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物联网的体系结构与关键技术

摘要：互联网时代,计算机和各种移动终端的使用让我们的工作、生活更加便捷,互联网打通了时间与空间的壁障,基于互联网技术和通信技术,当前社会中广泛应用发展的一种新型网络技术我们称之为物联网,用网络把事物联结起来,将互联网的用户端拓展延伸至物品与物品之间,进而实现物物之间、物人之间的信息交换,我们对物联网的结构体系和关键技术进行分析,并提出应用策略。

关键词：物联网;RFID(射频识别);云计算;

1、物联网的概念

物联网技术是科技与经济发展到一定阶段的产物,它包含了信息技术的创新与互联网技术的融入,在很多新兴产业中应用广泛,对推动产业发展起到了非常积极的作用。所谓物联网就是通过网络让物品之间产生联系,应用传感设备,以客户端作为载体,将物品之间的信息进行传递,让后台能够准确掌握物品的实际信息,在物联网技术中涉及到了几乎所有的信息通讯领域,包含互联网技术、芯片技术、软件技术、无线技术等,通过网络收集、传输物品相关的所有信息数据,以便于对物品实时监控,定位,并可以追溯。虽然物联网技术形成发展时间不长,但其具有应用广泛、实用性强、协调力好等优势,当下已经成为社会中不可或缺的重要通信技术,在未来有更大的研究拓展空间。

2、物联网的体系结构

2.1、感知层

感知层是物联网发展的第一层,也是物联网应用的基础,其主要作用就是实现物物、物人之间的通信联系,通过对物联网体系内的事物进行信息采集并对信息进行识别分类,类比于我们的眼耳口鼻皮肤这些感知器官,通过媒介来获取外部信息和感知,应用在实际生活中比如我们高速的ETC扫描系统,超市的仓储管理系统,定位技术,二维条码技术等,通过感知层,我们可以充分了解所面对的事物的详细信息,而不是除了能看到的表面外观其他一无所知,感知层虽然处于物联网最底层,但也是将物理技术与信息技术联结起来的最基层,是不可替代的一个环节。

2.2、网络层

网络层是物联网的桥梁,它连接着感知层和应用层,起着关键的纽带作用,网络层包含核心网与接入网两大部分,物联网是核心网络,也是传输支持与接收平台,核心网络是以现有的互联网和电信网为建立基础,并且可以支持不同结构网络的接入,具有可持续性、动态性、拓展性、终端移动性的特点,而接入网又包括有线网络(广电网、电信网、同轴电缆、光纤等)和无线网络(2G\3G\4G、蓝牙、红外等)两部分。这种异构融合的泛在通信网络模式能够让物联网实现传输多元化,高覆盖率,实时高效率,可移动性的数据处理,实现多方面突破,保障了数据及时、稳定、安全、迅捷的传输。

2.3、应用层

应用层的主要作用是将收集起来的数据进行分析和存储,并加以开发和利用。应用层的主要功能是首先将大量的信息进行专业化、智能化的分析计算,然后将处理过的信息存储起来,建立起信息资源库和应用服务资源库,并可以根据用户需求提供相应的业务服务,加强物联网应用系统的业务需求匹配度,其适应能力得到显着提高。通过应用层对数据的深度挖掘,保持数据库信息资源的实时动态更新,为客户提供高质量的服务,同时也使应用系统资源得到更多的重视,为快速构建新的物联网应用奠定了基础,实现对物联网体系的精准控制和可持续发展。

3、物联网关键技术分析

3.1、RFID技术

RFID是一种无线射频识别通信技术,其工作原理是通过无线电信号对指定对象进行识别,并获取对象信息,在扫描的过程中不需要和对象进行直接接触,当目标对象进入到射频信号的覆盖范围之内时,接收解读设备发出的信号即可捕获对象,或者由目标对象主动发出信号,由接收解读器进行接收和信息传输。无线射频识别技术不局限于恶劣天气或者目标对象移动速度的快慢,都能够正常使用,迅速识别,具有扫描速度快、耐用性强的特点。例如快递行业,在物流环节中每天有大量的快件需要进行扫描,很难依靠人工来进行逐一扫描,而快递行业的运转速度直接影响了快递的工作质量,通过无线射频识别技术可以极大的提高快件扫描效率,并且在复杂的工作环境下也能保证扫描准确率。可以说无线射频识别技术对整个物联网来说都有着非常重要的作用。

3.2、传感器技术

传感器其实相当于是物联网的眼睛,通过传感器技术能迅速快捷的捕获目标对象的实时变化,并及时做出反馈,将状态变化的信息上传至物联网,加强实时数据采集。随着我们技术水平的提升,传感器原件的灵敏度得到极大提高,传感器设备也更加小型化、便携化、精准化