物聯網環境中信息通信技術的應用

肖 凱

（湖北第二師范學院 湖北 武漢 430205）

1 引言

在我國，物聯網正式興起于2009年，盡管與國外相比，我國互聯網技術起步較晚，但是發展十分迅猛。特別是近幾年，物聯網技術已被列為我國重要的新型技術產業之一，得到了社會各界的廣泛關注，并且越來越多的科研院校、企業都十分重視物聯網技術的研究和應用[1-2]。

互聯網發展起來之后，各領域信息通信更加緊密，僅僅依靠人與人之間的信息流通已經無法滿足現代社會發展的需要，物聯網即將成為當前網絡發展的新趨勢。然而要想實現萬物互聯，首要因素就是要形成一個信息高速流通的網絡，并利用信息通信技術將各領域的產品和物品的生產、移動，甚至變化信息及時有效傳遞出去。總之，未來的通信技術發展目標必然是將全球范圍內各個角落都能夠實現無線網絡的覆蓋。因此，全面助推信息通信技術在物聯網中的應用十分關鍵，一方面對物聯網的發展起良好帶動作用，另一方面還能夠加快信息通信技術的發展，使其更加成熟、完整，進而達到共同發展的目的。

2 物聯網相關理論概述

2.1 物聯網概念

物聯網的概念，目前世界范圍內尚未得出統一定論，并且在不同國家，物聯網的名稱也略有差異，比如在歐美國家，物聯網被稱為“Internet of things”，在一些亞洲國家，被叫作“泛在網”。盡管各國在名稱上略有差異，但主旨意思基本是相似的，都是只向著物與物互相連通方向，實現人與物、物與物之間有效融通，并借助計算機科學技術的一種全新方式，進行人與物、物與物之間的控制，從而實現一種信息化高效傳遞的過程[3]。

在我國，專家學者們對物聯網的定義是運用信息通信技術手段，將傳感器、控制器、設備、人員、實物等各關鍵環節因素相互串聯，形成一個統一、協調、相互協作的統一整體，然后將人人、物物進行有效連接，最終實現信息化、智能化以及遠程控制的高效結合，并且更具有公開性和大眾性，但又具備一定程度私有化的特征。可見，物聯網是互聯網技術時代發展的產物。

2.2 物聯網主要特征

與互聯網相比，物聯網應用價值更大，具體表現在[4]：（1）連接對象更廣泛。互聯網的連接主體是人，而物聯網的連接主體是人與物，是實現人與物、物與物之間的信息聯通，并且在信息節點進行的移動空間方面更具有廣泛性。（2）信息傳輸需要更高的安全性。相比于互聯網，物聯網的連接對象更廣泛，一旦連接的存儲信息被泄露，遭到不法分子的惡意竊取，就會造成巨大的經濟損失，因此，在物聯網的信息傳輸過程中，保證數據信息的安全性十分關鍵，要高度嚴格防范數據信息被泄露和惡意竊取。此外，對于一些采用遠程監控的設備，也要注意實時監控信息的安全性，以免遭受到惡意攻擊和篡改。（3）數據采集過程更趨向智能化和自動化。

2.3 物聯網架構

物聯網的體系架構見圖1。

圖1 物聯網參考架構

（1）設備層。設備層的功能是感知、識別外界狀態并實時獲取數據，主要包括識讀器、傳感器、衛星、射頻識別標簽等器件，首先通過傳感器獲取數據信息，然后再獲取命令。

（2）網絡層。利用專業通信網絡，實現數據信息的傳輸。

（3）業務支持和應用支持層。有通用支持能力和特定支持能力。

（4）應用層。應用層的功能是實現物聯網信息技術與終端行業的深層次接觸，實現信息的共享、分析、決策等功能，以便于物聯網技術在不同領域間的交叉運用。

3 信息通信技術相關理論概述

3.1 信息通信技術概念

在美國，信息通信技術使用IT（Information Technology）簡稱，而在歐洲以及一些發展中國家多使用ICT（Information and Communications Technology）。目前，在ITU、OECD和EU的正式報告中統一使用ICT。信息通信技術是用戶在創建、訪問、存儲、傳輸和處理信息所使用的電信系統、軟件和中間件等技術。在20世紀中期，ICT技術最早被報道；到了20世紀70年代，ICT技術逐步發展起來；直至20世紀90年代初，互聯網技術在世界各國發展起來，信息通信技術的快速發展為信息的高效處理、流動提供必要基礎設施，具有更強大的信息處理能力。

2.2 信息通信技術典型應用

（1）RFID技術。由于物聯網技術中涵蓋了許多高新技術，其中，RFID技術是重要代表，可實現對目標對象數據的高效識別以及動態信息的及時掌握。現階段，RFID技術對數據標簽進行獲取主要包括兩種方式：①主動式。主動式即使在特殊的環境下也能夠實現對數據信息的通信；②被動式。被動式主要以一些設備作為主要部件，進而實現與讀寫器間的通信聯系。

