信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用探索

招繼恩

(杰創(chuàng)智能科技股份有限公司,廣東廣州 510000)

0 引言

在社會(huì)誕生一樣新實(shí)物的背景下,必然會(huì)有大量與之相關(guān)的新事物衍生出來(lái)。目前,社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),同時(shí)一種新的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)也逐漸衍生出來(lái),即物聯(lián)網(wǎng),有第二種互聯(lián)網(wǎng)之稱的物聯(lián)網(wǎng),其不僅與網(wǎng)絡(luò)相連,同時(shí)也與互聯(lián)網(wǎng)之外的實(shí)物世界相連。在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù),能為人們快速獲取數(shù)據(jù)信息提供幫助,但值得注意的是,因該種技術(shù)具有較多種類,所以需要與實(shí)際情況相結(jié)合,確保信息通信技術(shù)得以科學(xué)應(yīng)用,如此才能促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)效能的最大化發(fā)揮。

1 物聯(lián)網(wǎng)

1.1 概述

在構(gòu)成萬(wàn)物網(wǎng)絡(luò)的情況下,就會(huì)有物聯(lián)網(wǎng)形成,物聯(lián)網(wǎng)具體含義可以從以下兩方面來(lái)分析:首先,互聯(lián)網(wǎng)存在的根本就是互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)得以建立;其次,互聯(lián)網(wǎng)用戶端的拓展延伸為物物相連。由國(guó)際電信聯(lián)盟提出的物聯(lián)網(wǎng),是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)的充分體現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)涉及智能感知及識(shí)別、通訊感知等多種技術(shù),而在上述技術(shù)有機(jī)結(jié)合普通計(jì)算機(jī)技術(shù)的情況下,物聯(lián)網(wǎng)就會(huì)形成。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展核心就體現(xiàn)在信息共享方面,并且目前通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)切實(shí)保證了物與物、人與人、物與人之間萬(wàn)物相連目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn)[1]。

1.2 特征

物聯(lián)網(wǎng)主要是以物品為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行連接輸送操作,而人與人之間的信息連接為互聯(lián)網(wǎng)特征,上述內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間最大異同點(diǎn)的表現(xiàn)。

(1)從感知技術(shù)方面進(jìn)行分析,物聯(lián)網(wǎng)具備的感知技術(shù)較為廣泛,物聯(lián)網(wǎng)各傳感都可以當(dāng)作不同信息接收源進(jìn)行應(yīng)用,所以會(huì)產(chǎn)生各不相同的信息內(nèi)容及格式,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)現(xiàn)的信息搜集目的,具備的顯著特征就體現(xiàn)在較高時(shí)效性方面。

(2)由互聯(lián)網(wǎng)拓展延伸而實(shí)現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng),與信息網(wǎng)絡(luò)具有密不可分的關(guān)系,而在物聯(lián)網(wǎng)借助有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳遞物體信息的過(guò)程中,要為信息傳遞過(guò)程的安全性提供保障,因此使物聯(lián)網(wǎng)信息私有性特征得到了充分體現(xiàn)。

(3)智能處理特征,物聯(lián)網(wǎng)不僅能從實(shí)時(shí)角度來(lái)智能控制物體,同時(shí)通過(guò)云計(jì)算等方式的利用,也能將海量信息中與自身所需相符的信息數(shù)據(jù)識(shí)別出來(lái)。

1.3 結(jié)構(gòu)

信息感知和控制部分。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的最底層就是以信息感知和控制部分為主,通過(guò)該部分能有效連接互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和實(shí)體,傳感器和控制器為該部分包含的主要設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)該結(jié)構(gòu)層能感知了解外界物體相關(guān)信息,同時(shí)以自身架構(gòu)為依據(jù),向有關(guān)網(wǎng)絡(luò)中傳輸所了解的信息。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中獲取相應(yīng)信息是控制部分核心功能體現(xiàn),同時(shí)也能對(duì)物體進(jìn)行針對(duì)性控制。

