付承彪 徐堅
【摘 要】物聯網技術是當前的一個研究熱點,它促進了信息技術的快速發(fā)展,物聯網中的信息感知內容是物聯網發(fā)展的基礎知識,本文主要探討物聯網的信息感知技術。
【關鍵詞】信息感知;物聯網;智能處理
0 引言
物聯網的定義是通過RFID裝置、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。從技術上理解,物聯網就是指物體通過智能感應裝置,經過傳輸網絡,到達指定的信息處理中心,最終實現物與物、人與人之間的自動化信息交互與處理的智能網絡[1]。從應用上理解,物聯網是指把世界上所有的物體都連接到一個網絡中,形成物聯網,然后物聯網又與現有的互聯網結合,實現人類社會與物理系統(tǒng)的整合,達到更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活。
1 物聯網的層次模型
物聯網可以劃分為一個4層的層次化模型[2]:感知識別層、網絡構建層、管理服務層和綜合應用層。在感知識別層:各種感知識別物體信息的標簽技術、傳感器技術、智能設備用于采集物體的信息,設置反作用于物體的原有的運行狀態(tài)。這個層次的技術體現了物聯網工程專業(yè)具備交叉學科的特性。在網路構建層:以各種網路技術,包括互聯網,作為物體信息的傳輸紐帶,進而實現物體與物體、物體與人等之間的廣泛的互聯互通。這個層次的技術主要是已有的或者新興的各種網絡通信技術。在管理服務層:利用各種計算技術實現對物體信息的綜合利用。這層的技術最終會表現為物聯網的中間件形式,可能是物體接入技術相關的、應用領域相關的或者是通用的。在綜合應用層:直接面向豐富多彩的各種物聯網應用,如物流、環(huán)境監(jiān)測等。物聯網工程多學科交叉的特點,使得很難建立一個面向物聯網實際應用的可靠而完備的知識體系[3],一方面多種學科的知識,特別是計算學科的知識都可以可靠地應用于物聯網工程中,然而另一方面,物聯網應用的豐富多彩又決定了很難形成一個完備的知識體系。所以在物聯網課程的教學內容組織上,只能在物聯網層次化模型中的每層中,選取若干的關鍵技術進行介紹,而不是去滿足知識體系的完備性。在感知識別層:主要介紹RFID為主的標簽識別技術、傳感器和一些智能設備。在網路構建層:主要介紹互聯網和一些無線網路。在管理服務層:主要介紹一些關鍵技術,如搜索技術、海量信息處理、智能信息處理、安全技術等。在綜合應用層:介紹一些物聯網的典型的應用場景和應用案例。
由此可見,物聯網由3個核心體系組成:全面感知(即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息)、可靠傳遞(即通過各種電信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去)、智能處理[4](利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術。對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化控制)。而目前全國各高校關于物聯網專業(yè)的建設仍然屬于摸索期,有些偏向于信息傳遞方面,有些偏向于數據處理方面。
2 物聯網信息感知
物聯網的信息感知技術指的是信息傳輸和數據傳輸。然而,在信息傳輸和數據傳輸的過程中,常常會出現一些現象,如信息和數據出現丟失,此時,需要一種技術方案來解決,因此物聯網的信息感知主要包含三個方面[5]:收集數據、數據壓縮、數據融合和數據聚集。其中,數據的收集主要是指數據感知結點與匯聚節(jié)點的匯集[6],以便確保傳遞的高效性,減少數據在傳輸過程中的失誤,主要的有效措施為數據重傳、冗余傳輸和多路徑傳輸。數據壓縮技術主要針對規(guī)模加大的網絡,當所有的感知數據都匯集流動到匯聚節(jié)點時會產生大量的數據流量信息[7],此時,感知信息的數據冗余問題研究,需要進行信息的壓縮處理技術,主要的方法為基于排序法和基于管道法,在實際處理中還應進行一定的優(yōu)化,提升效果。數據融合技術主要是針對多源的異構網絡數據,使得少量價值高的信息傳輸到匯聚節(jié)點,從而減少了數據的傳輸量,來保證數據傳遞的高效性,主要方法為概率統(tǒng)計方法、卡爾曼濾波算法和回歸分析法。通過這些算法來消除冗余的信息[8],去除噪聲和異常值。聚集數據指的是所收集的是全部的感知信息數據[9],然而,在應用當中,僅僅有少量的數據有作用,因此,聚集數據需依據觀察者的實際需求對數據進行匯聚和融合。
3 總結
綜上所述,物聯網技術取得了一定的發(fā)展,但是某些技術還有待完善,我們需要進行更加深入的研究。
【參考文獻】
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[責任編輯:王楠]