物联网对计算机通信网络的影响研究

张 涛，赵 亮

（中国石油天然气股份有限公司长庆油田通信处，西安 710021）

0 引言

网络技术的迅猛发展给人们的生活和生产带来了极大的便捷，特别是伴随着互联网的发展，人和物、人和人以及物和物间的距离被逐渐拉近。物联网，作为互联网技术发展中的重要产物，其不断发展也给计算机通信网络带来了较大的影响，不但推动着计算机通信网络应用方式的多样化，应用范围的广泛化，同时还在较大程度上促进了计算机通信网络业务数量的提升，确保了计算机网络系统运行的稳定和安全。故而，对物联网技术给计算机通信网络所带来的影响进行深入的分析和探讨，对促进计算机通信网络发展具有重要的现实意义和价值。

1 物联网的含义和特征

物联网指的是基于国际标准通信协议，能够使信息和数据实现交换及通信，同时有助于实现通信网络智能化、自动化的网络体系。简单而言，物联网即是可以让物物实现连接的网络［1］。

物联网的特征主要包括以下几个方面。首先，物联网能够对各类物体信息进行整体感知。物联网可以感知事物的变化形式和属性状态，同时采用某种形式将其呈现出来。例如，物联网可以利用智能传感器、二维码以及射频识别技术等感知设备对各类物体的信息进行获取。其次，物联网可以确保信息接收、传输以及发送过程的安全和可靠性，同时使前面所感知的信息由一端向另一端进行传送。物联网和无线网、互联网的融合，能够使物体信息实现实时、精准的传输。最后，物联网可以通过各类智能技术，实现对信息的感知和数据的传输，并对其加以智能化分析、处理与检测［2］。

2 物联网的整体架构

当前，我国的物联网相关应用和研究依然处于发展初期，未能构建较为成熟的应用技术标准，也未创建出统一的架构系统。结合中国移动所提出的相关理论及学者对其所做出的总结和归纳，认为物联网整体架构可分为3 个部分，即感知层、网络层和应用层［3］，具体如图1 所示。

由此可见，物联网基于移动网络，并在此基础上增加了与物联网技术较为适宜的感知层与应用层，进而构建出三层整体架构。

2.1 感知层

图1 物联网的三层架构

物联网当中的感知层，不但能由传感器网络构成，还能够由具有通信能力的机器对机器（Machine-To-Machine，M2M）终端构成。就终端设备而言，其主要由传感器、通信终端以及RFID 读写器等构成。而就传感器网络来看，则是由具有相同功能的传感器网络节点构成，使信息利用传感器网络网关实现传输。换句话说，当感知层当中的传感器对信息感知后，会通过网络层和通信网络网关加以传输。在此过程当中，由于终端节点和感知节点处在一种没有监管的情况下，很容易遭受非法侵入，因此应该通过认证技术，确保物联网终端节点可以更为安全地对信息进行传输。

2.2 网络层

就网络层而言，不但要对通信网络架构进行考虑，同时还应该结合物联网相关的技术标准对当前的网络架构进行调整，从而构建全新的网络层。就构成来看，网络层不但包含核心网、接入网，还包括承载网以及物联网管理中心。而与网络层相连接的网络则具有多种类型，不论是无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）、全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications，GSM)/通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS），还是无源光纤网络（Passive Optical Network，PON）、时分同步码分多址-3G 的国产标准（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）、时分长期演进技术-移动4G 网络（Time Division-Long Term Evolution，TD-LTE）等，都能够与网络层相连。就物联网管理中心来看，其具有核心控制的作用，可以从多个方面对物联网应用加以管理和操作，既包含费用计算、找寻地址等，还可以为和物联网连接的上游提供据具有较强适用性的应用接口，同时向下游的应用设备和应用网关进行相应的信息传输［4］。