信息傳輸網(wǎng)絡(luò)部分。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的中間處理層就是該部分,該結(jié)構(gòu)中有計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等包含其中,組合各不同節(jié)點(diǎn)和信息感知節(jié)點(diǎn)是該部分核心功能所在,借此才能確保龐大網(wǎng)絡(luò)有效構(gòu)成。除此之外,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)中該結(jié)構(gòu)能對(duì)各種信息進(jìn)行安全處理,進(jìn)而以安全及完整的信息資源之稱物聯(lián)網(wǎng)頂層結(jié)構(gòu)建設(shè)。

信息應(yīng)用部分。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的最高層次就是信息應(yīng)用部分,管理和監(jiān)控定位為該部分核心功能體現(xiàn),因物聯(lián)網(wǎng)涉及的信息量較大,所以在管理和使用各類數(shù)據(jù)信息時(shí),就需要以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)為依托。通過(guò)信息應(yīng)用部分可對(duì)相應(yīng)物體信息進(jìn)行查詢,并且也能定位并監(jiān)控物體。如圖1 所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成Fig.1 Structure and development of Internet of things

2 信息通信技術(shù)

信息通信息技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)主要是以信息產(chǎn)生及收集、交互等多個(gè)環(huán)節(jié)為主,在收集、分析、處理信息的過(guò)程,需要以高科技及專業(yè)化移動(dòng)終端為主。立足狹義方面進(jìn)行分析,計(jì)算機(jī)以及手機(jī)等就是移動(dòng)終端;而立足廣義方面進(jìn)行分析,綜合信息處理平臺(tái)則為移動(dòng)終端。在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù),信息交流是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),而在信息交流過(guò)程就需要借助可靠及平穩(wěn)的平臺(tái)。

3 信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用方法

互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù)時(shí),信息的產(chǎn)生、收集、交流、接收等為主要原理,而這上述環(huán)節(jié)也是信息交流主要過(guò)程的充分體現(xiàn),在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行信息上述操作的情況下,基礎(chǔ)信息都需要由信息通信終端來(lái)提供,而此種信息通信方式則能夠大幅度提升信息收集及利用等效率[2]。應(yīng)注意這一過(guò)程,尤為重要的就是信息交流,在進(jìn)行具體信息交流時(shí),需借助安全穩(wěn)定的信息傳輸系統(tǒng)確保信息交流雙方的信息交互目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn)。因信息傳輸功能穩(wěn)定性情況會(huì)給信息交互質(zhì)量及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用效果等造成影響,所以為確保信息有效傳遞目標(biāo)得以良好實(shí)現(xiàn),不僅需要借助信息系統(tǒng)和移動(dòng)終端將信息交互渠道積極建立起來(lái),同時(shí)還應(yīng)該注意網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作的積極開展,在建設(shè)和使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)程中,應(yīng)維護(hù)并管理信息通信技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,如終端客戶及終端設(shè)備、性能等,這一環(huán)節(jié)則可借助信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理及維護(hù),為信息及網(wǎng)絡(luò)安全提供保障,使干擾現(xiàn)象有效排除的同時(shí),為設(shè)備正常使用提供維護(hù)作用。

3.2 應(yīng)用移動(dòng)通信解決時(shí)間及空間限制性因素

在我國(guó)不斷發(fā)展現(xiàn)代信息通信技術(shù)的背景下,進(jìn)一步拓寬了移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用范圍,目前,移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)在通訊及網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)領(lǐng)域有所滲透。而在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù)時(shí),移動(dòng)通信技術(shù)也是主要的一種方式,由移動(dòng)終端及通信網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)部分構(gòu)成的移動(dòng)通信,將其應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中,需要將移動(dòng)終端當(dāng)作信息接入終端設(shè)備來(lái)進(jìn)行應(yīng)用,此時(shí)在改變移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點(diǎn)的情況下也會(huì)改變信息,所以能使傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間及空間等方面的限制性因素有效突破[3]。將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中,能使物聯(lián)網(wǎng)與各網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點(diǎn)相連接,確保信息數(shù)據(jù)的交換不受時(shí)間、空間限制。比如說(shuō),以智能家居網(wǎng)絡(luò)家電的建設(shè)為例,其就是借助信息及網(wǎng)絡(luò)、智能等技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用來(lái)優(yōu)化、改進(jìn)普通家電,確保家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)得以有效構(gòu)建而成,使內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)交叉連接效果得以良好實(shí)現(xiàn),此時(shí)借助移動(dòng)終端即可達(dá)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制目的,為遠(yuǎn)距離信息傳輸及家居控制目標(biāo)的良好實(shí)現(xiàn)提供便利作用。

