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物联网应用的主要的关键技术分析

时间:2022-09-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前影响全球物联网发展的最主要的技术有RFID识别技术、传感网络技术、智能运算技术和嵌入式技术。传感网络技术传感器网络是物联网的核心,主要解决物联网中的信息感知问题。这里需要注意的是,传感网只是物联网感知、获取信息的一种重要的技术手段,不是物联网所涉及技术的全部,不能因为传感网在物联网中的核心地位,或者从局部利益或个人目的角度出发将物联网等同于传感器网络。

物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

目前影响全球物联网发展的最主要的技术有RFID识别技术、传感网络技术、智能运算技术和嵌入式技术。

(1)RFID识别技术

RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID作为一种射频自动识别技术,通过物品标签与阅读器之间的配合,可以基于计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。在“物联网”中,RFID正是让物品由“死”变“活”“开口说话”,从而能够基于互联网自动进行信息交换的一种技术,其主要为物联网中物品的身份标识提供技术支持。RFID标签中存储着数据格式规范的信息,通过RFID阅读器将物品的属性信息自动采集到系统中,实现对物品的自动识别;并按照一定的要求完成数据格式的转换,通过无线数据通信网络把它们传递到数据处理中心,便于后续“透明”管理。

(2)传感网络技术

传感器网络是物联网的核心,主要解决物联网中的信息感知问题。物品总是在流动中体现它的价值或使用价值的,如果要对物品的运动状态进行实时感知,就需要用到传感器网络技术传感器网络通过散布在特定区域的成千上万的传感器节点,构建了一个具有信息收集、传输和处理功能的复杂网络,通过动态自组织方式协同感知并采集网络覆盖区域内被查询对象或事件的信息,用于跟踪、监控和决策支持等,“自组织”“微型化”和“对外部世界具有感知能力”是传感器网络的突出特点。这里需要注意的是,传感网只是物联网感知、获取信息的一种重要的技术手段,不是物联网所涉及技术的全部,不能因为传感网在物联网中的核心地位,或者从局部利益或个人目的角度出发将物联网等同于传感器网络。

(3)智能运算技术

传感器得到的信息后,需要对其进行语义的理解、推理和决策,这些需要智能运算技术来完成。智能运算需要泛在计算、普适计算,即无论何时何地,只要需要就可以通过各种设备访问到所需的信息实现智能控制。智能运算主要的研究内容和方向包括:

①人工智能理论研究。主要有智能信息获取的形式化方法;海量信息处理的理论和方法;网络环境下信息的开发与利用方法;机器学习。

②先进的人-机交互技术与系统。主要有声音、图形、图像、文字及语言处理;虚拟现实技术与系统;多媒体技术。

③智能控制技术与系统。物联网就是要给物体赋予智能,实现人与物体的沟通和对话,甚至实现物体与物体互相间的沟通和对话。为了实现这样的目标,必须要对智能控制技术与系统进行研究。例如,研究如何控制智能服务机器人完成既定任务(运动轨迹控制、准确地定位和跟踪目标等)。

④智能信号处理、信息特征识别和融合技术、地球物理信号处理与识别。

(4)嵌入式技术

嵌入式技术是将计算机、自动控制、通信等多项技术综合起来与传统制造业相结合的技术,是针对某一个行业或应用开发出的智能化机电产品,所实现的产品具有故障诊断、自动报警、本地监控或远程监控等功能,能够实现管理的网络化、数字化和信息化。物联网使物品具有了“信息生命”,将物理基础设施和信息基础设施有机地融为一个整体,使囊括其中的每一件物品都“活”了起来,具有了“智慧”,能够主动或被动地与所属的网络进行信息交换,从而更好地服务于人们的生产与生活,这离不开嵌入式技术的广泛应用。正是与嵌入式技术的结合,才使对物品的标识以及传感器网络等的正常和低成本工作成为可能,即把感应器或传感器嵌入和装备到如电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、油气管道、供水系统等各种物体中,形成物与物之间能够进行信息交换的物联网,并与现有的互联网整合起来,从而实现人类社会与物理系统的整合,让所有的物品都能够远程感知和控制,形成一个更加智慧的生产、生活体系。

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