李長青

（長江藝術(shù)工程職業(yè)學院 湖北荊州 434001）

隨著城市化進程的不斷加快，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，打破了傳統(tǒng)信息交流過程中時間、空間等因素的限制，拓寬了溝通渠道和溝通方式。計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要通過借助傳感器有效連接計算機網(wǎng)絡，從而逐步加強自身智能控制與定位識別。計算機物聯(lián)網(wǎng)的基礎是互聯(lián)網(wǎng)體系，可以輕松實現(xiàn)信息的延伸與拓展。基于此，本文主要探究計算機物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與主要應用路徑。

一、物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎上，將各類傳感設備與計算機技術(shù)相結(jié)合，進而實現(xiàn)人機物互聯(lián)。隨著我國信息技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也越來越成熟，并且物聯(lián)網(wǎng)目前已經(jīng)運用到我國各個科研領域。此外，根據(jù)不同類型的智能傳感器，相關(guān)技術(shù)人員利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對各種信息的實時監(jiān)管，進而提高了工作效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早出現(xiàn)于20 世紀末，比爾·蓋茨提出：物聯(lián)網(wǎng)是基于傳感器、計算機技術(shù)以及相關(guān)硬件構(gòu)成的。在四年后，著名雜志論壇提出了物聯(lián)網(wǎng)是改善今后人類未來生活的重要技術(shù)。

二、物聯(lián)網(wǎng)的特性

物聯(lián)網(wǎng)的初衷是協(xié)助人與外界、人與物更好地交流溝通，它作為信息傳遞的橋梁，擁有很多特性，例如時效性、一致性、方便操作。在信息之間的溝通過程中，它能保證音頻、視頻等不同形式的文件交流暢通無阻。此外，還能依據(jù)不同客戶的具體要求，進行信息格式的轉(zhuǎn)換。信息借助物聯(lián)網(wǎng)傳播的過程是通過感應設施實現(xiàn)的，物聯(lián)網(wǎng)信息傳播時，把海量的信息元素進行整理、合并、傳播，該過程非常繁雜、寬泛，可以做到跨時間和空間梯度的信息收集和交流，從而協(xié)助人們更科學地認識世界、改造世界。此外，物聯(lián)網(wǎng)在信息傳播階段最關(guān)鍵的服務對象是個人移動設備，所以在使用物聯(lián)網(wǎng)傳播信息時，要加強對網(wǎng)絡安全的維護和重視程度，采取各種措施確保用戶的信息安全和隱蔽性，杜絕信息泄露。

三、計算機技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系

計算機技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)有著密不可分的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心便是高效運用計算機科學技術(shù)。從基礎層面來看，則是對計算機硬件和軟件的需求。其背后的邏輯可以這樣理解：計算機對物聯(lián)網(wǎng)的應用主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡層，物聯(lián)網(wǎng)的傳感技術(shù)和射頻識別技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信息傳遞，再借助嵌入式技術(shù)將接收到的信息予以處理分析，最后再通過計算機將最終數(shù)據(jù)進行傳遞。由此可知，物聯(lián)網(wǎng)對于計算機技術(shù)有著極大的依賴性，計算機技術(shù)的高低直接影響了物聯(lián)網(wǎng)接收信息的快慢和信息處理正確性的高低。物聯(lián)網(wǎng)若想獲得快速發(fā)展必須得到計算機技術(shù)的支撐。

四、計算機技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中的應用

（一）射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)英文全稱為“ Radio Frequency Identification”，簡稱為RFID。這種技術(shù)跟我們?nèi)粘＝佑|的條碼掃描具有很大相似性，可以規(guī)避光學和機械的弊端。通常來說RFID 需要借助無線設備，通過目標物識別和解讀，才能與目標物之間產(chǎn)生連接。RFID 由應用軟件系統(tǒng)、閱讀器以及應答器等組成，體積較小，便于攜帶，且沒有任何污染，可以快速完成目標物掃描，非常安全。因此，RFID 深受人們喜愛。目前，大多數(shù)行業(yè)中均在有效使用RFID，不僅實現(xiàn)了工作效率的提升，還推動了計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展。

（二）云計算技術(shù)

