物聯網關鍵技術及計算機物聯網的應用

時間:2022-11-16 08:44:35

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物聯網關鍵技術及計算機物聯網的應用

摘要:近年來,信息化時代的到來促使物聯網技術走進大眾的日常生活中,物聯網技術在各大領域中的應用對大眾生活方式產生了潛移默化的影響。本文首先對計算機物聯網的各項關鍵技術進行了淺要的分析,探討了各項關鍵技術在物聯網技術中所處的地位,并結合當下物聯網技術的實際應用情況分析了其在各行各業中的應用現狀以及對促進行業發展的意義。

關鍵詞:計算機聯網;關鍵技術;應用

隨著科學技術的不斷革新,計算機物聯網技術在各大領域均發揮出了自身獨特的技術優勢,有效地促進了各行各業高質量發展,引領著人們生活方式的變革。同時,計算機物聯網技術的應用潛力巨大,對其進行開發應用的空間依舊很大。為拓展物聯網技術的應用思路,本文淺析了物聯網關鍵技術的主要組成部分,并分析了物聯網技術在與民生息息相關的各大行業中的應用現狀。

一、計算機物聯網的關鍵技術分析

(一)射頻識別通信技術

作為計算機物聯網關鍵技術中最為基礎的一項,射頻識別通信技術能夠實現閱讀器與電子標簽進行非接觸式通信交互。與傳統的條碼掃描識別技術的工作原理相比,二者都建立在標簽識別的技術基礎上,而射頻識別技術則摒棄了傳統條碼掃描識別技術依賴光學接觸的缺點。射頻識別技術的核心部分由天線線圈、閱讀器和電子標簽組成,基于射頻信號這一通信媒介來完成相應的通信傳輸工作,能夠以電子標簽對不同物品進行標記管理。同時,射頻識別技術具備較高的抗干擾能力,因此其應用場景極為廣泛,能有效助推物聯網技術的應用落地。

(二)傳感網技術

物聯網技術的重要支撐主要包括傳感網技術,作為物聯網關鍵技術的重要組成部分,傳感網技術則依賴于無線傳感技術以及各類傳感器。在整個物聯網系統的運行過程中,傳感器承擔著將現實世界與互聯網連接的責任,傳感網首先捕獲實際環境中的各類數據信息,經過傳感器的處理,相關信息能被轉化為可被處理器識別的電子信號,從而完成環境信息的獲取。在如今科技水平快速提升的背景下,傳感器的智能化和集成化程度越來越高,這對于拓寬物聯網的實際應用范圍具有重要促進作用。

(三)網絡通信技術

作為物聯網技術實現的關鍵技術基礎,網絡通信技術與傳感網技術共同承擔著將現實世界與互聯網連接的責任,在物聯網關鍵技術中處于不可替代的地位。網絡通信技術主要包括無線、有線傳輸技術以及網關技術等。網絡通信技術能夠與藍牙、WiFi等近距離通信技術進行完美結合。無線數據通信是網絡通信技術的重要內容之一,也是M2M技術的重要基礎,是物聯網系統實現信息傳輸的技術支撐。同時,在云計算技術的支持下,網絡通信技術兼具了多種信息處理與系統管理的功能。因此,網絡通信技術的進步為計算機物聯網技術的快速發展奠定了基礎。

(四)云計算技術

依托于互聯網的云計算技術能夠為物聯網系統提供實時且快速的遠程計算服務,云計算的整個過程并不在本地計算機中進行,而是將物聯網系統所需的計算服務分配給不同的遠端計算機。基于這種計算原理,操作人員能夠對遠程計算資源進行快速切換,根據物聯網系統的實際需求來訪問對應的計算系統。云計算技術自身則依賴于網絡通信技術,發揮互聯網對實體計算平臺進行資源整合的作用,從而組建出一整套具有較強運算能力的計算系統。

(五)M2M技術

作為強化人與物聯網系統人機交互能力的輔助技術,M2M技術依賴于信息的傳輸,其結構主要包含一套能在不同位置連接其他物聯網系統的中央系統。在實際的物聯網系統中,M2M技術的運行模式主要包括垂直和水平兩種,借助無線通信技術實現與物聯網系統的連接。基于該技術的通信方式,物聯網系統可完成環境信息的采集,并對其進行相應的處理、運算以及傳輸,以實現物聯網系統所需的各種功能。從整體上看,在M2M技術的支持下,物聯網系統能夠有效加強人與物聯網系統內相關設備之間的交互。因此,該項技術在物聯網領域中的應用能有效助推物聯網技術的發展。

