丁星宇 丁廷雪
摘 要 科學技術的進步催生了物聯網。物聯網是各種資源與互聯網結合的必由之路。它不僅能給人們的生活和工作帶來便利,而且有助于一些產業的成功轉型,是促進社會發展的重要力量。中國高度重視新一代信息技術產業的發展和進步,為加快物聯網發展奠定了基礎,使物聯網應用于各個領域,從而促進我國經濟發展和綜合國力的增強。本文探討了計算機物聯網的關鍵技術和應用以及它在社會中的重要地位,為相關領域的研究工作提供了有價值的參考信息。
關鍵詞 計算機;物聯網;關鍵技術
引言
物聯網技術是在互聯網技術發展的基礎上發展起來的新技術。它以萬物互聯為最終目標,在此基礎上,對功能和內容進行了擴充與擴展,實現了不同物品之間的信息交換。隨著網絡、信息等技術的不斷發展,物聯網的升級速度逐漸加快,人們對其越來越重視,因此,物聯網的發展使人們可以在更多的對象和網絡之間形成直接的聯系,使人們能夠更快、更有效地檢測、識別和監控對象,使過程更加智能化,不受時間和地點的限制,這也是物聯網的魅力所在。
1計算機物聯網關鍵技術
1.1 智能傳感器技術
物聯網的核心技術是智能傳感器技術,具有較強的信息處理能力,能夠高效采集現場信息,特別是溫度、濕度、亮度等物理數據的傳感器是智能傳感器發展的一個新方向。在我國,傳感器技術的發展方向主要包括傳感器底層協議和網絡組織結構的研究、傳感器網絡安全及其自身檢測與控制的研究、網絡控制和先進測試技術的研究等[1]。
1.2 網絡技術
網絡技術也是5G技術下實現萬物互聯的關鍵技術。通過萬物互聯,我們可以在智能家居中發揮互聯網的基礎性作用,通過綜合布線等技術大大降低成本和功耗,收集和處理內部環境和相關數據,形成更加完善的信息傳輸鏈,提高整個家庭的智能應用場景水平。
1.3 RFID技術
RFID技術是指射頻識別的一種方式,因此又稱射頻識別技術,類似于普通購物活動中的條碼掃描。通過對電磁信號的控制,可以讀寫芯片中的數據,操作過程無須應用光學技術和機械接觸。RFID技術需要應用到相應的軟件系統、應答器、讀寫器等組件上,實現非接觸式識別,能夠進行快速掃描,且應用設備體積小,能夠重復使用,具有耐用性和抗污染能力,并能應用于多個領域。通過RFID技術的應用,物聯網技術得到了迅速的發展。
1.4 嵌入式系統技術
嵌入式技術是集成了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術于一體的復雜技術,經過幾十年的發展,現在使用嵌入式系統的終端產品隨處可見,從智能家電到無人機,嵌入式系統正悄悄地改善著人們的生活,推動著傳統工業和國防工業的發展[2]。
1.5 納米技術
納米技術是研究尺度在0.1~100nm范圍內材料的性質及應用的技術。納米技術的優勢就是使系統中體積越來越小的物體之間的通訊成為可能,處理器的數據處理功能越來越強,同時納米器件隨著集成度的提高,功耗降低,使物聯網的應用領域更加廣泛。
1.6 IPV6技術
隨著物聯網的廣泛應用,對IP地址的需求呈現爆炸性增長,傳統的IPV4資源趨于枯竭,使IPV6技術的普及迫在眉睫,IPV6以其龐大的IP地址容量、簡潔的報文頭格式、更加安全的身份認證機制、更多的服務類型將為物聯網的發展提供堅實的基礎,粗略估算,IPV6提供的IP地址數,可以為地球上每平方米提供1000個IP地址,以智能家居應用為例,假設每戶占地100平方米,每個家庭有100個需要聯網的智能產品,IPV6協議可以為全球用戶提供1000層樓的IP應用能力,而目前世界上最高的哈利法塔(迪拜塔)僅162層[3]。
