物联网关键技术及应用分析

摘要：随着全球化经济的不断发展和科学技术的不断进步，物联网越来越被人们公认为是当前世界经济发展的重要引擎，并将不断的催生行业信息化的深层发展。本文将对物联网关键技术及其在实践中的应用情况进行分析，以供参考。

关键词：物联网；关键技术；应用；研究

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 11-0000-02

从实践来看，目前物联网已成为国际社会广泛谈论的一个热门话题，尤其近两年来物联网在中国科技市场上的热度更是难以言传，它被称为继计算机和互联网之后的第三次信息产业浪潮。物联网（Internet of Things）主要是指将信息传感设备、传感器网络、条码、射频标签阅读装置、二维码设备、全球定位系统（GPRS）以及基于物对物通信模式的短距无线自组织网络系统，通过接入网和互联网相结合，而形成的巨大智能网络系统。

一、物联网关键技术

物联网诞生之初，其关键技术相对较少，但随着经济和科技的发展，尤其功能要求增多。其关键技术的数量也在不断的增加。目前看来，物联网中的关键技术主要有：传感器探测技术、嵌入式可编程RFID技术、认知计算与智能控制技术以及网络融合技术和纳米技术，具体分析如下：

（一）传感器探测技术

传感器是物联网对自身运行环境以及外部运行环境进行感知的关键部分，传感器技术也为信息的传输、分析以及反馈提供了技术支撑。近年来，随着科学技术的不断进步，智能化和网络化也成为了新时期传感器发汗的主要趋势，并且进入了由传统的传感器逐渐向着智能传感器向嵌入式的Web传感器发展过程。无线传感器网络是由各种微型的传感器节点在监测区内进行有效的布置而组成的，通过无线通信的方式，连接成一个有序的组织网络，同时其也是实现网络化的重要标志。所以，从另一种意义上来说，传感器也是物联网发展的一个主要标志。当前，我国物联网传感器技术发展的主要方向，有：先进测试技术和网络化测控；智能化的传感器网络节点探究；传感器网络组织结构与底层协议研究；传感器网络的自身检测和控制；传感器网络安全问题研究。

（二）嵌入式可编程RFID技术

RFID（即Radio Frequency Identification），又称为射频识别技术或电子标签，其主要是通过识别系统中的射频信号，并且将相关的数据进行获取与收集，该项识别工作是由计算机独立完成，不需要人工参与，而且其应用范围十分广泛。RFID一般是由阅读器和应答器组成的，主要是用来实现对目标物体的检测与控制。RFID的工作原理主要是当目标物体的标签进入到该磁场之后，便能够接收到其所发出的射频信号，并且在感应电流的作用下，将这些信息也存储在芯片中，并且有选择的进行发送，或者可以主动的发送特殊频率的射频信号；当信息在获得解读器的读取之后，便能将信息输送到中央信息系统完成处理，最终实现对该目标物体的控制与管理。当前，RFID技术在满足用户对产品的需求方面有着一定的效率，但这种管理与控制功能仅仅是比较简单的一种，RFID技术根本无法真正的满足复杂业务的处理要求。

（三）认知计算和智能控制技术

认知计算（即Cognitive Computing），主要是建立在对脑科学的研究基础之上，通过对人脑的意识、行为、感觉等能力进行模仿，来实现控制目的，其占用的空间很小，二区诶消耗的能量也较低，因此，认知计算也成为了当前人工智能技术研究的主流方向，关于其研究成果也为智能技术的发展提供了更为科学的理论基础。由此也可以看出，物联网未来的发展过程中，想要实现对目标物体的有效控制，必须要能够从环境中获得物体自身的行为习惯，才能够为物联网的发生提供更多判断的依据。

（四）纳米技术

在通常情况下，纳米技术主要的研究尺寸结构大约在0.1-100mm之间，对该范围内的材料性质以及其应用情况。近年来，随着传感器技术的迅速发展，体积小、功耗低以及性能高的微传感器逐渐进入到人们的视野，并呈现出了大规模应用的趋势。新时期，伴随着科学技术而生产的纳米传感器，能够利用传感器实现更为艰难的任务。

二、物联网关键技术的应用

基于以上对物联网关键技术的分析可知，物联网技术在当今社会和经济发展中具有广阔的应用空间，以如下几个领域的应用为例予以说明。

（一）建造智能化的城市社区

物联网城市智能社区，主要是指利用现有的物联网技术、网络融合技术、智能控制技术以及系统集成技术等，对当前的建筑物所具有的功能和服务，进行科学的扩展，使其具备更加人性化和智能化的特征，形成高档的城市社区，为人们提供一个更为舒适和方便的居住环境。通过智能化社区的建立，能够满足人们对于居住环境低成本、高质量的需求，同时也满足人们参加政治、经济等活动，以此来拉近人与人之间的关系具有至关重要的作用。通过物理网积水建立智能化的城市社区，对于构建平等、自由、和谐的精神家园功不可没。

（二）农业生产精细化

农业生产的精细化，主要是通过传感器对农作物的生长环境和产量以及空间与时间差异等信息进行收集，分析农田产量存在差异性的主要原因，并据此采取行之有效的调控措施。目前来看，我国农业生产正处于由传统型农业向现代化农业转型的历史时期，物联网的运用，将有效的促进农业生产想着规模化和精细化的方向发展，同时也更加促进其现代远程技术和自动化技术的发展。物联网技术的运用，通过对农作物生长所需要的土壤、水分等条件进行监测，同时与系统中已经存储的温度、湿度等气候变化信息进行整理与对比，从而进行有效的科学预测，为科学种植、抗病抗灾，提高农业生产的综合效益提供了技术支持。

（三）智能交通建设

智能交通建设，主要是指将传感器技术、数据处理技术、通信技术、网络技术、信息技术以及自动控制技术等有机地运用到交通运输管理系统之中，并建立一种准确、实时、高效的现代交通运输管理与控制系统。可在汽车上安装一个传感器、RFID嵌入式芯片以及道路监视器，这样就可以通过传感器和道路监视器感知当前的路况信息，利用RFID嵌入式芯片来标识汽车的身份，并进行实时的信息发送与接受，这对于确保交通安全非常有效。

除以上领域外，物联网技术还可以应用于其它领域，比如军事指挥与控制、旅游服务、医疗健康、智能消防、环境监测以及水系监测等领域；将传感器嵌入到电网、桥梁、公路、建筑、大坝、建筑工程以及油气管道中，并将物联网与互联网有机的整合在一起，便可以实现人类社会与物理系统的有效整合。

三、结语：

总而言之，随着现代科学技术的不断发展，物联网技术也将获得更为广阔的应用空间，物联网技术所体现出来的智能化和人性化的特点，都将为现代人类社会的生产与生活提供更为方便和快捷的服务，为人类社会带来前所未有的满足感，实现我国社会与经济的可持续发展。

参考文献：

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