云計算是一種類似于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，都是依靠著計算機科技的發(fā)展。云計算是利用計算機技術(shù)來設定計算格式?？傮w而言，云技術(shù)具有速度快、數(shù)量多、資源轉(zhuǎn)換迅速、系統(tǒng)設置和運行更加簡便的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的直接存取。從目前的云計算技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應用來看，物聯(lián)網(wǎng)主要是利用網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)云計算，在這個過程中，可以將各計算機實體進行集成，從而使整個系統(tǒng)的運算能力始終得到保障。

（三）網(wǎng)絡通信技術(shù)

在信息時代，網(wǎng)絡通信技術(shù)得到了較好發(fā)展。網(wǎng)絡通信技術(shù)將數(shù)據(jù)信息、通信信息、網(wǎng)絡連接等多種資源進行了有效結(jié)合。其中，數(shù)據(jù)信息主要借助衛(wèi)星和光纖才能完成相關(guān)傳輸，實現(xiàn)軟硬件數(shù)據(jù)實時共享?？梢哉f，網(wǎng)絡通信技術(shù)具有較強的處理與管理能力，發(fā)展前景廣闊。網(wǎng)絡通信技術(shù)多種多樣，而在物聯(lián)網(wǎng)背景下由于相關(guān)技術(shù)人員需要對物體之間進行數(shù)據(jù)通信，因此M2M 技術(shù)應運而生。M2M 硬件產(chǎn)品主要有以下分類：嵌入式硬件、可組裝硬件、調(diào)制解調(diào)器和傳感器。首先，嵌入式硬件就是通過嵌入式的方式，將某些硬件產(chǎn)品給予實現(xiàn)網(wǎng)絡通信的功能。但由于部分廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品不具備網(wǎng)絡通信功能，并且各產(chǎn)品由于型號配置不同使得嵌入式軟件難以在其身上應用。因此，可組裝式硬件能夠為其提供網(wǎng)絡通信能力。而網(wǎng)絡通信能力的實現(xiàn)，主要是通過傳感器將輸入輸出設備中的數(shù)據(jù)進行收集，并通過相關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，最后利用信息傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到相應終端。智能傳感器可通過無線網(wǎng)絡將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以傳輸?shù)姆绞綄崟r提供給相關(guān)技術(shù)人員，并且也可以通過衛(wèi)星系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的傳輸。智能傳感器廣泛運用在基于互聯(lián)網(wǎng)背景下的應用中。

（四）大數(shù)據(jù)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的過程中涌現(xiàn)出非常豐富的數(shù)據(jù)資源，合理使用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用提供更為豐富的數(shù)據(jù)信息，將終端所采集的龐大數(shù)據(jù)資源傳輸?shù)椒掌飨到y(tǒng)，挖掘和提取有價值的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，將有價值可利用的信息或者資料動態(tài)化傳輸?shù)骄W(wǎng)絡層次，能夠避免大量無用數(shù)據(jù)信息的傳輸而出現(xiàn)網(wǎng)絡擁堵現(xiàn)象或是節(jié)點故障的問題；采用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行各類數(shù)據(jù)信息的分析處理，還能拓寬互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用的范圍，增強技術(shù)的普適性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術(shù)的應用形式，設計能夠利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行圖形化交互的模式，合理展示所獲得的數(shù)據(jù)資料內(nèi)容，對其進行高效化應用。

五、計算機通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的具體使用

實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個方面是：感知層、傳輸層、應用層。感知層主要負責覆蓋區(qū)內(nèi)感知信息的收集，并將其及時傳輸?shù)絺鬏攲?。傳輸層非常關(guān)鍵，它負責獲取感知層的信息，并將其及時準確傳送到網(wǎng)管，最后即實現(xiàn)其與傳感器的交流?？梢钥闯觯瑐鬏攲邮侨伺c人間進行交流的平臺。應用層主要負責對獲取到的信息進行加工處理，并且不斷優(yōu)化完善網(wǎng)絡設備，保證網(wǎng)管的無線路由器與協(xié)議間無障礙互換。上述三個環(huán)節(jié)的順利與否，會直接影響到計算機通信網(wǎng)絡安全。在整個環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵的就是感知層。它的工作內(nèi)容是把網(wǎng)絡覆蓋區(qū)內(nèi)的對象進行檢查，并對有用的數(shù)據(jù)進行收集、整理，最終借助網(wǎng)管完成傳送工作。不同網(wǎng)絡間任務連接是借助網(wǎng)管實現(xiàn)的。物聯(lián)網(wǎng)獲取的信息只能進行整理、分析，在一個完整的任務中，計算機通信網(wǎng)絡的信息壓力非常大。隨著互聯(lián)網(wǎng)使用越來越頻繁，信息傳遞的內(nèi)容也越來越多，這無疑加重了信息收集壓力，也加大了感知層收集、感知信息的工作量。