二、計算機物聯網的實際應用

(一)智能家居領域

計算機物聯網在智能家居領域的實際應用主要包括智能家居設備遠程控制和家庭智能安防。家庭服務器被用于處理并傳輸物聯網系統內各家居設備產生的數據,各類智能家電、安保監控設備均能通過服務器與家庭成員的移動終端進行交互,用戶能夠對智能家居設備進行遠程控制,同時也能遠程實時訪問家居安保系統和外部小區安防系統。此外,物聯網系統與移動終端的連接能夠使家居設備實現智能啟停,可在主人到家之前提前進入運行狀態,從而使用戶獲得更為舒適的體驗。

(二)食品與醫療領域

隨著經濟的快速發展,人們對生活品質的要求也越來越高,主要體現在對食品安全和醫療水平的關注。食品安全關乎大眾的身體健康,計算機物聯網技術可被應用于食品加工生產線中,實現對整個生產環節的監控,提高了食品生產、檢驗以及包裝等流程的管理質量。在醫療衛生領域,計算機物聯網系統可被集成在醫院醫療設施、儀器以及安防監控中,實現對病人健康的全程監控,同時可將病人的就醫記錄進行精確統計并共享。此外,計算機物聯網技術能被有效地融入醫院信息管理系統,加快醫院信息化和智能化管理水平的提高,同時能大幅改善病人的就醫體驗。

(三)城市交通管理領域

如今,交通工具種類繁多,城市道路也越來越復雜,交通管理面臨著更大的壓力。將計算機物聯網系統集成到交通管理系統中對增強其智能化程度,提升交通管理效率具有重要的促進作用。計算機物聯網實時且高效的技術優勢能有效提高城市交通管理系統的實時響應特性,實現道路交通信息的快速共享,大幅提高道路車輛通行效率,在一定程度上也有助于降低車輛的能耗。在城市交通管理領域,物聯網技術的應用對于促進城市可持續發展具有重要意義。

(四)農業智能化生產領域

計算機物聯網技術同樣可被應用于農業智能化生產領域,農業智能化生產設備、農田安全設施與監控系統等設備均可接入物聯網系統,將農業生產過程中產生的各類數據實時傳入云計算平臺,在對生產信息進行高效處理后公示給相關工作人員,并能在收到工作人員的控制指令后對相關設備進行控制。工作人員在對農業生產中的環境和人工等因素進行分析后,能夠在整體上對農業生產各個環節的質量進行把控,實現遠程操作與監控,能夠大幅提高農業生產的效率。

(五)物流運輸領域

隨著國民經濟的快速增長,物流運輸行業的規模也在持續擴大。計算機物聯網技術在物流運輸領域的應用,對于提高物流運輸效率、提高物流運輸信息的透明度具有重要的促進作用。基于物聯網技術的基本原理,計算機物聯網技術可被應用于貨物分揀系統中,將目標發貨地相同的貨物分配給同一批運輸車輛,接著可將運輸車輛和貨物的相關數據實時上傳至云平臺,對數據進行相應處理后可將運輸車輛的行駛路線以及當前所在位置等信息展示給用戶。計算機物聯網技術在物流運輸管理系統中的深度應用,對于提高物流運輸效率具有重要意義。

三、結束語

物聯網的各項關鍵技術對其在各行業中的實際應用有著深遠影響,射頻識別通信技術與云計算技術是物聯網關鍵技術的基礎組成部分,傳感網技術為物聯網系統連接現實世界創造了硬件條件,網絡通信技術和M2M技術則為物聯網系統傳輸信息提供了技術支撐。物聯網技術如今已被廣泛應用于智能家居領域、食品與醫療領域、城市交通管理領域、農業智能化生產領域以及物流運輸領域中,物聯網技術的廣泛應用對推動各行業高質量發展、提升人們生活水平具有深遠意義。

作者:李藝志