计算机技术在物联网通信中的运用

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  摘 要:近年来,随着传感器以及移动通信技术的不断发展,物联网技术运用而生,而计算机技术又在物联网通信中发挥着至关重要的作用。因此,本文主要阐述了计算机技术与物联网通信的特征,然后分析了物联网通信的关键技术以及计算机技术在物联网通信中的具体运用,本文希望通过分析进一步地促进计算机技术在物联网通信中的运用。
  关键词:计算机技术;物联网通信;运用
  中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0297-02
  1 引 言
  目前,通信技术在我国正在飞速的发展,而网络的发展也逐步趋向于使所有机器设备都具备连网和通信的能力,真正的实现物联网通信(Network Everything)。而随着“物联网”通信时代脚步的逼近,网络无所不在使得世界上存在的所有物体均可主动的交换信息,另外射频识别技术、传感器技术、智能嵌入技术等也会随着物联网的发展而得到更加广泛的运用。
  尽管在当前大多数人的工作生活中,物联网对于人们来说还是比较陌生,没有得到很好的普及。但是这并不表示物联网在人们的日常生活中就不重要,恰恰相反,物联网对经济乃至整个世界以及人类文明社会的发展是不可估量的。目前为止,在人们的生活中,物联网技术的发明和运用已经得到了很好的具体体现,比如很多智能化电子器械的运用,以及人们已经熟知的远程操控等,因此,我们有必要对其进行进一步的发展以满足人们不断提高的需求。
  2 物联网与计算机网络技术的特征
  在计算机、互联网出现之后,物联网的出现引起了世界信息通信产业的第三次革命。其核心网既可以是下一代互联网,也可以是现有的互联网。物联网具体就是把传感器网络等感知技术、智能运算技术、互联网技术等有机结合起来的连接物理网络,该网络具有全面感知、智能处理、可靠传送的特性。目前,下一代计算机网络技术受到物联网技术迅速发展的影响,得到了极大的推动并且其发展趋势也得到了改变。而且通信和计算机技术二者之间相辅相成,其近年来一直紧密结合并且同步发展。
  3 物联网的关键技术分析
  在物联网通信中所应用的计算机技术主要包括:射频识别技术、云计算技术和网络通信技术,具体见表1。
  其中网络通信技术是物联网通信中非常重要的技术,且其应用最广泛的M2M技术有很多种,本文就对其中的ZigBee网络、WiFi网络和TD-LTE网络这三种技术进行简要阐述。①ZigBee网络定义了物联网的层次架构,物联网节点数据采集、接收、转发和汇聚就是通过它来实现的。并且ZigBee网络路由技术具有自我修复功能,稳定性较强且可以调整网络结构。①WiFi网络,其在人们的日常生活中应用非常广泛,具体功能就是实现有线网络信号与无线网络信号间的转换,可以实现智能手机、平板电脑、笔记本电脑等的接入和通信,使得物联网的加入和退出更加方便,为设备的通信提供非常大的便捷性。②TD-LTE网络,该移动通信技术可以灵活的支持移动数据的高速度传输,其下行带宽采用OFDMA技术,上行采用SC-FDMA技术,终端发射功率得到降低,智能手机等终端的使用时间得到延长。
  4 计算机硬件在物联网中的应用研究
  计算机硬件在物联网上的应用主要是指传感器。传感器在物联网应用中分为终端传感器和网关传感器两种类型。其中终端传感器主要用于采集数据、发送和控制命令接收,其主要构成为电源管理模块、时钟模块、LED显示模块、视频天线模块、信号调制解调模块和感知模块。物联网传感器的能源输入由电源管理进行调控,当电源量较少时,可以通知用户进行电源的更换;时钟模块可以保证各个终端传感器以及网关传感器同时发送和接收信息,同步物联网中的时钟频率;终端传感器的操作步骤通过LED显示模块实现,这可以使得终端传感器的运行情况能够及时的获得;终端传感器数据发射和接收是由射频天线模块完成;数字信号和模拟信号之间的转换通过信号调制解调得以实现,对视频数据、图像数据和文本数据进行压缩还原等操作;基础数据的感知和获取通过感知模块完成。网关传感器又称路由器传感器,其数据的收集可以通过终端传感器的统一传输来完成,实现与外界互联网间的信息交换,并且网关传感器也能够接受响应指令,使得数据的路由转发功能得以实现。在组建物联网的时候,网关传感器的放置并不固定,其构成与终端传感器相似,包括电源管理模块、时钟模块、视频填写单元、LED显示模块等,不同的是,网关传感器没有感知模块因为其无需对环境数据进行采集。
