物联网通信技术发展现状及趋势研究

2019-07-12

探索科学(学术版) 2019年11期

沈阳电信工程局(有限公司) 辽宁沈阳 110027

一、物联网通信技术发展现状

在物联网通信技术的运行原理与应用价值为,在人与物、物与物之间构建起稳定的信息交换与通信通道(通过对传感等技术的应用,按相应约定网络协议将物品与互联网进行连接,对信息进行交换、通信),帮助用户对所连接物体开展智能化识别、跟踪、监控及管理工作。为直观阐述物联网通信技术发展现状,以通信技术、射频识别技术及传感技术为例。

1.通信技术

(1)WIFI技术。WIFI技术的主要应用原理是通过无线电波进行连网,采用WIFI连接形式对各类智能设备进行联网。相较而言WiFi技术是当前我国物联网发展过程中应用较为常见的一项通信技术,具有传输速度快、覆盖范围广、运行成本低廉、组网结构简单等诸多应用优势。但在这项技术应用过程中,也存在无线通信质量不佳、数据安全性不足等问题有待解决。

(2)移动通信技术。在技术早期发展阶中,受峰值理论传输速度限制,很难广泛应用于物联网领域,同时也没有完全满足智能终端的实际网络通信业务需求。而随着移动通信技术的优化完善,及第四代移动通信网络的推广普及,移动通信技术逐渐在物联网及各行业领域中得到广泛普及。在未来一定时间阶段内,随着第五代移动通信网络的推广,将进一步提升数据传输速度快、网络兼容性强,以满足多元化业务需求。

2.射频识别技术。射频识别技术主要应用职能为,将所标识物体的相关射频信息向阅读器设备进行传递,随后阅读器设备对所接收信息数据加以读取,实时感应目标的准确位置、周边环境以及物品自身状态情况。例如在生产型企业运营过程中,企业与相关管理人员可基于射频识别技术对所生产、运输产品的条码信息进行远程扫描、识别,无需投入大量人力资源开展高重复性、基础性产品扫码工作。

3.传感技术。传感技术主要指,基于目标对象的相关信息数据,集成开展信息处理与指令执行工作,并构建专项数据传输通路,大幅提高物联网的自动化与智能化程度(基于实时情况控制目标),从而在一定意义上赋予目标以新的生命,通过控制各类物品为用户提供多元化服务以及安全防护。例如,通过对传感技术的应用,在车辆启动点火装置中配置微型感应器设备。当驾驶员启动车辆时,基于物联网通信技术,控制所配置感应器设备对周边环境中的酒精成分进行检测(基于酒精挥发特征),并在检测到空气中酒精含量超过一定浓度后,向汽车启动装置发送预警信息(同时向相关用户发送车辆实时位置),预防酒后行车问题的出现。

二、物联网通信技术未来发展趋势

1.构建异构网络。随着信息化时代的到来,各类新型移动智能设备走入千家万户,在提高人民群众生活便捷性的同时,也存在物联网通信网络结构及所引入协议过于复杂的问题,以此为诱因引发各项连锁问题的出现。从宏观层面来看,这也是我国物联网发展过程中主要面临的技术问题与发展阻碍。针对于此,要在物联网通信体系中构建异构网络,结合实际发展情况选择适当的网络选择算法,灵活应用各项无线资源管理技术。而异构网络主要指,由不同制造商所制造的智能硬件设备、计算机设备以及配套系统所共同构成,可在多数情况下运行不同种类网络通信协议、支持各项功能与应用程序的网络体系,为物联网用户提供多元化业务服务,推动物联网通信技术标准的统一化与协调化发展。

2.云计算发展。在物联网发展过程中,随着各类智能设备的普及推广,所产生数据信息极为庞大。因此需要在物联网运行过程中从庞大数据库中快速采集挖掘、运算分析相关数据信息,才能为人与物、物与物之间构建起稳定、高速的实时互联互通网络通路。但在当前各项物联网通信技术应用中,存在信息数据挖掘采集与运算效率低下问题。部分用户所配置计算机设备的自身算力也很难满足实际需求。因此,应加快推动物联网的云计算发展,基于云计算平台对相关数据信息进行采集挖掘、运算分析,为物联网用户提供极为强大的网络服务。其原理为,基于云计算平台将数据计算处理程序分解为多个小程序,不同小程序对所分配适当的数据处理任务加以完成,随后将数据运算结果返回至用户。简单来讲,则是采用任务分发模式对相关数据信息开展分布式计算工作,再对计算结果进行合并处理。例如美国洛杉矶警察与加利福尼亚大学开展云计算合作,在现有信息资源基础上预测各类犯罪行为与案件的出现概率。在我国物联网云计算发展过程中,面临着访问权限(部分云计算服务商对用户资源采取越权访问措施)、技术保密性不足(出现信息泄露安全问题)、数据完整性缺乏必要保障等问题,对物联网云计算发展起到阻碍影响。因此,要完善相关法律法规、制定合理访问权限、强化数据信息完整性。

3.安全化发展。在当前我国物联网发展过程中,存在缺乏统一技术标准、通信网络结构过于复杂等问题,并以此为诱因引发各类安全问题的出现。以传感网络为例,部分传感器设备在复杂工作环境下受到外部环境因素的影响干扰,从而出现各类设备运行故障问题,并对网络完整性造成严重负面影响。针对这一问题,需要优先选择加大传感设备以及传感技术的研发力度,推动技术的自愈性发展,确保传感器设备在复杂工作环境下具有一定的自愈功能,可维持通信网络的完整性、稳定性。以射频识别关键技术为例,在现行技术运行模式中,提前设置电子标签,实现对控制目标的远程监控、管理。但这也会对用户的个人隐私造成暴露,存在一定的信息泄露安全隐患。此外也可组合采用AES256、AES128、HTTP等多种通信加密技术,有效预防通信信息失窃、信息泄露等安全问题的出现。保持物联网信息化发展以及安全化发展二者之间的稳定平衡。