（2）WiMAX技術。WiMAX技術是無線城域網接入技術，具有數據傳輸快、安全性高等特點，因此體現出了一定的應用優勢。由于WiMAX技術本身固有的特征，可支持語音數據服務、視頻業務以及一些非實時速率可變的服務，并且該技術發展較快，例如Wi-Fi目前已基本實現了全面覆蓋，針對現階段各種蜂窩系統和Wi-Fi，WiMAX技術的組網和使用主要定位是對高速數據的補充，因此，通過WiMAX技術的應用能夠大幅度提升其數據傳輸效率。

（3）GPRS技術。現階段，GPRS技術應用較為廣泛，近幾年也給各行各業帶來了相當程度的便利。GPRS技術能夠實現無轉換設備的數據傳輸，提供了一種成本低廉、高效的分組數據業務。GPRS網絡充分利用了現有的GSM網絡， 允許現存的Internet與GPRS網絡相互聯通，網絡頻譜效率高，并且近些年成本也在逐漸降低。

3 物聯網環境中信息通信技術在不同領域的應用

3.1 在電力領域的應用

近些年，電力需求量日益加大，極端氣候加劇，電力系統運行的安全性面臨前所未有的挑戰，將通信、信息和控制技術應用于傳統電網建設中，達到了電力系統的各環節交互融合、物物相聯的目的。近幾年，國家電網、南方電網公司將物聯網技術應用于傳統電力系統中，建設一個安全有序、運行效率高的智能電網管理系統，提升了運行效率，降低了管理難度，提升了資源配置，實現了電力系統高效率的發展模式。

3.2 在醫療衛生領域的應用

近些年，隨著物聯網技術的飛速發展，為醫療衛生領域也帶來了積極影響，使得醫療衛生系統更加趨于完善。物聯網在醫療衛生領域的應用，重點體現在以下幾個方面：（1）傳統的患者掛號都是采用人工登記的模式，需要大量的服務人員，還浪費排隊等候的時間。現階段，通過物聯網技術可實現就醫過程的智能化，實現了掛號、問診、測試、結賬等全方位的服務模式，大大降低了一些重要物件如就診憑證和單據的丟失，具有極大的時效性和便利性。（2）通過信息集成系統還可實現對患者信息的采集，包括患者的基本信息、病史、病情以及身體狀況等都能夠進行全方位準確的了解，無論為患者還是醫務人員都帶來了較多便利，顯著提升了看診效率。其中，腕帶是物聯網技術應用到醫療衛生領域的重要代表，腕帶的應用主要是針對一些語言功能不健全的患者，可通過腕帶檢測了解到患者的病情，并達到對患者的病情進展進行實時關注的目的。

3.3 在建筑領域的應用

“智慧建筑”是“智慧城市”建設的典型代表，加快推進了現代化城市水平的提升，提高了城市管理水平。代表性的有電梯衛士、聲控系統、照明系統等，一旦發現出現故障，便可及時聯系相關工作人員進行維修，以免影響到人們的正常生活，有利于物業的高效管理，提升了群眾的滿意度以及幸福感。

3.4 在物流領域的應用

在電子商務領域高速發展的同時，與之關聯最為密切的物流服務行業也面臨一定的挑戰，需要不斷提升業務能力水平來滿足其他行業日益增長的需求。物流系統是保證電子商務行業良好運行的“關鍵部位”，對于物流行業而言，優質的服務質量以及時效性是十分關鍵的。隨著物聯網技術的普及與應用，大多數的電子商務平臺都應用了智能化物流管理系統，實現了對物流系統的精確管控。一般而言，傳統的人工分揀模式，不僅耗費大量人力，還由于種種人為因素會大大增加出錯率，并且人工分揀方式還具有破壞程度較高等問題，而采用智能物流供應鏈系統，明顯克服了以上不足，減少了大量的人工勞動力的投入，減少了出錯率，提升了工作效率，降低了經營成本，具有較高的時效性和一定的經濟性。

4 結語

綜上所述，信息通信技術與物聯網技術之間有著十分緊密的關聯，將信息通信技術如移動通信、光通信等應用到物聯網中，具有較高的可行性和良好的發展前景。但是，基于物聯網技術與信息通信技術對控制系統及終端用戶的要求和定位之間的差別，要想實現信息通信技術在互聯網環境中能夠更好地發展，應首先平衡兩者之間的關系，推動兩者協同發展。特別是近幾年，隨著5G網絡建設的日益推進，通信技術的快速提升，今后的物聯網系統信息通信技術水平也必然得到快速發展，并大力助推物聯網建設的質量與覆蓋范圍。