論物聯網的關鍵技術及其應用前景

羅擁華,邱尚明（廣東農工商職業技術學院,廣州 510507）

論物聯網的關鍵技術及其應用前景

首先對整個系統進行初始化，循環顯示當前狀態，當檢測到按鍵輸入值時，將輸入值轉換為數值進行解算后向D/A轉換單元輸出，得到需要輸出的電壓電流值[4]；當從反饋網絡采樣到電壓電流值，與設置值進行比對，進而實現閉環控制，使實際輸出值盡可能與設置值相同。程序流程如圖5所示。

羅擁華,邱尚明
（廣東農工商職業技術學院,廣州 510507）

摘 要：物聯網，就是要把當前的所有信息感應設備和因特網相結合從而形成的一張更大的網絡。通過人和物品，物品和物品之間的關聯，主要是指信息方面的傳達、交互，完成信息構成了網絡結構，同時這種結構在物理空間也是存在和類似的。這樣人們就可以根據這張網絡很容易的找到物品獲知人與物之間的關聯，從而更好的管理和控制。現在物聯網比較成熟的應用主要有：GPS（全球定位系統），激光掃描設備和紅外感應器等等。他們之間的關聯不是隨意的，是有序的，按照特定的約定組成的，就是諸多的信息網絡協議，如TCP/IP（傳輸控制網際協議）之類的。物品之間是通過因特網相關聯的，相互之間可以進行信息的交流與傳遞，從而便于相關人員對其進行管理和控制，例如可以實現對物品的自動化識別作用和汽車的路況勘測導航作用。

關鍵詞：物聯網；關鍵技術；應用前景

0 引言

物聯網是世界范圍內的第三次信息產業浪潮，前兩次分別是計算機和互聯網。在全世界范圍引起了不小的轟動，因為它對于世界各國來說既是機遇也是挑戰。只有合理的利用好了才能造福社會造福人類。物聯網思想的基本成型是在上世紀末期，現在的思想和技術已經得以應用到實踐中了，并且日趨成熟與完善。在世界范圍內的各個領域都有所推廣，一定程度上提高了工作效率，降低了工作成本，滿足了市場的智能化、便捷高效環保的諸多需求。本文將主要物聯網作用巨大得以實現的一些核心技術，和根據這些優勢，可能的市場拓寬領域，及未來的發展方向還有存在的一些問題的解決對策進行深入的探討和分析，做出比較合理有價值的評價。

1 物聯網的關鍵技術分析

1.1 傳感器的技術應用

傳感器，顧名思義，就是根據接收到的外界感受（光、熱等）傳達信息的設備。在物聯網中，傳感器可以說是核心設備，它的主要作用就是能夠感受出物聯網的內部和外部的運行環境如何，是否安全或者滿足處罰條件等[1]。它基本保證了在物聯網中能夠進行信息的傳遞與交流，信息的采集識別與分析以及在分析后通過系統進行及時性的反饋從而做出正確的判斷與抉擇。隨著時代的發展與科技的進步，對傳感器的要求已經越來越高和嚴格。傳統的傳感器往往是機械式和需要人工不斷配置的，很繁瑣根本無法滿足現在市場的需要，新型傳感器對此加以改進，形成了自動化和網絡化。更有甚者已經達到了嵌入式網站工程式的傳感器要求。這些傳感器的所有節點都是細小的，并被合理有序的安排在監管區的各個部分，通過無線的方法傳輸信號，把所有的節點有效的組織在一起，彼此之間能很好的交流信息，構建成了一張網絡[2]。所以通常稱之為無線式的傳感器網絡結構。傳感器實現了網絡化的功能，標志著物聯網的發展，具有里程碑意義。目前我國技術研究所對傳感器的研究和發展主要包括了傳感器的底層部分的協議控制和網絡組成方法的研究，以及傳感器存在的安全方面的研究和應用網絡化技術加以管控等方面的探究性技術研究。

1.2 新一代網絡協議IPV6的應用取代以前的IPV4

在IPV6出現之前，IPV4已經使用的相當廣泛了，隨著網絡的迅速發展，IPV4有限的地址已經滿足不了越來越多網民的需要，為此，IPV6開始被提出和應用到當前網絡中。IPV6擁有著更多的網絡地址，可以源源不斷的使用，很好的滿足了市場的需要，供物聯網的終端使用。同時IPV6在安全方面，其自帶的安全體系比IPV4復雜和有效的多，是IPV4無法比擬的，可以很好的阻擋一些網絡黑客的攻擊。主要是IPV6的協議堆中自帶了IP Sec協議，這個協議很好的保證了兩頭的數據在交流通信前經過了嚴格的安全加密措施，給黑客的查詢和捕獲制造了難度，這也是IPV4沒有的。所以總的來說，IPV6比IPV4在安全方面做得更好。另外，IPV6的數據還使用了一個二十位（數據段）的流動標記字段和一個八位的類（class）字段進行識別后再傳送[3]，傳送的質量因此遠大于IPV4。這就是當前的物聯網采用的大多是IPV6而擯棄了IPV4的原因。IPV6自身還帶有很多優越的特性，比如網絡地址的智能化分配和管理、非靜態性的主機代理地址等等。從以上諸多優勢來看，IPV6是決定了物聯網能否實現的根本原因之一。

