羅國楷
(中石油燃料油有限責(zé)任公司,北京 100102)
物聯(lián)網(wǎng)是21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的1種新興產(chǎn)品,它深刻地影響并改變了人類的生產(chǎn)、生活。簡單地說,物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前提下的“有形的互聯(lián)網(wǎng)”,以互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等作為承載信息的媒介,使一切正常的實體物體都可以被單獨定位。計算機通信技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相融合的結(jié)果。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代科技的發(fā)展,現(xiàn)代計算機通信技術(shù)不斷提高信息處理能力,以適應(yīng)時代發(fā)展的需要。本文探討了計算機通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的發(fā)展和實踐,對于發(fā)掘計算機網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用和推動當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實指導(dǎo)作用[1]。
目前,學(xué)界對物聯(lián)網(wǎng)的定義已有多種分類,而在《全球互聯(lián)網(wǎng)報告》中指出,任何時間、任何地點的物件與網(wǎng)絡(luò)的普遍使用,都將成為未來社會和經(jīng)濟運作中不可預(yù)測的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)以知覺技術(shù)和智能裝備為基礎(chǔ),對實體社會進行技術(shù)上的認(rèn)知和實現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)的連接進行計算、數(shù)據(jù)處理和知識的發(fā)掘,使人與物、物與物的信息無縫連接,從而對物質(zhì)的真實世界進行準(zhǔn)確的控制和管理。該概念的定義是國家發(fā)展和改革委員于2011年度發(fā)布的關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的清晰表述。在此基礎(chǔ)上,國家發(fā)展和改革委員會對物聯(lián)網(wǎng)計算機通信技術(shù)的聯(lián)系作了初步的確認(rèn),并指出了通信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的擴展和發(fā)展。在今后的計算機通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中,以物聯(lián)網(wǎng)時代為基礎(chǔ),而與之相關(guān)的事物又都是有實際意義的,通過智能界面實現(xiàn)了對通信網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)優(yōu)化。
當(dāng)前,全球物聯(lián)網(wǎng)最多集中在一些比較發(fā)達的經(jīng)濟體,其目標(biāo)是利用全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)進行導(dǎo)航和定位,以達到對產(chǎn)品進行管理和監(jiān)測。其中,車輛的安全監(jiān)控是其重要的服務(wù),而在國內(nèi),目前還處在起步期,正在逐漸發(fā)展中。物聯(lián)網(wǎng)也有1個較明顯的特點,那就是它不同于以前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)那樣專注于各種應(yīng)用,而是分散在不同的領(lǐng)域,這種狀況使得目前國內(nèi)的大規(guī)模生產(chǎn)模式難以成型,并且缺乏相關(guān)的實踐,盡管國內(nèi)有很大的發(fā)展?jié)摿?,但其效益并不高。此外,國?nèi)對物聯(lián)網(wǎng)時代通信技術(shù)的發(fā)展也還沒有形成統(tǒng)一、清晰的產(chǎn)業(yè)體系,技術(shù)上也存在許多未被充分認(rèn)識的問題,使得在未來的發(fā)展中存在著諸多制約。然而,在未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)時代計算機信息技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,人們對它的重視程度將進一步提高,計算機通信技術(shù)的應(yīng)用范圍也將進一步擴大[2]。
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification ,RFID)是自動識別技術(shù)的1種,是1個包含多種信息傳感器和掃描器的無線系統(tǒng),可以進行非接觸性的雙向數(shù)據(jù)通信。它是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)時代計算機通信技術(shù)發(fā)展的重點和關(guān)鍵性技術(shù),利用傳感器的感應(yīng)器可以獲取被探測目標(biāo)的基本信息、特定方位等,從而實現(xiàn)對目標(biāo)的追蹤以及對目標(biāo)的精確定位和位置信息追蹤。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于物流、交通、身份識別、防偽、信息查閱統(tǒng)計等場景,系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
圖1 射頻識別技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)時代應(yīng)用的終極目標(biāo)就是要讓事物和事物更好地聯(lián)系起來,以良好的計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)利用它、發(fā)掘它。無線技術(shù)和有線技術(shù)是目前我國計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的主要內(nèi)容,Wi-Fi技術(shù)也是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,它可以將有線的訊號轉(zhuǎn)變成無線電訊號,為智能手機、傳感器、電腦等裝置提供通信支援。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用不但方便了辦公室工作,而且也在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛運用,為企業(yè)發(fā)展打下堅實的后盾。
云計算是將不同的計算機進行數(shù)據(jù)傳輸,將需要的大量計算樣本融合在一起,形成1個完備的系統(tǒng),再加上業(yè)務(wù)模型,為最終的客戶提供了強大的運算功能。
計算機通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所涉及的面及涵蓋的地域均十分廣泛,覆蓋全球各地的各行各業(yè),但其經(jīng)營方式總是一致的。在傳輸信息時,計算機必須通過無線和有線媒體來共享信息,也就是說,計算機是信息處理、共享和傳輸?shù)膹?fù)合體,它為人們的信息交換創(chuàng)造了條件。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的普及,人們的信息傳輸方式將更加多元化,也會變得越來越穩(wěn)定、越來越系統(tǒng)化,而在實際操作中,在沒有任何外力的影響下,即使是在很遠(yuǎn)的地方,也可以做到物與物的傳輸,人與物通信交流的有效控制。
在物聯(lián)網(wǎng)時代的通信技術(shù)中,包括感知層、傳輸層以及應(yīng)用層。所謂“感知”,就是能夠感知到信息,并將數(shù)據(jù)進行儲存。在信息傳輸層面上,可以把信息傳遞給下1層次,從而使人們能夠更好地進行通信交流。應(yīng)用層是對信息進行加工,并對其進行最優(yōu)的處理,以提高使用效率[3]。
