宋洪成 徐娟娟

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立在光纖通信、移動(dòng)通信和傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展與完善，逐漸構(gòu)成了物物、人物互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)。文章主要探討了互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)，論述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的有效應(yīng)用，希望能對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性提供借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)通信;運(yùn)用實(shí)踐

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)通信需要將傳感器、WiFi、ZigBee、TD—LTE等軟硬件資源集中到一起，在物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中運(yùn)用射頻識(shí)別、云計(jì)算等計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)建以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的通信網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)事物運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)了解，保證移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。目前物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)物流、倉(cāng)儲(chǔ)、金融等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，推動(dòng)信息化社會(huì)的發(fā)展，滿足人們自動(dòng)化、共享化的事物獲取需求。物聯(lián)網(wǎng)通信這一網(wǎng)絡(luò)概念，在我國(guó)正處在創(chuàng)新發(fā)展的重要階段，能夠加強(qiáng)人物、物物之間的通信聯(lián)系，簡(jiǎn)化信息的采集處理過(guò)程，對(duì)人們的工作生活產(chǎn)生了巨大影響[1]。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層中的計(jì)算機(jī)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)感知層的基本構(gòu)成要素是傳感器，并在此基礎(chǔ)上延伸出了二維碼標(biāo)簽、攝像頭、GPS等感知終端。在物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中，感知層主要負(fù)責(zé)對(duì)物體信息的識(shí)別，是最基本的處理單位。計(jì)算機(jī)的射頻識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)感知層中得到了深層應(yīng)用，能夠自主完成對(duì)產(chǎn)品信息的識(shí)別和處理，借助傳感器技術(shù)的便利，進(jìn)行信息內(nèi)容的統(tǒng)一管理，保障信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)具備強(qiáng)大的信息處理能力，物聯(lián)網(wǎng)感知層的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)識(shí)別功能的有效應(yīng)用。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中的計(jì)算機(jī)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的構(gòu)建十分復(fù)雜，由于網(wǎng)絡(luò)層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信的重要環(huán)節(jié)，涉及了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)建立等重要內(nèi)容，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的核心科技，主要負(fù)責(zé)接收、傳遞和處理來(lái)自于感知層的信息內(nèi)容。

1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的建立需要以移動(dòng)通信網(wǎng)為基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的接入設(shè)備需要與互聯(lián)網(wǎng)建立連接關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)的使用對(duì)象通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，進(jìn)行互聯(lián)對(duì)象需求的傳遞，因此，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層需要給予足夠的地址空間，進(jìn)行互聯(lián)對(duì)象的地址填寫(xiě)，要保證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層具有足夠的容量，支持互聯(lián)對(duì)象的工作信息傳遞。在出現(xiàn)大量智能通信請(qǐng)求時(shí)，保證網(wǎng)絡(luò)層的穩(wěn)定性，能夠?yàn)槎鄠€(gè)用戶群體提供通信協(xié)議服務(wù)，維持智能物體間通信速率的穩(wěn)定性。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層需要具備自動(dòng)化信息組織能力，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)提出大量的IP地址需求時(shí)，自動(dòng)化形成符合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的IPv4，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層出現(xiàn)地址資源耗盡難題時(shí)，IPv4無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行IP地址分配，但物物、人物之間的通信請(qǐng)求從未間斷。為了滿足人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)需求，IPv4正式轉(zhuǎn)型升級(jí)為IPv6。從IP地址數(shù)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（包含全零地址）來(lái)看，IPv6的地址容量高出IPv4數(shù)十倍，這一發(fā)展現(xiàn)狀是計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新取得的重大成果，因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的發(fā)展有著重要影響[2]。

1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的建立需要以云計(jì)算平臺(tái)為核心

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的建立，需要以龐大的數(shù)據(jù)為中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸、處理和獲取，因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)中的云計(jì)算平臺(tái)，作為針對(duì)數(shù)據(jù)管理所提出的一種新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的核心科技。物聯(lián)網(wǎng)的建立能夠?qū)⑽镔|(zhì)世界的多個(gè)個(gè)體聯(lián)系在一起，在這一過(guò)程中需要收集大量的數(shù)據(jù)信息，計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)主要負(fù)責(zé)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行加工處理，通過(guò)計(jì)算結(jié)果的合理分析，制定出決策管理方案。因此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層與云計(jì)算技術(shù)之間的有效結(jié)合，能夠?qū)⒌玫降挠?jì)算內(nèi)容保存到分布式計(jì)算機(jī)，這種數(shù)據(jù)管理方式與企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)模式具有一致性，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存位置脫離遠(yuǎn)程服務(wù)器和本地計(jì)算機(jī)，能夠隨時(shí)將有效的資源內(nèi)容切換到相應(yīng)的應(yīng)用平臺(tái)，并結(jié)合互聯(lián)對(duì)象的服務(wù)請(qǐng)求，進(jìn)行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存系統(tǒng)的訪問(wèn)。

