浅析物联网中的信息交互技术

【摘要】物联网应用可以分为三层：感知层，主要实现标识、识别功能。其中，采用射频识别（RFID）技术、NFC技术实现物体的标识功能，采用传感器技术实现物体的识别、感知功能。传输层，主要实现信息的传输，采用无线网络技术、互联网技术。其中，感知识别是一个基础，网络传输是一个平台，是一个支撑，智能应用是一个标志和体现。

【关键词】数据感知；数据压缩；数据传输；人机交互；万物互联；智能家居

一、信息交互的准备

（一）信息感知

物联网中的信息感知主要通过传感器完成，而传感网技术的开发和市场的拓展中，其中非常关键的技术之一是RFID技术。实质是利用RFID技术结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签，组成比互联网更为庞大的物联网，因此RFID技术成为物联网发展的排头兵。

（二）数据处理

（1）数据清洗。数据清洗就是指对获取的感知数据进行离群值判断和清洗，保存有效数据，并估计缺失数据，继而获得完整的数据。其中对于数据的清洗和离群值判断主要是指通过离群值模型的建立，对一些存有误差的数据进行剔除。此外为进一步确保数据的准确性，还应采用概率理论对物联网的局部网络和感知节点进行分类统计，并且还应对没有完成感知的数据进行仔细的清洗与筛选。

（2）数据压缩。数据压缩指的是，因为整个数据传输的过程是非常复杂的，由于各种用户存在不同的信息需求，这就造成信息复杂多变，从而形成了巨大的数据库，但是现在的物联网系统不能够承载浩大的信息量，要想保证信息有效传递，只能进行信息压缩，从而为数据库腾出多余空间来接纳其他信息，因此数据压缩技术被应用到物联网系统中。

（3）数据融合。数据融合技术就是将来自不同端点的信息进行整合，之后筛选出有效信息的过程，这是在数据清理技术基础上进行的数据再筛选，使得最终接收到的信息最简洁也最准确，目的就是减少物联网系统在信息处理阶段带来的传输压力。数据融合技术主要包括数据层融合、特征层融合和决策层融合，所谓数据融合层技术就是对来自不同端点的信息，根据实际需求进行数据分析，从而将没用的信息删除，数据特征层和决策层主要进行信息的整合。

（二）数据传输

（1）以太网/宽带。以太网和宽带网是互联网的主要接入形式，也是物联网传输的主要通讯载体。在物联网网络中，有以太网或宽带接入条件的固定终端应用时，可以通过终端上的以太网接口接入到网络，这种网络，继承了以太网和宽带的大数据量和低延迟的特点，可以用于传输大数据量的文件信息和流媒体信息。

（2）GPRS/CDMA/3G无线网络。作为移动无线网络，GPRS/CDMA/TD等将成为未来物联网中主要的移动通讯载体，因其具有无布线、易布置、可流动情况下工作的特点，将被大量应用在需要移动传输数据和不利于布线布网的野外场合。

（3）WLAN无线网络。WLAN无线网络是以太网、宽带网的末端延伸，属于区域内的无线网络，他兼有以太网、宽带网的优点，又具备GPRS/CDMA/TD等网络的部分无线功能，在无线联网中发挥重要作用。但WLAN无线网络应用的范围，即受限与无线路由的信号范围，又受限于以太网、宽带网的接入。因此，一般应用在宽带接入的末端不适宜布线的场合，并作为以太网、宽带网的重要补充。

二、信息交互的对象

（一）人机交互

物联网是软件、硬件和数据结合的一个中心点，将来人们拥有的每一件设备，都将实时监测集收集行动和身体状况的数据，包括但不限于日常生活中你的习性、偏好、需求。当这些数据被整合到一起，一个符合人们自身简要属性和状态的虚拟人格就可以被描摹出来，从而提前预知人们的需求。

通过物联网，用户将会对自己的身体状况、行动以及周围的环境有着更清晰的认知，同时也能够在所需之时采取积极的措施。因此，“场景化连接的我”将存在于移动场景或智能家居场景之中。

（二）万物互联

物联网时代，成万上亿计的传感器被嵌入到现实世界的各种设备中，如移动终端、智能电表、大楼和各工业机器等等，无处不在的传感器将搜集地球上的各种数据，如何将数据厘清，挖掘出价值尤为重要。为获取数据，2013年，全球许多国家开始提出“万亿传感器”的口号，旨在推动社会基础设施和公共服务中每年使用1万亿个传感器，可以预见，在不久的将来，我们身边将到处布满传感器，再把大量传感器采集的数据与开放数据等组合，通过物联网和M2M进行大数据分析，就會产生价值更高的数据。

三、信息交互技术的应用举例

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。

参考文献

[1]胡永利，孙艳丰，尹宝才.物联网信息感知与交互技术[J].计算机学报，2012（06）：1147～1163.

[2]赵男男.物联网信息感知与交互技术研析[J].信息通信，2012（06）：92～93.

作者简介：赵昆（1983.04—），男，汉族，湖北襄阳人，本科，助讲，研究方向：计算机方面教学。