通訊作者:成銳,1983年6月,男,漢族,山東省泰安市人,現(xiàn)就職于北京航天自動(dòng)控制研究所,高級(jí)工程師,碩士研究生。研究方向:信息及控制。
摘 要:伴隨一系列技術(shù)不斷的進(jìn)步以及提高,使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了發(fā)展。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來講其屬于通信網(wǎng)絡(luò)的范疇,可以實(shí)現(xiàn)人、物之間的互聯(lián),通過對(duì)傳感器的使用能夠?qū)崟r(shí)獲取事物的運(yùn)行情況,之后把狀態(tài)數(shù)據(jù)由有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)傳送至服務(wù)器,這樣的網(wǎng)絡(luò)如Wi-Fi以及TD-LTE等,有助于使用者實(shí)時(shí)掌握事物的運(yùn)行情況,從而能夠增強(qiáng)事物監(jiān)控、狀況共享能力。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)硬件;通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)
一、計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的構(gòu)成
計(jì)算機(jī)硬件在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前應(yīng)用中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在諸如照相機(jī),RFID掃描儀等基本計(jì)算機(jī)設(shè)備的應(yīng)用中,這是在基本硬件應(yīng)用中完成的。計(jì)算機(jī)終端檢測(cè)器幫助物聯(lián)網(wǎng)完成基本數(shù)據(jù)的收集和傳輸。通過其應(yīng)用,可以將所有事物有效地連接到Internet,傳感器主要由電源管理模塊,傳感器模塊和LED顯示屏組成。此外,門禁傳感器在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中也占了很大的比例。網(wǎng)關(guān)傳感器用作物聯(lián)網(wǎng)上的路由器,以傳輸從網(wǎng)絡(luò)終端傳輸?shù)男盘?hào)[1]。該網(wǎng)關(guān)可以說是傳感器充當(dāng)了物聯(lián)網(wǎng)的橋梁,確保物聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)可以有效地連接并最終感覺到對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的控制。
二、計(jì)算機(jī)硬件和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的作用分析
(一)提高通信效率
物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,對(duì)通信質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊箅S之提高,以傳感器為例,這是一種用于設(shè)備命令傳輸、控制、數(shù)據(jù)記錄、狀態(tài)顯示的檢測(cè)裝置,主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)接收和指令發(fā)送,更好地保證設(shè)備的正常運(yùn)行和操控。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)還利用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸層,實(shí)現(xiàn)無線、有線雙重傳輸,極大地拓寬信息傳遞渠道和速度,滿足日益加快的通信效率需求。
(二)能夠減少計(jì)算機(jī)通信中的網(wǎng)絡(luò)壓力
在科學(xué)技術(shù)不斷前進(jìn)發(fā)展中,人們?cè)絹碓街匾曈?jì)算機(jī)的使用。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)用于日常通信和交流,因此在許多情況下,計(jì)算機(jī)通信的權(quán)重增加了。此時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)飽和的問題。為了及時(shí)解決網(wǎng)絡(luò)通信壓力,必須有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用交流技術(shù)和方法來減輕在線網(wǎng)絡(luò)的交流壓力,在各種通信網(wǎng)絡(luò)的幫助下進(jìn)行分解和完善,以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)和綜合的收益公司的溝通能力得到了改善。為了減少各種服務(wù)中的通信干擾,并簡(jiǎn)化和控制計(jì)算機(jī)通信中的網(wǎng)絡(luò)壓力。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)建立通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái),對(duì)互聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)督和管理數(shù)據(jù)源,以確保有效利用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)借助云計(jì)算,信息量提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的運(yùn)行水平。公司需要加強(qiáng)溝通與協(xié)作,互相分享和互相教導(dǎo)在物聯(lián)網(wǎng)上使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn),以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)和矛盾點(diǎn)用于確定重點(diǎn),研究并創(chuàng)建新字母信息技術(shù)可改善物聯(lián)網(wǎng)的通信平臺(tái)。
