嚴(yán) 梅

浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310053

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)各行業(yè)中應(yīng)用越來越多，受到了人們的廣泛關(guān)注，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供了很大幫助。但是，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還不夠成熟，面臨著一系列的問題與挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物與物之間的聯(lián)系，加強(qiáng)了信息交流，是信息化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，具有良好的應(yīng)用前景[1-2]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展離不開信息感知與交互技術(shù)，加強(qiáng)對這兩者的研究分析對推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用意義重大。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的含義

物聯(lián)網(wǎng)指的就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，也就是在相關(guān)協(xié)議的規(guī)范下，通過互聯(lián)網(wǎng)及紅外傳感器、GPS、射頻識(shí)別設(shè)備、掃描器、控制器等多種信息化設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與所有物品相互連接的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了所有物體的相互連接及物體之間的信息交流，可以通過互聯(lián)網(wǎng)對任意物品進(jìn)行智能識(shí)別、跟蹤、管理。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，較高的感知能力，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的是物與物之間的聯(lián)系，要能夠采集所有物體的信息，通過多種不同的感知技術(shù)收集物體的信息數(shù)據(jù)，并保證準(zhǔn)確性；第二，信息傳輸能力，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)了物品之間的信息交流，實(shí)現(xiàn)了任意物體之間的交流，物聯(lián)網(wǎng)使用各種先進(jìn)的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳遞；第三，智能化，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了所有物品的連接，收集了大量的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)還能夠通過智能手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高數(shù)據(jù)的利用率；第四，高效便捷，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不是某一種單一的技術(shù)，而是各種先進(jìn)信息化技術(shù)的集合，隨著技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)信息技術(shù)的出現(xiàn)使人們的生活更加便捷，交流更加高效。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術(shù)

信息感知技術(shù)是一種比較先進(jìn)的技術(shù)，出現(xiàn)的時(shí)間較短，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生的基礎(chǔ)，也是物聯(lián)網(wǎng)收集信息的重要保障。信息感知技術(shù)從本質(zhì)上來講是針對信息數(shù)據(jù)做出的反映，主要依靠傳感器實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的接收與傳播。物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)用信息感知技術(shù)時(shí)還面臨一些問題，為了更好地采集信息，為用戶提供針對性的服務(wù)，必須要對信息感知系統(tǒng)進(jìn)行研究。

2.1 數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)收集是信息感知技術(shù)的基礎(chǔ)。信息感知技術(shù)從源頭上保證了信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免了信息傳輸、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)造成的數(shù)據(jù)失真問題。為了避免信息數(shù)據(jù)受到傳輸環(huán)境等干擾因素的影響出現(xiàn)失真問題，信息感知技術(shù)通常會(huì)采用多通道無線路由器對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，保證傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用信息感知技術(shù)收集數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)采用多種方式進(jìn)行控制，減少不良因素的影響，確保信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、安全。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)十分重要的組成部分，信息感知技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸方式多樣，能夠滿足不同用戶的需求，但是這加重了信息感知技術(shù)的復(fù)雜性。現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)無法滿足海量信息的傳輸要求，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)，對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理十分重要。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是信息感知技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)常用的一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)信息傳遞，保障信息安全方面具有重要作用，不僅可以減少對系統(tǒng)空間方面的需求，還有利于保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

2.3 數(shù)據(jù)清洗

所謂的數(shù)據(jù)清洗是指信息感知技術(shù)收集到信息數(shù)據(jù)之后對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理的過程。雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，但是我們必須認(rèn)識(shí)到，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、信息技術(shù)、相關(guān)設(shè)備等各種問題會(huì)導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余、錯(cuò)誤、異常等。為了減少錯(cuò)誤信息造成的影響，在利用信息感知技術(shù)收集信息后，要對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，篩選掉多余無效的信息，對不夠完整的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，對保留的信息進(jìn)行整合，保證信息數(shù)據(jù)的完整性。

2.4 數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合技術(shù)顧名思義指的就是融合不同數(shù)據(jù)的技術(shù)，可以有目的地選擇不同來源的數(shù)據(jù)，收集滿足自己需要的數(shù)據(jù)，然后整合相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是信息感知技術(shù)的中心，數(shù)據(jù)融合技術(shù)主要是融合數(shù)據(jù)層、決策層的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)融合是對數(shù)據(jù)清洗的進(jìn)一步發(fā)展和延伸，信息感知技術(shù)通過數(shù)據(jù)清洗對收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理之后，針對不完整的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。要清除無用信息，收集不夠完整的信息數(shù)據(jù)，并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性。

3 物聯(lián)網(wǎng)交互技術(shù)

3.1 網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互

物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行離不開網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容的交互，這種交互主要就是指建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的，利用不同的專業(yè)信息化設(shè)備，從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中收集相關(guān)信息，并對其進(jìn)行分析研究，然后把最終的信息數(shù)據(jù)向用戶展示。網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容之間的交互行為是物聯(lián)網(wǎng)的重要交互行為之一，物聯(lián)網(wǎng)之中的交互指的就是信息數(shù)據(jù)的傳輸、交流活動(dòng)，主要是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行，但是海量的信息數(shù)據(jù)影響了互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容的交互包括信息數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、傳輸、整理及融合等多個(gè)環(huán)節(jié)，為了有效提高網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容的交互效果，分布式存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)成為一種有效的手段。