2.3 应用层

应用层主要包括对物联网技术进行支撑的应用子层和对信息加以处理的应用子层两个部分。就处理信息的应用子层来看，其可以向物联网提供各种通用且基础性的计算数据和处理信息等方面的服务。而物联网基于此应用子层，则可以与更多的领域相适应。当前，伴随物联网应用层技术的迅速发展，其在智能建筑、智能家居、道路交通和生态农业等诸多领域都得到了广泛的应用。同时，借助通信技术的支撑，应用层还可以达到和网络层间的统一和对接。

3 物联网对计算机通信网络的影响

3.1 感知层对计算机通信网络带来的影响

在物联网当中，感知层是最为基础的层级，是物联网作用得以有效发挥的支撑，更是网络技术中的核心和进行信息采集的关键部分。通过对网络设备和技术的运用，感知层能够对网络所覆盖范围的信息加以获取与探索，同时利用传输层将所获得的信息传递给应用层。而网络覆盖范围中的信息并非单纯的数据信息或图像信息，感知层需通过网关将网络配置与信息进行连接，进而对信息进行传递。因此，在网络连接当中，网关具有不可忽视的作用，通过网关可以使传感器在对信息感知后，通过有关算法深入地分析信息。

3.2 传输层对计算机通信网络的影响

在通信网络中，传输层主要是将感知层和通信网连接起来。传统的通信网络中，互联网功能需借助对分散通信节点的统一管理得以实现。然而，伴随物联网技术的出现和发展，通信节点呈现出较强独立性和私密性的特征。为了更好地满足物联网的发展需求，传输层不但要使以往的信息传输与模拟信息的传递作用得到延续，同时还要与互联网相融合，进而构建人和物、物和物间的联系。当物联网处在运行状态时，会对运行空间提出更高的要求，而由于其本身具有独立性与复杂性，故而在不同程度上会给通信网络带来影响。因为计算机个体处于一种分散的状态，因此只有构建计算机网络才可以将计算机个体进行有效的连接，从而实现对计算机的集中管理，使其所具有的集群效应得到充分发挥，提高工作效率。为了实现这一目标，就要对不同的通信节点加以严格的管控。然而就目前的状况而言，物联网技术和通信技术间具有较大的差异，这直接造成整体网络面临着较大的运行压力，而相应地增加了对计算机进行集中管控的困难［5］。

3.3 应用层对计算机网络带来的影响

在物联网运行的过程中，要通过应用层处理和加工信息，使处理和加工后的信息为物联网终端用户提供相应的依据与参考，进而提供智能与人性化的服务。为此，应用层需对设备进行不断的优化，推动不同网络彼此融合，进而满足用户的多样化需求，让应用层在物联网技术的发展当中提供强有力的支撑。然而，因为应用层功能及其特点方面所具有的局限性，使传统通信网络受到了一定程度的制约，进而使通信网络的发展受到影响。加上物联网技术所要求上的独立性，增加了通信网络的压力。作为物联网运行的关键所在，应用层能够让物和物间构建联系，进而达成对物的管控，突破时间和区域的限制实现对信息的操作。而要促进物联网产业的不断发展，就一定要对相关产业与行业市场加以整合，进而在云计算通信网络平台当中，搭建起物和物之间的信息交流，创设出物联网得以发展的良好环境。由此，不但能够使物联网所具有的独立性和通信网络协调性间所具有的冲突得到良好解决，还能够提升物联网运行效率的，提高物联网的适用性［6］。

4 结语

网络的发展不但给人们的工作和生活带来了极大的便捷，同时加快了信息传播的速度，加强了信息交流，提升了工作效率，使数据更加系统化。物联网是一种新兴技术，利用物联网可以使众多的信息得以共享，进而极大地推动了社会经济的发展。尽管当前我国物联网技术仍然处在发展中，还不够完善，但伴随物联网的不断发展，其将给计算机通信网络带来更大的影响，使通信网络的传输效率得到更为有效的提升。随着物联网技术的不断成熟，其在计算机通信网络和各个领域中必然会得到更为广泛的应用，发挥更为显著的作用。