六、計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應用情況

（一）物流領域中的應用

隨著電子商務的迅速發(fā)展，物流產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，物流企業(yè)的核心能力得到了極大的提升，并對傳統(tǒng)的物流運輸方式產(chǎn)生了革命性的變革。從目前的物流應用情況來看，主要有5 個方面的內(nèi)容。1.產(chǎn)品溯源體系：在農(nóng)產(chǎn)品、煙草、醫(yī)藥、食品等重要行業(yè)中，通過對產(chǎn)品的跟蹤、識別、查詢、收集信息，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。2.智能化的可視化管理網(wǎng)絡：通過RFID 技術(shù)、GPS、傳感技術(shù)，在物流管理的全過程中，能夠?qū)\輸車輛進行精確的定位，對貨物進行實時的監(jiān)測，并通過可視化、透明化、智能化的方式進行管理。3.企業(yè)的物流配送中心：利用RFID 技術(shù)和傳感器技術(shù)，實現(xiàn)了物流系統(tǒng)的智能化管理和運行的自動化，實現(xiàn)了物流全過程的自動化，實現(xiàn)了信息流、資金流、商業(yè)流的一體化。4.智能供應鏈：通過利用物聯(lián)網(wǎng)，可以很好地提升物流企業(yè)的后勤保障網(wǎng)絡，并能夠準確預測客戶需求，讓整個供應鏈更加地智能化，滿足客戶更多需求。5.綜合應用多種技術(shù)：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和其他技術(shù)的合作能力得到了極大的提高，從而使其在物流方面得到了更廣泛的應用。就當前而言，物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的應用主要表現(xiàn)為：“電商+物聯(lián)網(wǎng)”“車聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”“智能制造+物聯(lián)網(wǎng)”。以“智能制造+物聯(lián)網(wǎng)”為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)的發(fā)展中得到了越來越多的應用，尤其是在傳感器、智能控制等方面，它們與生產(chǎn)線的功能有著密切的聯(lián)系，從而達到了生產(chǎn)信息的互聯(lián)。

（二）醫(yī)療領域中的應用

在醫(yī)療領域應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以科學化、智能化醫(yī)療數(shù)據(jù)管理。例如，各大醫(yī)院在藥品使用信息查詢以及病人身份掃碼驗證等方面，可以利用物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控病人身體健康情況，便于醫(yī)護人員全面詳細地了解病人病情，從而為病人提供針對性的治療方案。同時，醫(yī)院工作人員將病人病歷傳輸至醫(yī)療系統(tǒng)，可使有需要的醫(yī)院共享其就醫(yī)記錄，從而節(jié)省醫(yī)療時間，提高醫(yī)療水平。由此可見，將計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)有效結(jié)合，可以推動醫(yī)院信息化建設，優(yōu)化患者就醫(yī)流程，實現(xiàn)醫(yī)院智能化發(fā)展目標。

（三）電力領域中的應用

目前人們在生產(chǎn)和生活中對電力資源的需求逐漸增加，對電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量提出了更為嚴格的要求。在電力領域使用計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠提升智能化電網(wǎng)建設水平，確保電力系統(tǒng)的運行效果和效率，并且在智能電網(wǎng)領域，可以采用計算機物聯(lián)網(wǎng)多種類型的技術(shù)和設備提升電網(wǎng)的自動化水平。另外，電力系統(tǒng)還可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行電腦的可靠與安全傳輸，提升電力資源配置的優(yōu)化能力。