3.2 網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互

物聯(lián)網(wǎng)的主要交互類型中，網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互是最重要也是最基本的交互形式。相比于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中其他的交互形式，網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互十分復(fù)雜，困難較多，但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互技術(shù)逐漸發(fā)展成熟。網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互主要是指用戶通過相關(guān)技術(shù)手段在網(wǎng)絡(luò)中查詢相關(guān)信息數(shù)據(jù)及進(jìn)行各種操作的行為，不同的用戶在具體交互行為上存在差異。網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的交互行為對于促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展，拓展物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍有很大幫助。

3.3 用戶與內(nèi)容之間的交互

所謂的用戶與內(nèi)容之間的交互，指的是用戶在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中輸入相關(guān)的指令，在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中查找自己所需要的內(nèi)容，并且把查詢結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。用戶與內(nèi)容之間的交互在物聯(lián)網(wǎng)交互技術(shù)中十分常見，也具有十分重要的地位。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中存有海量的信息數(shù)據(jù)，為了滿足用戶的需求必須要在短時(shí)間內(nèi)從大量數(shù)據(jù)中查找到有價(jià)值的內(nèi)容。用戶與內(nèi)容的交互技術(shù)發(fā)展不斷成熟，用戶可以使用關(guān)鍵詞、方向、名稱等進(jìn)行檢索，通過模糊匹配技術(shù)把可能的內(nèi)容反饋給用戶?，F(xiàn)在還實(shí)現(xiàn)了語音檢索，為用戶查詢信息提供了便利，促進(jìn)了用戶與內(nèi)容之間的交互效率的提高。

4 物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)的應(yīng)用及問題

4.1 物聯(lián)網(wǎng)中信息感知與交互技術(shù)的應(yīng)用

第一，VR 技術(shù)。VR 技術(shù)也就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這一概念最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代末期，隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，VR 技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，現(xiàn)階段很多領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用VR 技術(shù)。VR 技術(shù)的生產(chǎn)成本逐漸降低，VR 設(shè)備的體積也越來越小型化，無論是攜帶還是應(yīng)用都更加方便。VR 技術(shù)最常見的是VR 眼鏡，在一些大型的商場，已經(jīng)出現(xiàn)了應(yīng)用VR 技術(shù)的娛樂體驗(yàn)設(shè)備，吸引了一些用戶的關(guān)注。VR 技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中能夠從很大程度上提高人機(jī)交互效果，提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息處理能力。

第二，社群技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度越來越快，發(fā)展至今已經(jīng)產(chǎn)生了一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)，并且取得了一定的成績，政府出臺(tái)了一系列的政策并提供了部分資金推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)了物品、用戶、網(wǎng)絡(luò)等之間的交互，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)社群的實(shí)現(xiàn)，社群技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用對社會(huì)發(fā)展有很大促進(jìn)作用，為人們的生活提供了便利。

第三，智能家居。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用，在現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居當(dāng)中的應(yīng)用最為顯著。隨著人們生活水平的提高，人們對物質(zhì)有了更高的追求，在家居裝修方面提出了更高的要求，智能化已經(jīng)成為家居產(chǎn)品的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中應(yīng)用效果良好，人們可以通過物聯(lián)網(wǎng)把燈具、電視、電腦、空調(diào)、廚具等連接起來，實(shí)現(xiàn)無線控制，獲得了廣泛好評。

4.2 信息感知與交互技術(shù)在應(yīng)用時(shí)存在的問題

第一，成本高昂。信息感知與交互技術(shù)雖然具有很多的優(yōu)勢，給人們提供了很大便利，但是，這兩者都需要依靠專業(yè)的信息化設(shè)備，并且建立在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用這兩種技術(shù)需要投入大量的資金增添設(shè)備，同時(shí)還需要定期進(jìn)行維護(hù)、升級。另外，在傳輸信息數(shù)據(jù)時(shí)能耗較高，又造成了使用成本過高的問題。

第二，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然已經(jīng)進(jìn)入了應(yīng)用階段，但是，在實(shí)際應(yīng)用中還不夠成熟，國家沒有指定統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)及相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展缺乏有效指導(dǎo)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不統(tǒng)一，不同的企業(yè)建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)各自為政；信息感知與交互方面沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式與標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同企業(yè)的同一設(shè)備無法通用，不同的系統(tǒng)、設(shè)備之間不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

第三，數(shù)據(jù)安全問題。數(shù)據(jù)安全問題一直是重點(diǎn)問題。在物聯(lián)網(wǎng)中，信息感知與交互技術(shù)都是關(guān)系到數(shù)據(jù)安全的重要技術(shù)?，F(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)能力較弱，很多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)都處于缺乏保護(hù)的狀態(tài)，很容易受到攻擊，導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)泄露。因此，信息感知與交互技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要加強(qiáng)安全保護(hù)。

在信息時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)成為必然，為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展，需要對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究[3-4]。物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用范圍廣闊，本文對物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)、信息感知技術(shù)、交互技術(shù)、信息感知與交互技術(shù)的應(yīng)用等進(jìn)行了研究，有利于促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用。