芻議物聯網技術及應用

郭偉

摘 要：在互聯網的基礎上，提出了物聯網概念。并針對物聯網網絡中的各種新型技術進行了闡述，同時分析了物聯網的框架結構，最后列舉了物聯網的各種應用。

【關鍵詞】物聯網 無線射頻技術 IPV6 云計算 云儲存 納米技術等

1 物聯網的特征

1.1 智能化處理

利用云計算、云存儲等技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化管理

1.2 可靠的傳輸

通過Internet將物體的信息實時準確的傳遞出去。

1.3 全面感知

利用信息傳感設備等隨時隨地獲取物體的信息。

2 物聯網的所用技術

物聯網應用的技術主要有無線射頻技術（RFID），無線傳感網絡技術，IPV6技術，云計算技術，納米技術等。

2.1 無線射頻識別是一種非接觸式的自動設別技術

一般由閱讀器、應答器、應用系統三部分組成。它的工作原理是：使用射頻電磁波，通過交變磁場或者電磁場，在閱讀器和進行識別、分類和跟蹤的移動物品之間，實現無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別的目的。無線射頻技術是一種利用電磁能量實現自動識別和數據傳輸技術，可以提供無人看管的自動監視和報告作業。

2.2 無線傳感網絡技術

無線傳感網絡是由大量傳感器節點通過無線通信方式形成一個的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸應用。它具有規模網絡大、網絡自動組織，網絡構成處于動態、網絡可靠、需要應用相關的網絡以及網絡以數據為中心等特點。

2.3 IPV6技術是在IPV4協議基礎上的運行的網絡協議

IPV4采用32位的地址長度，大約只有43億個地址，而IPV6采用128位地址長度，可以解決互聯網地址不足的問題，實現更多的端到端連接功能。另外IPV6還可以提高網絡的整體吞吐量，改善服務質量，安全性有更好的保證。

2.4 云計算技術

云計算是分布式處理、并行處理和網格計算技術的發展，就是通過龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再交給由多部服務器組成的龐大的系統經搜尋，計算分析之后將處理結果回傳給用戶。通過這項技術，網絡服務提供者可以在很短時間內，達成處理數以千萬計甚至憶計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。

2.5 納米技術（nanotechnology）

也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。目前，納米技術在物聯網技術的應用主要體現在無線射頻設備、感應設備的微小化設計、加工材料和納米加工技術上。

3 物聯網技術框架結構

物聯網技術的框架結構包括感知層技術，網絡層技術，應用層技術，公共技術。如圖1所示。

3.1 感知層

數據采集與感知主要用于采集物理世界中發生的物理事件和數據，主要有各類物理量，標識，音頻，視頻數據。物聯網的數據采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。傳感器網絡組網和協同信息處理技術實現傳感器，RFID等數據采集技術所獲取數據的短距離傳輸、自組織組網以及多個傳感器對數據的協同信息處理過程。

3.2 網絡層

實現更加廣泛的互聯功能，把感知到的信息可靠，安全、穩定地進行傳送，需要感知網絡器網絡與移動通信技術，互聯網技術相互融合。經過十多年的的快速發展，移動通信、互聯網等技術已經比較成熟，基本能夠滿足物聯網數據傳輸的需要。

3.3 應用層

應用層主要包含應用支撐平臺層和應用服務層。應用支撐平臺層用于支撐跨行業，跨應用，跨系統之間的信息協同，共享，互通的功能。應用服務層報刊智能交通，智能醫療，智能家居，智能物流，智能電子等行業應用。

3.4 公共技術

公共技術不屬于物聯網技術的某個特定的層面，而是與物聯網技術架構的三層都有關系。主要是標識與解析，安全技術，網絡管理，服務質量管理等。

4 物聯網的應用例子

物聯網也被廣泛應用于交通，電網，醫療，工業，農業，環保，建筑等領域。

4.1 智能交通

應用大量的傳感器組成網絡，并與各種車輛保持聯系，監視每一輛汽車的運行狀況，如控制狀況，發動機轉速等，并根據具體情況完成自動車距保持，潛在故障告警，最佳行車路線推薦等功能，使汽車可以保持在高效低耗的最佳運行狀態。

4.2 智能電網

應用在無線抄表，智能用電，電力巡檢，電氣設備，電力搶修管理等方面。

4.3 智能醫療

醫生可以利用網絡傳感器，隨時對病人的各項健康指標以及活動情況進行監測，為遠程醫療提供極大的便利。物聯網技術在醫療健康領域具有潛在的、巨大的發展空間。

4.4 智能建筑

智能建筑應用主要有：監控系統，安防管理系統，遠程視頻會議系統，建筑管理系統，綜合布線系統，智能一卡通，故障分析和能耗管理等。

5 結語

全球都將物聯網視為信息技術的新的浪潮，確立未來信息社會競爭優勢的關鍵。盡管短期來看，物聯網市場仍然需要時間來培育，但眾多的參與者均看好物聯網未來的潛力，世界各大公司積極參與物聯網的研究與實踐，并積極與產業鏈上的一些合作伙伴共同拓展和培育市場，目前在車載、醫療等領域擁有領先的物聯網解決方案。

參考文獻

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[2]張鷹.淺談物聯網技術理念與應用策略[J].電子技術與軟件工程，2016（05）.

[3]魏葆春.物聯網技術及其應用分析與研究[J].物聯網技術，2011（09）.

作者單位

中國聯通晉中市分公司 山西省晉中市 030600