3.3 應(yīng)用衛(wèi)星定位系統(tǒng)查詢物流位置實(shí)時(shí)消息

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有十分廣泛的用途,如交通、家居、城市安全、物流追蹤等,將衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,能對(duì)商品物流信息及交通信息進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控,同時(shí)借助該系統(tǒng)的應(yīng)用還能夠?qū)囕v運(yùn)行信息進(jìn)行把握(如圖2所示)。比如說(shuō)在物流行業(yè),基于物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)能對(duì)物流位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握,而這一環(huán)節(jié)起到重要作用的就是衛(wèi)星定位系統(tǒng)[4]。從目前我們較為熟悉的淘寶及京東等購(gòu)物、美團(tuán)外賣等來(lái)看,物流查詢及網(wǎng)上訂餐送餐等信息查詢過(guò)程,都有實(shí)時(shí)跟蹤功能存在。除此之外,通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,還能對(duì)物流商品狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)更新,將其應(yīng)用到物流運(yùn)輸環(huán)節(jié),能對(duì)物品接收地點(diǎn)或接收時(shí)間等進(jìn)行改變,可見在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中融入衛(wèi)星定位的情況下,能確保系統(tǒng)人性化功能充分凸顯。在現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的背景下,也會(huì)顯著提升信息通信技術(shù)水平,此時(shí)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的更多優(yōu)勢(shì)也會(huì)逐漸凸顯,不斷提升的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性等,能助力該系統(tǒng)在更多領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用、全面普及。

圖2 衛(wèi)星定位原理Fig.2 Principle of satellite positioning

3.4 應(yīng)用光通信技術(shù)提升基礎(chǔ)信息的采集能力

光通信技術(shù)在目前已經(jīng)得到了成熟發(fā)展,并且已經(jīng)在諸多行業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,我國(guó)光通信用戶數(shù)量在近年來(lái)得到了快速增長(zhǎng),因此也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信息開始有爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸呈現(xiàn)出來(lái),與此同時(shí),也增加了光通信技術(shù)對(duì)相關(guān)材料和設(shè)備的需求量,隨之必然會(huì)加大對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響。物聯(lián)網(wǎng)中的感知層具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集功能,雖然說(shuō)感知層是物聯(lián)網(wǎng)中基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一,但感知層具體應(yīng)用效能卻會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)所有流程相關(guān)工作[5]。隨著光導(dǎo)纖維及光纖通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,逐步帶動(dòng)了光纖傳感技術(shù)發(fā)展,該技術(shù)的載體是以光為主,而媒介則為光纖,該技術(shù)基本原理如下:光纖中傳播光波的過(guò)程中,隨外界環(huán)境變化光波性質(zhì)也會(huì)有物理改變現(xiàn)象產(chǎn)生,在有機(jī)結(jié)合光纖傳感技術(shù)和光纖通信技術(shù)的情況下,能為傳感體系的網(wǎng)絡(luò)化及矩陣化發(fā)展提供促進(jìn)作用。從光纖寬帶特征方面進(jìn)行分析,其能夠在單個(gè)光纖中集中使用多個(gè)傳感器,進(jìn)而測(cè)量多個(gè)目標(biāo),所以將光纖傳感技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)感知層方面,具備的優(yōu)勢(shì)十分顯著,能為物聯(lián)網(wǎng)感知層信息采集質(zhì)量提供保障的同時(shí),也能使物體和信息有效連接起來(lái),保障物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)信息采集能力大幅度提高。

4 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)代不斷發(fā)展的過(guò)程中,一個(gè)必經(jīng)之路就是深度應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、逐步提高信息技術(shù)水平。本文主要探索物聯(lián)網(wǎng)中信息通信技術(shù)應(yīng)用,以期借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮,為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)及發(fā)展提供有力支撐。