng)用到我國(guó)的交通管制中，可以起到很好的改善作用?？梢约訌?qiáng)對(duì)各個(gè)路段和事故的及時(shí)性網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)與跟蹤。各區(qū)域的信息采集設(shè)備也能夠增加，有些路段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全程性管控，有效的緩解了交通擁擠現(xiàn)象并很大程度保護(hù)了司機(jī)的安全，提高了交通的管理效率。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近幾年，國(guó)內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度相當(dāng)迅速，它擁有著自身的無(wú)可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)，所以擁有著很廣闊的應(yīng)用前景，目前已經(jīng)有了一定的推廣，必須揚(yáng)長(zhǎng)避短，進(jìn)行更大范圍的普及，讓物聯(lián)網(wǎng)造福人類造福社會(huì)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：羅擁華（1978-），男，廣東廣州人，教師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。