2計算機物聯網技術的應用
2.1 智能照明
在廣泛應用的智能家居場景中,智能照明是應用最為廣泛的技術。它也可以部署成獨立的智能家居系統。智能照明系統與物聯網技術相結合,使用多種傳感器,通過物聯網或藍牙發出指令,對智能照明系統的終端進行控制。同時,還可以通過遙控調節燈光的顏色靈敏度、定期管理燈光、控制和切換不同的設備等方式,保證智能家居的正常使用,使家居的燈光控制更加靈活,能滿足不同用戶對燈光的需求,還支持定制智能照明,如照明亮度、燈光、色彩等,從而在一套燈光系統下營造出不同的環境氛圍,提升用戶體驗[4]。
2.2 智能監測
進入物聯網后,智能家居還可以實現智能監控功能。將智能監控系統與智能家居設備相結合,可以記錄各種設備的運行情況,及時發現并關閉運行異常的設備或已經損壞的設備。對于許多智能家居設備,建立相應的監控系統后,還可以通過手機實時獲得運行信息,例如,引入圖像識別技術可以檢測人臉,如果人臉信息已經存儲在系統中,可以放行,對于陌生人,系統自動將報警信息及該人的圖像發送到用戶手機中,提示用戶進行后續處理。在智能家居系統中,還可以引入更多的監測設備,如監測空氣質量、監測整個室內環境、監測溫度、濕度、光強、空氣質量等,使人們始終處于有利于人體健康的環境中[5]。
2.3 智能家電
智能家居的出現,使智能家電的很大一部分走進千家萬戶的生活。通過物聯網技術的改進和應用,提高了家電產品的應用水平,使家電產品更加智能化。智能家電中的很多設備,如智能冰箱、智能洗衣機、智能空調,用戶可以借助終端設備對家電的運行進行監控,根據自己的使用習慣設置成理想的工作狀態。還有許多智能小家電,例如智能插座,它包括通信模塊和控制模塊,用戶可以通過相關設備直接與智能插座連接,遠程控制家庭中的其他設備,了解每個設備的電源運行狀態和使用狀態,幫助用戶對家庭設備進行多樣化的智能化管理。
2.4 工業物聯網
隨著技術的進步,物聯網滲透到工業生產中的各個領域,從采購供應鏈管理到生產過程的工藝優化,從設備監控到環保監測,從能源管理到安全生產管理等。可以這樣說,現代化的企業,沒有物聯網的支持,很難實現經濟利益的最大化目標[6]。
3結束語
物聯網的出現順應了時代潮流,它的迅速發展使我們的生活和工作更加輕松與快捷。它是多種技術的結合,是科學技術發展的產物。在物聯網的未來發展中,人們必須更加認真地研究其關鍵技術,擴大其應用范圍,發揮更大的價值。隨著計算機物聯網技術的不斷發展,它必將呈現出更加多元化的發展態勢,并在社會各個方面和應用領域中,實現更廣泛信息化和智能化,推動了城市化進程的發展,國家的富強和人類文明的進步。
參考文獻
[1] 吳瑩.物聯網的關鍵技術及計算機物聯網的應用[J].中國新通信,2019(10):108.
[2] 孫華.物聯網的關鍵技術及計算機物聯網的應用研究[J].科技資訊,2018(27):29,33.
[3] 汪龍根,吳剛.輸配電設備泛在電力物聯網建設思路與發展趨勢[J].中國新通信,2019(22):121.
[4] 趙海霞.物聯網關鍵技術分析與發展探討[J].中國西部科技,2010(14):25-26.
[5] 物聯網環境下的控制安全關鍵技術探析[J].農業技術與裝備,2019(2):37-39.
[6] 李鍇淞,鄒鵬.物聯網技術在高校中應用場景探索[J].中國管理信息化,2020(1):215-217.