物聯網技術對計算機通信網絡的影響分析

李曉靜

（沈陽理工大學，遼寧 沈陽 110000）

1 物聯網的相關概述

物聯網就是物物相連的互聯網，是在互聯網的基礎上延伸出來的網絡，可以將各種信息傳感設備和互聯網結合在一起，不受時間、空間、人、機以及物的限制，從而實現互聯互通[1,2]。物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，其物物相連的特點主要有兩方面的意思，一是物聯網的核心在于互聯網，是在互聯網的基礎上擴展出來的網絡，二是用戶端可延伸和擴展到任何物品間進行信息的交換與通信[3]。這一概念最早出現在比爾蓋茨的《未來之路》一書中，但受到當時網絡的發展限制，沒有引起人們的重視，到了2005年在《ITU互聯網報告2005：物聯網》中才正式提出了“物聯網”這一概念[4,5]。

物聯網的基本特點是從通信對象和過程來看，物與物和人與物之間的信息交互是互聯網的核心。它基本可以概括為整體感知、可靠傳輸以及智能處理。作為一個新時代的產物，它成為了我國經濟發展的重點。要想充分發揮它的作用，就需要相關的技術人員結合工作的實際情況進行。隨著智能技術的發展，物聯網將智能化這一特點發揮到了極致，可以有效對數據進行相應的識別和感知，為網絡傳輸技術奠定了基礎，可以幫助人們高效地處理繁雜的信息，解決了信息不完整的問題[6]。隨著互聯網的不斷發展，我國的相關部門作出了新的規定，提出了物聯網屬于計算機通信網絡延伸出來的產物，人們可以通過物聯網來優化信息網絡工作，使計算機數據得到智能化的處理。物聯網技術在各行各業都得到了發展，其中智能交通就是物聯網發展的產物，可以通過實時監控道路交通狀況將信息傳遞給駕駛員，讓駕駛員可以及時作出相應的調整，有效緩解了交通的壓力。和西方國家相比我國在物聯網方面的發展比較慢，應用的程度相對較低，在業務范圍上還有很大的發展空間，這也給我國物聯網技術的應用帶來一定的挑戰[7]。要想保證物聯網的發展速度，就需要相關部門給予重視，打造出更明確的產業框架，結合市場需求來開展工作，為物聯網技術的發展保駕護航。

2 物聯網的構成因素

2.1 感知層

在物聯網中，感知層是最核心的部分，能夠通過傳感網絡來獲取環境信息。感知層就相當于人的五官和皮膚，能夠用來識別物體，采集信息。它主要包括二維碼標簽、識讀器、RFID標簽、讀寫器、攝像頭、GPS以及傳感器等，如圖1所示[8]。感知層可以幫助人們解決數據的獲取問題，這一層面中的關鍵技術有檢測技術和短距離無線通信技術等。物聯網的感知節點和終端節點都是在無人監管的條件下進行的，為了保證感知層面的數據安全，就需要工作人員采用現代科學技術來提高安全系統的整體水平，如可以通過掃描的方式來識別使用的人，保證技術可以安全的輸入相關信息。

圖1 物聯網感知層

2.2 網絡層

網絡層作為物聯網整個結構中的信息處理系統，主要功能是傳送數據。它作為連接感知層和應用層的紐帶，由多種私有網絡、互聯網、有線與無線通信網等組成，類似于人的中樞神經（圖2）。網絡層是由接入網和傳輸網構成的，前者實現接入功能，后者實現傳輸功能。其中，傳輸網是由公網和專網組成的[9]。物聯網中的網絡層涵蓋了全部的網絡形式，每個網絡都有屬于自己的特點和應用情景，可以通過組合的方式來發揮它的作用。人們在運用網絡層時，可以根據通信網絡的特點，使用一種或多種網絡組合的形式來傳輸信息，保證應用的效果。網絡層需要承載大量的數據，在服務質量方面面臨著更高的要求，這就需要人們在工作中將現有網絡進行融合和擴展，運用新技術來加強互聯網的功能。物聯網的網絡層在發展的過程中衍生了很多新技術，如4G、5G以及WiFi等，此外網絡層有很多接口，在開展工作時保證上下游信息的傳遞。

圖2 網絡層

2.3 應用層

應用層是物聯網結構中的最頂層，可以對感知層收集上來的數據進行處理、計算、挖掘以及實時監控，做到精準管理，為人們提供科學的數據，便于決策（圖3）。應用層的核心功能體現在兩個方面：一是數據，能夠有效管理和處理數據；二是應用，可以將收集上來的數據應用到各行各業中[10]。例如，通過應用智能遠程抄電表可以改變傳統查水表和查電表在遇到住戶不在家時需要反復來查的難題，通過讀取感知層的傳感器將住戶的用電信息收集上來，再通過網絡統一匯總發送給電業局。現階段，應用層的子層功能正在不斷完善，相關人員也可以結合社會的發展不斷將其應用在環境保護和智能家居中，但還有所欠缺，需要著重注意發展，為用戶提供針對性和高質量的服務，充分挖掘應用層的潛力。