在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,人們擁有大量的信息。為有效進行信息的管理和利用,利用物聯(lián)網(wǎng)時代的計算機通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以為用戶提供新的更為便捷可靠的方式。一方面減少了數(shù)據(jù)的加工周期以及數(shù)據(jù)的錯誤處理;另一方面計算機通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的融合既進行了合理的過濾,又可以對感知層的資料進行高效解析,并將可探索性的資料數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)傳送至計算機通信技術(shù)的應(yīng)用層面,從而達到了對數(shù)據(jù)傳送的有效管制。通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的計算機通信技術(shù)來過濾和傳送有關(guān)的數(shù)據(jù),不但可以提高信息的使用價值,也能提高信息的傳遞效率。同時,由于計算機通信具有廣闊的使用范圍,因此可以在物聯(lián)網(wǎng)時代進行遠(yuǎn)距離的傳送。
在物聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)境下,人們可以通過網(wǎng)絡(luò)以及傳感技術(shù)使對象具有“生命”,達到交流、協(xié)調(diào)、通信的目的,從而有效擴展整個通信,保證數(shù)據(jù)的可信度和集中度。近幾年,隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展和革新,在數(shù)據(jù)采集和圖像加工等方面取得了長足的進步,為信息傳輸做出了卓越的貢獻??梢哉f,測量通信和傳感裝置的高效鏈接方便了使用者的應(yīng)用,使其能夠迅速地進行信息傳送,從而真正達到物聯(lián)網(wǎng)時代“萬物皆可”的境界。
另外,運用物聯(lián)網(wǎng)計算機通信技術(shù)可以更好地實現(xiàn)對物的智能管理以及對已有數(shù)據(jù)資產(chǎn)的有效利用,這一重大革新已被廣泛地運用于各行各業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)計算機通信技術(shù)也在科技創(chuàng)新方面具有積極的推動作用,能為各行各業(yè)的發(fā)展探索新領(lǐng)域。
感知層是指在計算機上進行數(shù)據(jù)的加工、比較和歸類,通過計算機通信技術(shù)把數(shù)據(jù)傳送到對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。而要確保網(wǎng)絡(luò)的安全可靠,就必須利用物聯(lián)網(wǎng)時代通信技術(shù)來實現(xiàn)信息的穩(wěn)定,這樣才能有效提高數(shù)據(jù)的傳送速度和安全性,并確保信息的準(zhǔn)確性。當(dāng)今世界,各行各業(yè)都在努力地將物聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)融合發(fā)展,隨著信息技術(shù)的普及,人們對網(wǎng)絡(luò)通信的依賴程度也越來越高,所以需要在確保物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的前提下加快通信技術(shù)的發(fā)展,為國家的發(fā)展做出巨大貢獻,推動各行各業(yè)的融合發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)傳輸層也同樣可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機通信技術(shù),極大地改善整個系統(tǒng)的工作性能,同時根據(jù)用戶的需要對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化,確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送。而這在計算機通信中有著重要的作用,它包含了通信和感知2個部分。在此基礎(chǔ)上,人的參與可以在傳輸層面上起到很大作用,信息傳播可以使2個互不相干的話題瞬間有關(guān)聯(lián)性。因此,與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)相比較,物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的自主性更強,用戶可自行確定所需的方式[4]。
在應(yīng)用層面則是對數(shù)據(jù)進行后期處理。利用現(xiàn)代計算機通信技術(shù)與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,實現(xiàn)對所需信息進行傳輸,提升使用者對應(yīng)用的滿意程度,讓人們更易于接納。將計算機軟件的開發(fā)應(yīng)用相結(jié)合,使其可以針對使用者的個人需要,為其提供更為精確的服務(wù),也確保了信息與社會的深度整合,以提升通信的效能。還可以使各個網(wǎng)絡(luò)單位互相連接,使其協(xié)同發(fā)展,同時針對用戶的不同要求設(shè)定相應(yīng)的參數(shù),以保證在未來的物聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)境下計算機能夠更好的協(xié)同發(fā)展。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合,信息的傳遞速率得到了極大的提高。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代及其技術(shù)的發(fā)展,計算機通信技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛,其傳播范圍也越來越大,傳播的速率與距離大大超出了無線和藍牙。通過通信技術(shù),可以實現(xiàn)信息的實時傳遞;利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以對這些信息進行分析、整理,從中提取出有用的信息,然后將這些信息傳送給通信系統(tǒng),從而加快了數(shù)據(jù)的處理,減少了不必要的數(shù)據(jù)傳遞以及網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù),提高了有價值數(shù)據(jù)的傳遞速率[5]。
如今,計算機通信技術(shù)已成為人類日常工作和生活中的重要組成部分。然而由于用戶數(shù)量龐大導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息量很大,使計算機通信系統(tǒng)容易堵塞,網(wǎng)絡(luò)通信緊張,如資料下載速度很慢、網(wǎng)絡(luò)電視經(jīng)??D等,通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)可以極大地加快通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率,達到即時傳送、超寬帶高速的數(shù)據(jù)傳送,減輕了計算機通信的負(fù)擔(dān),同時也能適應(yīng)用戶對超低延時的需求。
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)時代對通信技術(shù)的不斷革新和發(fā)展也越來越迫切。物聯(lián)網(wǎng)與計算機通信技術(shù)的融合使人與人、物與物、人與物之間具備更深層次的聯(lián)系,能夠迅速分析物的具體狀況,快速開展人與物的交互,從而更好地使物能按照人的意志安全、平穩(wěn)、高效運作,并使之能夠?qū)崿F(xiàn)智能化,在某種程度上更好地推動各行各業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型。