1.3 自動識別和監控技術

目前，對物聯網使用的人工自動技術的主要用途和目的，在于能夠自動識別出計算機。主要是依靠人體大腦的感覺，包括冷、熱、光等，進行收集和分析。做出與之相類似的行為。簡單的來說就像是小孩學走路一樣，根據大人做出的動作進行簡單的模仿。從而就能夠對它進行控制和管理，以及做出下一步我們對其要求的指示。和人類不同的是，它不需要消耗很大的能量（化學能和物理能等），而且所需的空間往往不會很大。這就是它的一些主要優點所在了[4]。在物聯網的發展步驟和變化過程中，只有能夠通過環境，根據一定的模仿完成相類似的動作行為，才能夠去加以進行管控，達到我們所要求的目的，并給以分配下一個行為的指令，完成其連貫性，和加強相互之間的信息的交流與溝通。這是物聯網進行判斷和分析的主要參照面。

1.4 云計算技術和射頻識別技術

云計算技術的定義是在互聯網的基礎上添加和運用及交付相關的服務的一種模式，也是借助互聯網來獲得變化性的可以擴展的虛擬化的資源信息。它擁有很強大的運算和處理數據和信息的能力，很好的滿足了日益擴張的市場需求。而伴隨著物聯網的興起和發展，越來越多的終端誕生并添加精確了，這個數量是龐大的，普通的數據庫根本無法存儲和處理。只有借助云計算，它能很好的容納和處理這些海量的終端數據，給物聯網帶來了一種高效快捷的保存和計算的技能，同時提供了互聯網供物聯網使用。射頻識別技術，能夠完成不接觸性而達到傳送信息的目的[5]，并且可以利用傳送的這些信息進行辨別和判斷。它的主要機制原理是，在物聯網中發射射頻類型號，這些信號會經過電磁場或者空間耦合磁場，從而把信息不相接觸的傳送出去了。現在已經被廣泛的應用到了人們的生活和生產中，例如便利店，快遞公司等等。

2 物聯網的應用前景

2.1 應用到我國的醫療事業中

我國的醫療事業是龐大的，有著縱橫交錯的部門和體系。如何進一步提高其工作效率是當前任務之急。通過物聯網，可以有效快捷的分類出各藥品的詳細信息，并通過物聯網的云計算，納入到云數據庫中，通過互聯網，可以在線咨詢和購買，還有云計算自身帶有的強大計算功能，可以把每天的生產數量、交易數量、金額結算等都有詳細的賬本記錄，供國家相關部門及時的查閱和管控，促進了我國的醫療事業走向健康的發展道路。記錄的詳細信息主要包括了藥品的具體生產所在地、規格、名稱、運輸和使用過程等等。這些數據都使用電子數據進行存儲，方便整個流程的全部合法有效的監督，還可以利用互聯網的射頻識別技術構建完整的醫院衛生的監督管理體制，這樣就可以對社會的檢疫過程中檢測出的病毒，進行全程性的定位和跟蹤到個人，并進行有效的管控，防止疫情的擴張。

2.2 應用到國家電網中

我們國家的電網已經有很廣闊的覆蓋范圍，從城市到鄉村，每家每戶每天都離不開電，如何進行有效的管控是個存在的重要問題。運用物理網，可以構建起一張智能電網。通過加入計算機技術和數字化信息技術還有傳感器及嵌入式處理器等等，形成的是一種自動化的網絡型體系。該體系融入了所有的能源，并加入進互聯網，且由于運用了傳感器可以進行分布點式管控，任何時刻都能夠有效和及時性的監控電網中所有用戶的用電情況，并進行相關的數據記錄。它的形成和搭建的根本目標不僅是能讓我國居民能夠安全的用電，更能夠保護生態，避免不必要的浪費和污染。更能有效的帶動物聯網技術在其他領域的推廣。

2.3 應用到國家交通管理中

我們國家的交通一直存在著很多問題和缺陷，不僅是由于我國人口多，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，每天的交通事故數量也很龐大，不僅是資源的浪費更有嚴重的人員傷亡。把物理網應用到我國的交通管制中，可以起到很好的改善作用。可以加強對各個路段和事故的及時性網絡檢測與跟蹤。各區域的信息采集設備也能夠增加，有些路段已經實現了全程性管控，有效的緩解了交通擁擠現象并很大程度保護了司機的安全，提高了交通的管理效率。

3 結語

綜上所述，近幾年，國內的物聯網的發展速度相當迅速，它擁有著自身的無可比擬的巨大優勢，所以擁有著很廣闊的應用前景，目前已經有了一定的推廣，必須揚長避短，進行更大范圍的普及，讓物聯網造福人類造福社會，進一步促進我國的發展。

參考文獻:

[1]海客.物聯網:不談概念只談應用[J].創新科技,2010(05).

[2]陽奇.我國環保物聯網發展面臨問題初探[J].中國科技信息,2013(18).

[3]趙惠怡.試論云計算在智慧物聯網中的滲透[J].科技致富向導,2011(03).

[4]蒲紅梅.淺談物聯網技術[J].科技資訊,2010(02).

[5]由高潮.淺談物聯網技術及應用[J].科技成果縱橫,2010(04).

作者簡介：羅擁華（1978-），男，廣東廣州人，教師，研究方向：計算機網絡應用。