(三)拓寬計(jì)算機(jī)通信的應(yīng)用范圍
物聯(lián)網(wǎng)用戶有各種不同的類型,要進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)用戶的需求挖掘和分析,為用戶提供個(gè)性化、針對(duì)性的服務(wù),并在獲悉用戶需求之后,不斷拓展物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍,激發(fā)用戶參與物聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)的積極性,在計(jì)算機(jī)通信業(yè)務(wù)的支撐和依托下,為用戶提供更加寬泛、多樣化的業(yè)務(wù)內(nèi)容和專業(yè)化服務(wù),從而提高用戶對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的黏性和忠誠(chéng)度[2]。
(四)符合通信效率需求
現(xiàn)如今針對(duì)于城市物聯(lián)網(wǎng),伴隨其大力推廣再加上覆蓋范圍的延伸,無論是通信質(zhì)量還是網(wǎng)絡(luò)傳送的范圍,都有了更為嚴(yán)格的要求,在物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因?yàn)橛兄?dú)特的功能可以達(dá)到通信的可靠運(yùn)轉(zhuǎn),從而促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)功能不斷完善,與此同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),很大程度上可以提高通信效率,持續(xù)強(qiáng)化感知層運(yùn)行質(zhì)量,而且對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息劑型可以第一時(shí)間感知以及檢測(cè),確保信息得到高效的傳輸。當(dāng)處于數(shù)據(jù)傳輸過程,通過物聯(lián)網(wǎng)不但可以提高數(shù)據(jù)處理效率,而且也能夠保障精準(zhǔn)性,另外對(duì)于處理的時(shí)間周期,能夠促使其處于適當(dāng)?shù)姆秶?,達(dá)到短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換通信的目的。此外在物聯(lián)網(wǎng)中利用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)傳輸層,持續(xù)延伸信息傳輸渠道,達(dá)到雙重功能,很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,為使用者提供高效而且可靠的信息數(shù)據(jù)。
三、計(jì)算機(jī)硬件與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的總體應(yīng)用
(一)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用方式
在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中,移動(dòng)性主要包含在同一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的組成中。移動(dòng)終端,廣播網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理等其中,用于移動(dòng)終端也就是說,這些問題完全反映在Web和端口應(yīng)用程序的接收中,并且端口信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)僅可用作信息節(jié)點(diǎn)。重要信息通過數(shù)據(jù)鏈接存儲(chǔ)在Internet上,從而改善了信息的傳輸。避免時(shí)間,空間和其他因素的影響。可以通過Internet的信息鏈接來感知端口的強(qiáng)度。顯然,該過程的兩次傳輸之間的平衡通過通信傳播,遠(yuǎn)程操作和控制而大大提高了[3]。
(二)計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)用
在物聯(lián)網(wǎng)中包含著較多的計(jì)算機(jī)硬件,尤其是傳感器,例如FRID,硬件終端中有著較多的部件,而傳感器是非常關(guān)鍵的。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面可以把傳感器分成兩種,也就是網(wǎng)關(guān)以及終端傳感器。通過對(duì)終端傳感器的使用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、信息的輸送以及指令的接收等,這一傳感器中有著多種模塊,比如時(shí)鐘以及感知模塊。通過電源管理模塊,能夠達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)能的目的,若電源量不夠的話,能夠第一時(shí)間通知使用者需要更換電源;通過時(shí)鐘模塊的作用,能夠達(dá)到頻率同步的目標(biāo),針對(duì)于這兩種傳感器的數(shù)據(jù),可以同步進(jìn)行發(fā)送以及接收,增加信息發(fā)送的速率;通過LED顯示模塊,能夠充分體現(xiàn)操作以及運(yùn)行步驟,可以及時(shí)掌握傳感器的運(yùn)行狀況;而對(duì)于天線模塊,能夠有效發(fā)送以及接收信息;借助信號(hào)調(diào)制解調(diào)能夠達(dá)到多種信號(hào)間的轉(zhuǎn)換,比如數(shù)字以及模擬信號(hào),同時(shí)完成對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮;對(duì)于感知模塊來講,其主要有著兩項(xiàng)功能,也就是對(duì)數(shù)據(jù)的感知以及采集。