（四）校園智能圖書館中的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園領域中也有很好的應用。以高校校園圖書館為例，校園圖書館是高校學生學習的地方，但由于高校學生人數(shù)眾多而高校圖書館位置普遍較少，因此，高校校園時常會出現(xiàn)占座搶座的情況，影響了高校學生的學習氛圍。而相關(guān)工作人員通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠有效地對高校圖書館占座情況進行實時的監(jiān)管，并且基于高校圖書館座位使用情況為學生提供信息提示。具體的操作方式是：相關(guān)技術(shù)人員在高校圖書館座位中嵌入智能壓力傳感器和智能溫度傳感器，倘若高校學生坐在座椅上，智能壓力傳感器就會接收到相應的信號，并且溫度傳感器也會隨著學生與座椅之間的接觸導致溫度上升。因此，相關(guān)傳感器將信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁咝Ｔ茢?shù)據(jù)中心平臺中。隨后，云數(shù)據(jù)中心平臺在電子顯示屏為學生顯示當前座位已被占座的信息。

（五）安防行業(yè)中的應用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善改進，在安防行業(yè)中得到了極大的重視和廣泛的應用，發(fā)揮了舉足輕重的作用。物聯(lián)網(wǎng)安防的含義是：終端產(chǎn)品具備智能化的特點，可以將傳感器與其他東西聯(lián)系起來，讓其具備監(jiān)視、服務、警戒等功能。例如，物聯(lián)網(wǎng)的用處有很多，可以將其運用于智能交通、工業(yè)檢測等領域。即使物聯(lián)網(wǎng)被運用到各種不同的行業(yè)中，其主要用途都與安防有關(guān)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進一步完善發(fā)展，會給安防行業(yè)帶來更多的商機。根據(jù)相關(guān)專家的預測，將來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會成為一個上萬億元的高科技市場，而安防領域?qū)⒊蔀槲锫?lián)網(wǎng)的重點領域。上海浦東國際機場正在把物聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng)投入到實用當中，這個舉措讓我們清晰地認識到了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景。物聯(lián)網(wǎng)的使用不僅僅展現(xiàn)在重大事物上，在人們?nèi)粘Ｉ钪幸材軌蚪佑|到。比如當一個人在外面時，可以通過一條短信或者一個語音開啟房間內(nèi)的空調(diào)；當回家時，門鎖是智能的同時，家里的一些戒備系統(tǒng)也會解除警報；在家里休息時，通過一個遙控器就可以控制家里所有電源。晚上睡覺時，只要設置好休息模式，屋子里的電器設備將會隨之關(guān)閉，防備警戒系統(tǒng)也會開啟。

（六）智能家居中的應用

智能住宅的應用技術(shù)包括：安全防護技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、語音視頻技術(shù)等。目前智能家庭的發(fā)展趨勢，包括家庭自動化、家庭網(wǎng)絡、網(wǎng)絡家電等，包括智能視頻監(jiān)控、智能燈光控制、智能家電控制、視覺通信、家庭影院等，極大地提高了人們生活的智能化與舒適化。隨著人們的生活水平不斷提高，對技術(shù)的需求也越來越高，智能家居的發(fā)展空間也越來越大，功能也會越來越完善，這對于提高家庭生活的便利，是一個很有意義的課題。

七、計算機物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

計算機物聯(lián)網(wǎng)是社會經(jīng)濟發(fā)展、科學技術(shù)進步的時代產(chǎn)物，能為各行各業(yè)提供科學、智能的技術(shù)支持。目前，計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因其自身獨特的優(yōu)勢，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α５覈c網(wǎng)絡技術(shù)先進的發(fā)達國家相比，還存在一定的技術(shù)差距。因此，為有效促進我國計算機物聯(lián)網(wǎng)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，應加大對物聯(lián)網(wǎng)科技研發(fā)力度，投入更多的研究經(jīng)費，制定相應的扶持政策，確?？蒲泄ぷ黜樌M行，從而調(diào)動科研人員的工作積極性，研發(fā)出更為先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為社會產(chǎn)業(yè)振興提供技術(shù)支持。另外，我們還需建立完善的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，制定嚴格的行業(yè)標準，積極學習其他國家的先進技術(shù)，取長補短，全面振興我國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，持續(xù)推動社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。

結(jié)語

現(xiàn)如今，科學技術(shù)在不斷發(fā)展更新，促進了計算機技術(shù)的持續(xù)升級和優(yōu)化，使它的應用范圍持續(xù)增加、功能越來越齊全，促進了物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的正向發(fā)展，在該過程中實現(xiàn)了相互促進?？梢韵胂笪锫?lián)網(wǎng)技術(shù)在未來將會更加完善和先進，其應用領域也會越來越寬，最終方便人們的生產(chǎn)生活。