物联网的关键技术及计算机物联网的应用

魏 妍

（驻马店幼儿师范高等专科学校，河南 驻马店 463000）

0 引言

物联网主要由感知层、网络层、应用层组合而成，涉及传感器技术、射频识别技术、大数据技术等，目前已经开始广泛应用在农业、交通、电力等领域，能够促进各个领域的良好发展。然而，计算机物联网技术的应用过程还存在安全、技术标准等问题，因此在计算机物联网技术未来发展的过程中应着重提升其应用的安全性，合理设置技术标准，确保技术的良好发展和运用。

1 物联网和物联网关键技术

1.1 物联网

近年来，随着网络信息技术的快速发展，物联网技术应运而生，其属于物和物之间相互连接的信息化技术，以互联网为基础进行物品和物品之间的信息传递、信息交流，通过各类感知设备获取物品的各类信息，利用通信协议将所采集的数据信息统一存储于数据库系统，为人们对数据的分析和管理提供支撑。如图1 所示，物联网架构主要涉及以下几个层次。

图1 物联网架构的层次

1.1.1 感知层

为全面进行物品数据信息的感知与采集，需采用传感器设备。为了确保传感器应用的过程中有效进行数据信息的采集处理，就要将传感器与网络相互连接。由于各类物品所需要采集的数据信息存在差异性，需要按照不同信息采集需求使用各类传感器，这些传感器就形成了物联网领域的感知层，能够全面进行各种物品信息的感知和采集，是物联网架构中最基础的层次。

1.1.2 网络层

利用感知层进行各类数据信息采集以后，需要以互联网作为基础进行物品之间的连接，通过可靠的网络传输系统传递各类数据信息。在此过程中，网络层就能起到物品之间信息传输的作用。它是物联网架构中的中间层次，具有承上启下的特点，可根据协议规定实现信息的解析处理，将完成解析的数据信息利用网络系统传输到应用层，使得数据信息能够规范存储、统一管理。在对网络层设计时，可结合具体的环境需求使用3G 技术、4G技术、5G 技术或是有线网络技术传递数据信息内容。

1.1.3 应用层

整体物联网架构在运行的过程中，利用感知层和网络层进行物品信息的感知采集和传输后，能够规范、统一地进行信息存储，而要想更好地应用此类信息，就要利用应用层提供相应的服务接口，结合具体的信息应用需求分成各类操作功能，为人们提供多元化的信息服务。同时，物联网架构中的应用层还可以发送控制感知层物品或者设备的指令，达到对物品设备的良好控制。

1.2 关键技术分析

1.2.1 射频识别技术

射频识别技术主要就是电子标签技术，属于物联网技术领域的关键部分。使用先进的射频识别技术，可以通过射频信号与交变磁场有效进行物品信息的传递，全面整合传递的信息并对其进行分析处理，达到物品识别的目的。如图2 所示，应用射频识别技术时，主要是将标签天线与阅读器所形成的架构作为基础，其中标签主要是将标签设置在物品上便于准确进行物品的分辨；阅读器可以全面进行标签信息的读取与输入；天线在标签与阅读器之间形成较为可靠的信息传播介质，提升信号传递的有效性，准确识别各类设备信息和资源，动态地进行物品信息的识别管理[1]。

图2 射频识别技术的应用

1.2.2 通信技术

在物联网技术的应用过程中，要更好地实现物品和物品之间的通信，就要采用现代化的通信技术，如使用有线、无线、网关等类型的通信技术，能够提升信息传输的效率和效果，确保物联网技术的良好应用。

1.2.3 云计算技术

云计算技术可以使得互联网中的计算技术不断深化，借助计算机类的全局计算机制整合各类软件资源和硬件资源，以技术的应用需求为基础实现各类资源和信息的共享，实时性进行软件和数据信息的存储，确保在云计算技术的支持下对物联网中的内部和外部网络资源合理整合利用、有效进行计算，提升信息数据的应用效果[2]。

1.2.4 大数据技术

互联网技术快速发展的过程中涌现出非常丰富的数据资源，合理使用大数据技术能够为物联网技术的应用提供更为丰富的数据信息，将终端所采集的庞大数据资源传输到服务器系统，挖掘和提取有价值的数据信息内容，将有价值可利用的信息或者资料动态化传输到网络层次，能够避免大量无用数据信息的传输而出现网络拥堵现象或是节点故障的问题；采用大数据挖掘技术进行各类数据信息的分析处理，还能拓宽互联网技术运用的范围，增强技术的普适性，转变传统网络技术的应用形式，设计能够利用数据库系统进行图形化交互的模式，合理展示所获得的数据资料内容，对其进行高效化应用[3]。

2 计算机物联网的应用现状

目前，计算机物联网技术在人们的生活与工作领域得到了广泛的运用，对社会生活、生产产生了一定的影响，不仅能够改善生活现状，还能促使社会生产与生活方式的优化。主要的应用情况表现为以下几点。

