魏立明　呂雪瑩吉林建筑大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述

魏立明呂雪瑩
吉林建筑大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)給人們的社會(huì)生活方式帶來(lái)了深刻的影響和便捷，本文分別對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為物聯(lián)網(wǎng)研究提供了理論參考和借鑒。

物聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域

1　物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.1物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)包括各種信息的傳感設(shè)備，作用是讓網(wǎng)絡(luò)終端同其檢測(cè)對(duì)象連接，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行識(shí)別、控制、跟蹤等。傳感器技術(shù)是自動(dòng)化和信息技術(shù)的重要支撐，與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)息息相關(guān)。傳感器技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，如工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域、家用電氣領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等。

1.2物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)通信形式分為：“人與人”、“物與物”、“人與物”三種形式，物聯(lián)網(wǎng)給每一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)提供一個(gè)IPv6地址進(jìn)行通信，IPv6是針對(duì)固定有線(xiàn)網(wǎng)設(shè)計(jì)，在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的環(huán)境下應(yīng)用比較困難。要想實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信，高效率的通信方式，應(yīng)著重研究多頻率射頻前端和協(xié)議模式；頻譜分配、物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)頻通信；基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電、軟件無(wú)線(xiàn)電的物聯(lián)網(wǎng)通信體系。

1.3物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面要求無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)傳輸技術(shù)、web3.0的應(yīng)用和分配技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動(dòng)力是網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，本文主要對(duì)MMDS、WLAN、WiMax、UWB、WSN五中通信技術(shù)做一下介紹。

（1）MMDS的組成系統(tǒng)由MMDS和用戶(hù)端射頻系統(tǒng)。首先，MMDS發(fā)射系統(tǒng)將接受到的衛(wèi)星信號(hào)、錄像機(jī)等外來(lái)信號(hào)進(jìn)行處理在發(fā)送到發(fā)射塔，再由天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)射，用戶(hù)設(shè)備接受到MMDS信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后供用戶(hù)使用。

（2）WLAN是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它的傳輸媒介是無(wú)線(xiàn)多址信道，可以為客戶(hù)提供不限時(shí)間、地點(diǎn)、設(shè)備要求的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。WLAN在網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型上分為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是在WLAN的覆蓋范圍內(nèi)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信同由一組有無(wú)線(xiàn)接口卡的計(jì)算機(jī)組成。

（3）WiMax可以實(shí)現(xiàn)50公里的遠(yuǎn)距離傳輸，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積近3G發(fā)射塔的10倍，接入速度是70M，是3G速度的30倍，與WiFi相比WiMax擁有更好的安全性和擴(kuò)展性，它也可以將WiFi熱點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)50公里線(xiàn)性地區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

（4）UWB是無(wú)載波的通信技術(shù)，常用于有效傳輸距離在10m以?xún)?nèi)的近距離和高速的無(wú)線(xiàn)通信，UMB技術(shù)可以滿(mǎn)足客戶(hù)不同覆蓋率和容量的需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容易進(jìn)行擴(kuò)展，其采用分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架將負(fù)載分散到各個(gè)網(wǎng)元。

1.4物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理的方案為：海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的處理技術(shù)，存儲(chǔ)設(shè)備中常用的仍然是磁盤(pán)陣列和光盤(pán)庫(kù)等，但其應(yīng)用環(huán)境和信息的存儲(chǔ)特點(diǎn)各不相同。對(duì)于原始的人工處理海量數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的方法來(lái)講，對(duì)未來(lái)的訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制是獨(dú)立于其生產(chǎn)系統(tǒng)之外的查詢(xún)系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)的歸檔，自動(dòng)的對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，并且與主機(jī)分離，減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)，在脫離主機(jī)的同時(shí)客戶(hù)依然可以訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。

2　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

2.1智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)采用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、控制方法、傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、無(wú)污染的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)在微網(wǎng)中可以解決公共電網(wǎng)的雙向傳輸問(wèn)題、電能過(guò)剩和新能源并網(wǎng)穩(wěn)定性等問(wèn)題。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)供電系統(tǒng)故障的定位和恢復(fù)也起到至關(guān)重要的作用，其快速性的診斷和恢復(fù)，保證為用戶(hù)提供穩(wěn)定的電能。

2.2智能交通

物聯(lián)網(wǎng)在城市交通中，結(jié)合交通信號(hào)控制系統(tǒng)、公路車(chē)輛監(jiān)測(cè)記錄、道路交通管理信息系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等，實(shí)時(shí)集成整合車(chē)輛的走向、運(yùn)貨信息，方便警務(wù)人員對(duì)交通事故的快速處理，保證交通通暢，智能交通可以實(shí)時(shí)監(jiān)控交通情況，城市上下班高峰期時(shí)，正確疏導(dǎo)交通車(chē)輛避免交通擁堵。

2.3智能物流

現(xiàn)代物流和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，為物流行業(yè)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化帶來(lái)了極大的便利。將物聯(lián)網(wǎng)傳感器安裝在河流中，實(shí)時(shí)檢測(cè)水流情況，以獲取準(zhǔn)確信息，防止事故的發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在發(fā)貨、入閘、出港、運(yùn)輸、到港、出閘、收貨等每個(gè)環(huán)節(jié)上減少工作人員的工作量，也可避免人為出錯(cuò)。

2.4智能家居

智能家居是以網(wǎng)絡(luò)通信、設(shè)備自動(dòng)化、信息家電集服務(wù)、管理于一身的提供舒適、安全、便利的生活環(huán)境。美國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家是制定智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)探索的領(lǐng)頭羊，目前這些國(guó)家智能家居已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)家居在我國(guó)主要集中在北京、上海、深圳等城市，集中在物聯(lián)網(wǎng)智能家電的研發(fā)。

3　結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行綜述，分別對(duì)感知、通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，列舉了物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物業(yè)、智能家居中的應(yīng)用為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究提供了理論依據(jù)。

［1］ 薛秀琴，許方曲，郝秀蘭.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用綜述［J］.電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2014（3）：10-13.

［2］ 寧煥生.RFID重大工程與國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

［3］ 孫其博，劉杰，范春曉.物聯(lián)網(wǎng)：概念、構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述［J］.北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（33）：1-9.

本文章由國(guó)家安全生產(chǎn)總局科學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012-127）資助。

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