針對(duì)于網(wǎng)關(guān)傳感器而言,其往往被稱作路由器傳感器。對(duì)于終端傳感器所獲取的信息能夠集中發(fā)送至網(wǎng)關(guān)傳感器,從而可以和網(wǎng)絡(luò)實(shí)行交換,與此同時(shí)這種傳感器也能夠接收指令,起到信息的路由轉(zhuǎn)發(fā)作用。當(dāng)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)時(shí),能夠結(jié)合具體的需求來設(shè)置傳感器,與前一種傳感器類似,路由器傳感器也包含著多個(gè)模塊,比如顯示以及時(shí)鐘模塊,對(duì)于該種傳感器來講由于用不著獲取環(huán)境數(shù)據(jù),故而不存在感知模塊,通過單片機(jī)芯片,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng),如達(dá)到射頻數(shù)據(jù)發(fā)送以及接收,與此同時(shí),可以掌控物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行情況[4]。
(三)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)和應(yīng)用
基于FPGA的無線傳感數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)集成Smart Compile技術(shù),主要涵蓋以下幾個(gè)功能模塊。
1.按鍵模擬數(shù)據(jù)輸入模塊
主要由接收模塊和發(fā)送模塊完成與Zig Bee無線射頻模塊的數(shù)據(jù)通信。
2.LCD顯示模塊
主要采用12864系列的內(nèi)置字庫(kù)型顯示模塊,提供8位微處理器接口、4位微處理器和串行接口,完成相關(guān)LCD顯示操作。
3.SRAM存儲(chǔ)控制器模塊
通過地址寄存器和雙向的數(shù)據(jù)寄存器完成存儲(chǔ)控制。
4.用于外擴(kuò)展的DDS模塊
采用DDS頻率合成技術(shù)進(jìn)行信號(hào)源的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
由此可見,基于Zig Bee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和應(yīng)用極大地提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確可靠監(jiān)測(cè),具有靈活的并行數(shù)據(jù)處理能力。
四、物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展前景
在科技不斷發(fā)展的影響下,通信技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的使用受到限制網(wǎng)絡(luò)比較廣??梢越⒒ヂ?lián)網(wǎng)通訊和通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用程序的時(shí)代。如今,在互聯(lián)網(wǎng)上非常關(guān)注,大多數(shù)高管利用這次機(jī)會(huì)積極地探索和討論互聯(lián)網(wǎng)。通信技術(shù)和移動(dòng)支付的互聯(lián)為各種物聯(lián)網(wǎng)通信行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。簡(jiǎn)而言之,在物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)中,識(shí)別和使用通信網(wǎng)絡(luò)的潛力相對(duì)較大,因此可以在Internet上積極推廣。隨著人工智能技術(shù)的廣泛使用,現(xiàn)代信息技術(shù)隨著技術(shù)的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸被引入,從而使物聯(lián)網(wǎng)的使用對(duì)象的實(shí)際操作可以通過通信和信息技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,在通信技術(shù)的幫助下,在家中使用遠(yuǎn)程電飯鍋和熱水。當(dāng)您上班時(shí),請(qǐng)使用手機(jī)上的應(yīng)用程序遠(yuǎn)程控制您的房屋。當(dāng)下班回到家中時(shí),熱水會(huì)在熱水器中沸騰,這樣不僅可以節(jié)省時(shí)間,而且可以改善人們的生活水平。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在物聯(lián)網(wǎng)中借助硬件設(shè)備并采取網(wǎng)絡(luò)技術(shù),針對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)通信而言,可以極大提高其質(zhì)量并延伸覆蓋的范圍,與此同時(shí)可以促使通信傳輸更高效、更快,盡可能推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的可靠發(fā)展。所以對(duì)于構(gòu)建功能更加完善的物聯(lián)網(wǎng)科技,以便能夠符合人們的需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)多樣化通信,獲得人們的認(rèn)可以及滿意,推動(dòng)社會(huì)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]馮云梅.計(jì)算機(jī)硬件及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通, 2020(04):48.
[2]李延峰.計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的運(yùn)用探索[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通, 2020(04):52.
[3]齊世霞.計(jì)算機(jī)硬件及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].信息通信, 2019(06):124-125.
[4]李延峰.計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的運(yùn)用探索[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通, 2020(04):52.
電子通信與計(jì)算機(jī)科學(xué)2021年3期