  5 计算机技术在物联网通信中应用原理分析
  计算机通信网络主要功能是为了实现对分散式的计算机进行统一管理,计算机通信网络实现数据的传输、处理及共享的方式是通过无线介质以及有限介质的信号传输。正是由于计算机通信网络的产生,才能够使分散的信息数据有效的进行统一,这大大提升了信息传输的效率。而这恰恰符合了物联网通信的需求,只有系统的管理信息数据,才可以使物联网通信的发展更加稳固,才能保障物与物以及人与物间的远程管理和控制。一般来说,物联网通信网络主要包括感知层、传输层、应用层三个层次。对于感知层,其主要是用于感知物联网通信网络所覆盖范围内的信息,并且将信息传输到传输层;其次是传输层,传输层的主要作用就是将感知层传输过来的信息数据传输到应用层,来实现多项功能的传感器网络配置;最后是应用层,主要是优化网络配置等多项功能,处理和加工信息数据,真正实现映射和协议间的相互转换。在这三个层次中,其中最为基础的就是感知层,同时它也是最为重要的。当感知层在网络覆盖的范围内进行数据的感知以及收集时,能够通过网管进行不同网络间的相互连接。它在这一过程中非常重要并且压力也非常大,因为如今有越来越多的人在使用互联网,这使得网络中所产生的信息数据也越来越庞大,这造成了信息采集的压力,从而加大了感知层对信息数据的感知和采集的工作量。
  6 物联网技术在校园的应用
  物联网技术在校园的应用主要分为集成多種通信网络和通信平台、集成多种异构系统、大数据云计算中心、云服务系统的构建。其中集成多种通信网络和通信平台是融合电信网络、WLAN网络、互联网、物联网以及教育资源网等多种网络,使得校园的网络全覆盖得以实现。集成多种异构系统是集成多种异构应用系统以达到有效实现数据共享及统一操作的目的。在过去,信息化部门的建设并没有在很多学校普及,只存在各个部门自身的信息化系统,这使得学校内部信息化系统众多且相互独立,数据无法进行共享。因此,有必要采用计算机技术进行异构系统的集成,使得校园的信息真正实现共享。大数据云计算中心只有建立服务器集群以及存储器集群才可以进行大数据的存储以及分析的云架构,以此进行大量结构化以及非结构化数据的整合和分析。在大数据云计算中心应用计算机技术可以有助于学校对教学质量评估体系的进一步构建和完善,从而进一步监测、考核以及评价教学过程和教学效果。云服务系统的构建有助于学校教学、科研以及管理工作的开展。这就需要学校对在线学习系统、测试系统、考试系统等多种信息系统进行改造,使其成为云端系统,这样学生就可以在任何地点和时间采用一些智能设备来进行学习。
  7 结束语
  综上所述,由于物联网有着人与物、物与物间通信的高效性,已经在很多领域得到了应用。本文通过探讨计算机技术与物联网通信的特征、物联网通信的关键技术、计算机技术在物联网通信中的应用,可知计算机技术与物联网通信相辅相成,密不可分,它们之间的配合有效地促进了物联网通信得以高效稳定的进行。
  参考文献
  [1]施晓波.计算机技术在物联网通信中的运用探讨[J].电脑知识与技术,2018(2).
  [2]李永亮.计算机硬件及网络技术在物联网通信中的应用与研究[J].科学与信息化,2017(13).
  [3]吴 旻,谢红福,王晓梅.ZigBee无线通讯技术在物联网系统中的应用研究[J].工业控制计算机,2011,24(8):59~60.
  收稿日期:2018-5-24
  作者简介:陶 娟(1982-),女,工程师,本科。
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