刍议物联网技术及应用

2016-07-10郭伟

电子技术与软件工程 2016年8期

关键词：云计算物联网

郭伟

摘要：在互联网的基础上，提出了物联网概念。并针对物联网网络中的各种新型技术进行了阐述，同时分析了物联网的框架结构，最后列举了物联网的各种应用。

【关键词】物联网无线射频技术 IPV6 云计算云储存纳米技术等

1 物联网的特征

1.1 智能化处理

利用云计算、云存储等技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化管理

1.2 可靠的传输

通过Internet将物体的信息实时准确的传递出去。

1.3 全面感知

利用信息传感设备等随时随地获取物体的信息。

2 物联网的所用技术

物联网应用的技术主要有无线射频技术（RFID），无线传感网络技术，IPV6技术，云计算技术，纳米技术等。

2.1 无线射频识别是一种非接触式的自动设别技术

一般由阅读器、应答器、应用系统三部分组成。它的工作原理是：使用射频电磁波，通过交变磁场或者电磁场，在阅读器和进行识别、分类和跟踪的移动物品之间，实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别的目的。无线射频技术是一种利用电磁能量实现自动识别和数据传输技术，可以提供无人看管的自动监视和报告作业。

2.2 无线传感网络技术

无线传感网络是由大量传感器节点通过无线通信方式形成一个的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。它具有规模网络大、网络自动组织，网络构成处于动态、网络可靠、需要应用相关的网络以及网络以数据为中心等特点。

2.3 IPV6技术是在IPV4协议基础上的运行的网络协议

IPV4采用32位的地址长度，大约只有43亿个地址，而IPV6采用128位地址长度，可以解决互联网地址不足的问题，实现更多的端到端连接功能。另外IPV6还可以提高网络的整体吞吐量，改善服务质量，安全性有更好的保证。

2.4 云计算技术

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算技术的发展，就是通过庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交给由多部服务器组成的庞大的系统经搜寻，计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，网络服务提供者可以在很短时间内，达成处理数以千万计甚至忆计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

2.5 纳米技术（nanotechnology）

也称毫微技术，是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。目前，纳米技术在物联网技术的应用主要体现在无线射频设备、感应设备的微小化设计、加工材料和纳米加工技术上。

3 物联网技术框架结构

物联网技术的框架结构包括感知层技术，网络层技术，应用层技术，公共技术。如图1所示。

3.1 感知层

数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，主要有各类物理量，标识，音频，视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器，RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。

3.2 网络层

实现更加广泛的互联功能，把感知到的信息可靠，安全、稳定地进行传送，需要感知网络器网络与移动通信技术，互联网技术相互融合。经过十多年的的快速发展，移动通信、互联网等技术已经比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。

3.3 应用层

应用层主要包含应用支撑平台层和应用服务层。应用支撑平台层用于支撑跨行业，跨应用，跨系统之间的信息协同，共享，互通的功能。应用服务层报刊智能交通，智能医疗，智能家居，智能物流，智能电子等行业应用。

3.4 公共技术

公共技术不属于物联网技术的某个特定的层面，而是与物联网技术架构的三层都有关系。主要是标识与解析，安全技术，网络管理，服务质量管理等。

4 物联网的应用例子

物联网也被广泛应用于交通，电网，医疗，工业，农业，环保，建筑等领域。

4.1 智能交通

应用大量的传感器组成网络，并与各种车辆保持联系，监视每一辆汽车的运行状况，如控制状况，发动机转速等，并根据具体情况完成自动车距保持，潜在故障告警，最佳行车路线推荐等功能，使汽车可以保持在高效低耗的最佳运行状态。

4.2 智能电网

应用在无线抄表，智能用电，电力巡检，电气设备，电力抢修管理等方面。