圖3 物聯網應用層

3 物聯網技術對計算機通信網絡的影響

3.1 對感知層的影響

物聯網感知層常見的關鍵技術主要有傳感器技術、射頻識別技術、二維碼技術以及藍牙技術等，這一層級可以解決人類世界和物理世界的數據獲取問題。在物聯網中獲取信息的主要設備就是傳感器，其可以幫助人們對相關物品進行檢測和控制。在這一層級中，信息內容與傳統意義上的圖像信息內容有很大的差別，屬于藝術字信息內容。所以，在對數據進行獲取和傳輸時，要學會利用網絡的硬件系統充分發揮感知層的作用，利用計算機系統優化信息網絡配置。傳感器被應用到多個領域，如醫療診斷、機械工程以及智慧農業等。此外信息通信也需要運用這一技術，相關工作人員要學會運用不同的算法來處理信息，將傳感器感知到的信息轉化為電信號，通過傳感網傳輸到計算機上，并對其進行分析和利用。射頻識別技術是用來為物聯網中的各物品建立唯一的身份標識，能夠高效地通過無線電訊號來識別特定的目標。二維碼技術是現代人們使用最頻繁的技術之一，通過對應的光電識別設備將二維碼輸入計算機進行數據的識別與處理。藍牙技術是物聯網感知層應用最廣泛的技術，這一技術將計算機技術和通信技術結合在一起，解決了短距離信息傳輸問題。通過分析物聯網技術可知，它對計算機通信網絡的影響主要體現在數據傳輸方面，要想充分發揮感知層的作用，計算機本身在數據的接收與傳輸方面要有很強的吞吐量。所以，人們在運用計算機來處理信息時，要保證使用的集中性和真實性。受到感知層的影響，計算機通信網絡數據的可接受范圍越來越廣，這在一定程度上給我國計算機通信網絡的發展提供了有利的支持。

3.2 對傳輸層的影響

物聯網的傳輸層是需要通過無線WiFi與光纖寬帶等計算機通信技術來開展工作，要想充分發揮作用，就需要將通信網絡和寬帶等融合在一起。隨著現代計算機網絡技術的不斷發展，物聯網技術也相對成熟起來，具有一定的獨立性和擴展性。這些節點所攜帶的數據量比較大，給計算機通信網絡帶來了巨大的挑戰。傳感網的出現可以將信息的獲取、處理與執行集成在一起，在一定程度上可以提高系統的自動化和智能化。計算機網絡是利用物聯網控制和管理相應的通信節點，利用這樣的方式來提高物聯網的整體運行效率。例如，以“互聯網+”為背景，工作人員可以結合工作情況來不斷優化計算機通信網絡，以提高數據傳輸和數據通信效率。要想進一步提高數據的處理速度，相關工作人員可以結合行業的特點，構建操作平臺提高計算機通信網絡的監控能力。運用云計算技術，搭建網絡通信應用平臺，可以給計算機通信網絡的運營人員提供一定的借鑒。

3.3 對應用層的影響

應用層是物聯網中的最后一個層級，需要感知層和傳輸層作為基礎，將收集到數據給用戶提供高質量的服務，讓生活可以和網絡連接在一起。物聯網在應用過程中，涉及到了生活的方方面面，如工農業、環境、交通以及物流等，并推動了這些領域的智能化，可以有效利用現有資源達到合理分配的目的，提高整個行業的工作效率與業績。為了進一步推動物聯網的發展，人們要充分發揮應用層的作用，結合市場需求制定相關的計劃，滿足不同人群的需求。其中智能家居就是物聯網的一個應用，人們可以通過手機等移動客戶端來遠程操控家里的電燈和空調等，在沒進入家門前就可以調節家里的室溫，還可以通過手機來看家里的監控，智能警報器可以幫助人們解決安全隱患問題。科研人員可以結合當前市場的需求，加快研發的步伐，保證設備功能滿足物聯網的需要。在物聯網技術的影響下，計算機通信網絡應該以此為依托，利用云計算技術構建一個高效的網絡通信平臺，提高人們的生活質量。

4 結 論

物聯網技術的發展要得益于互聯網的發展，它可以以互聯網和傳統電信網等為信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的物理對象形成互聯互通的網絡。在應用的過程中可以加強物體間的信息交流，物聯網技術在發展的過程中對計算機通信網絡也產生了很大的影響，要著重注意感知層、傳輸層以及應用層，不斷優化計算機通信網絡的發展，保證物聯網技術的應用需求。