1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層中的計(jì)算機(jī)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要遵循智能化的技術(shù)需求，憑借便利性、實(shí)用性的發(fā)展趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層與計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)之間的有效融合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)領(lǐng)域信息內(nèi)容的智能化分析。借助計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)編程服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流、交通、電網(wǎng)等領(lǐng)域的有效管理，與此同時(shí)，為了保障互聯(lián)對(duì)象的隱私，需要合理地運(yùn)用信息安全技術(shù)為安防、醫(yī)療等領(lǐng)域提供網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。

2 計(jì)算機(jī)傳感器在物聯(lián)網(wǎng)通信中的運(yùn)用

物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，會(huì)運(yùn)用到許多計(jì)算機(jī)硬件，例如掃描儀、攝像頭等等，這些具有感知特性的硬件終端，其穩(wěn)定運(yùn)行的核心部件為傳感器。物聯(lián)網(wǎng)通信中的傳感器技術(shù)主要分為終端傳感器和網(wǎng)關(guān)傳感器兩種類型，終端傳感器負(fù)責(zé)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中所產(chǎn)生的移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，根據(jù)工作人員的控制指令進(jìn)行發(fā)送和接收。終端傳感器的信息處理質(zhì)量與各模塊的設(shè)備選擇密不可分，傳感器的電源容量、LED顯示程序、視頻天線的傳輸效果、信號(hào)收集調(diào)節(jié)、信息數(shù)據(jù)感知都會(huì)對(duì)終端傳感器的使用效果造成影響。傳感器電源是物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中傳感器正常工作的主要?jiǎng)恿?lái)源，工作人員需要定期對(duì)電源的電量進(jìn)行檢查，當(dāng)電量即將耗盡時(shí)，需要第一時(shí)間通知用戶進(jìn)行更換。電源的選擇要考慮電源容量的大小，以滿足物聯(lián)網(wǎng)通信需求。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有ZigBee，WiFi和TD-LTE3種。

3.1? ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要作用是維護(hù)各層次架構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行，定期對(duì)物聯(lián)網(wǎng)物理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查詢，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)控制指令進(jìn)行控制層訪問(wèn)，采集物聯(lián)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和集中管理。在進(jìn)行ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議制定的過(guò)程中要與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求相一致，ZigBee能夠通過(guò)自動(dòng)化組織功能，完成拓?fù)浼軜?gòu)的結(jié)構(gòu)建立。物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中使用的設(shè)備數(shù)量較多，各設(shè)備之間的運(yùn)行通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)保持連接狀態(tài)，在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)設(shè)備增加、刪除、修改等情況，需要通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)進(jìn)行設(shè)備修復(fù)，保證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[3]。

3.2? WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)形式，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，為用戶的使用和傳輸提供便利，支持物聯(lián)網(wǎng)中無(wú)線網(wǎng)卡設(shè)備的接入。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)能夠利用WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)時(shí)加入、退出，讓網(wǎng)絡(luò)組建更加方便，被廣泛應(yīng)用到了工廠加工控制和辦公通信等領(lǐng)域。

3.3? TD-LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

TD-LTE屬于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最龐大的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)形式，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的應(yīng)用，能夠提高數(shù)據(jù)傳輸速度，保障傳輸流程的靈活性，有效降低移動(dòng)終端的信號(hào)發(fā)射功率，延長(zhǎng)移動(dòng)終端的使用壽命，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。在物聯(lián)網(wǎng)通信過(guò)程中，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)化完成數(shù)據(jù)的融合工作。近年來(lái)新出現(xiàn)的5G移動(dòng)通信能夠完成對(duì)智能天線和MIMO技術(shù)的整合，提高通信在各種環(huán)境下的適應(yīng)能力，降低通信干擾，提高移動(dòng)通信性能，保證通信轉(zhuǎn)換的成功率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)傳感器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的應(yīng)用，需要充分考量物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的發(fā)展需求，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3部分，以移動(dòng)通信網(wǎng)和云計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ)，提高物聯(lián)網(wǎng)通信的環(huán)境適應(yīng)能力。

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（編輯 何 琳）