2.1 农业生产中的应用

近年来，我国推进农业现代化发展的过程中，物联网技术与现代化的农业技术在农业生产经营期间可以通过计算机物联网技术提升运营方面和生产方面的智能化水平，有效实现农业生产每个环节的科学化管理。同时，还可以有效控制农业生产方面的各种影响因素，借助传感器技术采集和传输数据信息，整合分析农业生产期间的各种数据，全面地控制农业生产各个环节，做出精准的判断，进一步促进低碳型、环保型、绿色化、高效化农业的发展[4]。

2.2 电力领域中的应用

目前人们在生产和生活中对电力资源的需求逐渐增加，对电力系统的运行质量提出了更为严格的要求。在电力领域使用计算机物联网技术，能够提升智能化电网建设水平，确保电力系统的运行效果和效率，并且在智能电网领域，可以采用计算机物联网多种类型的技术和设备提升电网的自动化水平。另外，电力系统还可以利用物联网技术进行电脑的可靠与安全传输，提升电力资源配置的优化能力[5]。

2.3 物流领域中的应用

计算机物联网技术在物流行业中的应用，可以提升物流管理的自动化水平，使物流的每个环节都能得到智能化管理，从而提升物流生产工作效率。同时，可以使用传感器等技术，全面掌控物流采购环节、入库环节、调拨环节、配送环节和运输环节的工作，提升每个环节管理工作的规范性。计算机互联网技术的支持可以覆盖整个物流环节，充分发挥智能化管理技术的作用价值。例如，使用物联网技术创建虚拟的物流仓库，开发无人交接类型的物流托管工作模式，进而达到智能化管理的目的[6]。

3 计算机物联网技术的发展问题和解决措施

3.1 发展问题

近年来，我国计算机互联网技术虽然在各行各业中的应用已经取得了良好成绩，但是还是存在很多发展问题。首先，存在安全问题。物联网技术的应用能够提升人们生活和生产的便利性，一旦物联网受到破坏或者是受到入侵，将会导致个人信息的安全性受到危害，在此情况下如果不能强化安全技术研究开发力度，就无法确保人们的隐私数据安全性。其次，目前我国的物联网技术还存在核心技术方面的问题，缺少较为完善的核心技术体系、缺乏统一的技术应用标准，不能确保物联网技术在各行各业、各个领域的应用效果，这对其长远发展和进步造成不利影响[7]。

3.2 解决措施

要确保计算机物联网技术的良好发展，应着重分析目前存在的问题，探寻有效的解决措施，为技术的高效化、安全性应用夯实基础。

3.2.1 提升信息的安全性

物联网是以互联网为基础发展而来，而互联网具有一定的开放性特点，存在很多安全隐患问题，这对计算机物联网技术的应用、安全性会产生一定的危害，因此在计算机物联网技术未来发展的过程中，应重点关注信息的安全性[8]。一方面，应结合互联网技术的应用情况和特点，开发创建较为完善的信息安全防护系统，采用指纹锁技术、信息保密技术等，维护所有数据信息的安全性，预防发生信息泄露问题或是信息丢失的问题。另一方面，采用现代化的防火墙技术、病毒查杀技术、入侵扫描技术、身份认证技术等，有效维护物联网系统中各类数据信息的安全水平，从而确保物联网技术的安全、有效应用。

3.2.2 合理设置技术标准

为增强物联网技术的应用效果，应统一设置严格的技术要求和标准，根据物联网架构情况、应用设备的情况和关键资源的情况等，合理制定技术的应用标准，提升物联网技术国际化应用水平，增强国际领域的技术竞争实力。同时，在设置技术应用标准的过程中，应根据不同领域物联网技术的应用需求和情况，编制较为完善的技术标准和规范，利用标准化的技术提升物联网在各个领域的应用效果和发展水平，为技术的良好发展提供助力[9]。

3.2.3 核心技术的开发

我国计算机物联网技术发展期间，技术水平尚未达到非常精湛的程度，存在一些缺陷问题，例如网络信息管理问题、关键性资源的匮乏问题等，严重影响物联网技术的良好应用和发展。因此，在计算机物联网技术未来发展和运用的过程中，应重点根据目前所存在的问题进行核心技术研发，尤其是传感器和射频识别等类型的技术，重点对其进行研发和运用，有效解决计算机物联网核心技术问题，通过核心技术带动新行业的快速进步和发展，满足各行各业的物联网技术应用需求。

4 结语

物联网技术已经开始应用在农业、电力、物流等领域中，能够促进各个领域的良好发展进步，但是由于计算机物联网技术的发展还存在很多问题和不足之处，因此在物联网技术未来发展的过程中应重点根据目前的技术问题，强化核心技术的研发力度，合理设置相关的技术标准，提升物联网技术在各个领域中的应用效果，达到预期的发展目的。