解析物联网的核心技术与应用领域*

张继炎

（龙岩学院数学与计算机科学学院，福建龙岩 364012）

解析物联网的核心技术与应用领域*

张继炎

（龙岩学院数学与计算机科学学院，福建龙岩 364012）

物联网技术作为近些年我国研究的重点，很多专家和学者对其核心技术和应用领域进行了研究，本文在物联网概念和特点的基础上，结合我国物联网核心技术研究的现状，以及影响物联网发展的因素等，对物联网在生产线建设和智能家居系统中的应用，进行了深入的研究。

解析;物联网;核心技术;应用领域

科学技术作为经济发展的基础，受到特殊的历史因素影响，我国的经济和科技起步较晚，虽然经过了多年的发展，经济水平有了极大的提高，但是在科技领域，与西方发达国家相比，还存在较大的差距，现在我国已经成为了世界第二大经济体，要想进一步提高我国的经济水平，必须对先进的科学技术进行研究。物联网作为近几年兴起的一门技术，由于能够极大的提高工作的效率，非常受到各个国家的重视，我国也投入了大量的资金对物联网技术进行研究，并取得了一定的成绩，现在我国的物联网技术已经达到了一定的水平，开始在一些领域中应用，大量的实践表明，通过物联网技术的使用，可以使得不同的设备组成一个局域网络，从而提高工作的效率。

1 物联网技术分析

1.1 物联网技术的概念

随着计算机技术和互联网的普及应用，已经形成了世界范围内的因特网，但是受到技术和基础设施上的限制，因特网的传输速度较慢，虽然随着光纤等传输媒介的应用，网络带宽有了很大的提高，但是也提高了建设的成本，在这种背景下，局域网技术开始受到人们的重视，在企业和校园的内部，根据使用的需要，建立一个局域网络，就可以很好的解决近距离传输速度的需要。从某种意义上来说，物联网技术就是在局域网的基础上发展起来的，随着网络技术应用的深入，在很多领域得到了应用，如生产和家居系统中，都能够用到网络技术，尤其是近些年无线传输技术的应用，进一步提高了网络应用的情况，由于网络可以连接不同的设备，使他们可以进行数据的交换。如果每个设备都具有一个芯片，具有一定的智能化，那么就可以协同进行工作，这就是物联网技术，将一定范围内的物体，用有线或无线的方式连接起来，与原来单个设备工作的方式相比，这样显然能够提高工作的效率，同时更容易对整体进行操控，只要建立一个中央服务器，就通过网络，对所有的设备进行操控。

1.2 物联网技术的特点

与传统的单一设备工作方式相比，物联网技术的应用，无疑能够极大的提高工作的效率虽然在建设的成本是上，会有一定的增加，但是随着经济水平的提高，工作效率往往会更受到人们的重视，尤其是在工业生产和智能家居等领域中，物联网技术更显得尤为重要，我国作为世界上物联网技术先进的国家，已经开始与一些国家合作，在很多领域进行实践。现在的物联网技术，主要采用有线和无线两种方式进行连接，其中有线连接就是用传统的线路，将不同的设备连接起来，这种传统的方式，一旦网络组建完成后，设备移动起来非常麻烦，因此现在的物联网技术，几乎都采用无线的方式连接，但是通过实际的调查发现，无线连接中也有多种方式。如在不同的频段下，传输的带宽也不同，相应的建设成本也有一定的差异，在实际的物联网组建中，通常会根据网络传输的实际情况，选择一个最适合的频段，在保证传输速度的同时，最大程度上节省建设的成本，考虑到物联网技术的特点，对连接的设备也有一定的要求，如具有一定的智能性。

1.3 物联网技术的发展

作为近几年才发展起来的一门技术，由于发展的时间比较短，自身的理论还不是很完善，目前还处于实验阶段，只有在生产和家居中，进行一些简单的实践，但是考虑到成本和系统的不稳定等因素，目前实践的范围比较小，尤其是在物联网技术发展的初期，在实际的应用过程中，经常会因为系统的不稳定等因素，影响正常的使用。在物联网技术应用的过程中，通过遇到的一些问题，不断的对其进行完善，经过了多年的发展，在实际应用之前，会对系统进行全方面的测试，在没有任何问题后，才会进行应用，因此系统的稳定性得到了极大的提高，同时电子行业的发展，使得硬件设备的性能提高了，同时成本降低，这些在一定程度上促进了物联网技术的发展。现在看来物联网技术还是一门比较先进的技术，尤其是要求连接的设备必须具有一定的智能性，对于很多设备来说，要想在组建物联网中使用，必须进行重新的设备，毕竟很多电子元器件在生产时，都没有考虑过这方面的应用，如果这些设备没有智能芯片，显然也就无法很好的协同其他设备工作。

2 我国物联网技术研究的现状

2.1 物联网的核心技术

作为世界上物联网技术研究的领导者，在物联网的理念出现之出，我国就给与了足够的重视，并且投入了大量的资金，对物联网技术进行研究，经过大量的研究后，发现物联网技术必须建立在网络的基础上，而且不同的设备之间必须能够进行交流，由此可以看出，物联网的核心技术，主要就体现在网络和智能上。网络经过了多年的发展，已经有了足够的基础，无论是有线网络还是无线网络，都有了充分的设备和技术的保障，只要有足够的资金，可以很快的组建起一个网络，相比之下，智能化就显得比较麻烦，首先智能化的实现需要电子技术为基础，而我国进入信息化的时间较晚，现在芯片制造的核心技术，主要掌握在国外一些公司手中。虽然我国经过了多年的研究，已经能够设计和生产一些芯片，如现在市面上的龙芯系列，但是从性能等方面来看，与主流的AMD和Intel等公司的产品，还具有很大的差距，使得我国物联网组建中，大多数设备都需要从国外引进，这无疑在很大程度上限制了我国物联网技术的发展。

2.2 影响物联网的因素

通过物联网核心技术的分析可以知道，能够对物联网的应用造成影响的因素有很多，主要可以分成两个方面，分别是软件和硬件，其中软件包括了网络技术和控制技术，由于网络是物联网的基础，而在无线网络的环境下，网络传输的速度波动较大，容易受到周围环境的影响，如果在实际的建设中，一味的选择带宽较高的设备，那么就会造成成本上的浪费。在控制技术方面，我国是最成功的，虽然近些年我国软件产业的发展不乐观，在盗版市场的打压下，很少有软件公司能够通过正版的软件获利，但是随着近些年国家的重视，政府部门根据我国的实际情况，针对性的制定了一些政策和法规，鼓励和扶持我国软件产业的发展，而从根本上说，控制技术就是一个应用软件。硬件设备上的问题，一直都是我国的一个短板，虽然近些年国家意识到了硬件设备的重要性，但是受到技术水平的限制，很难生产这些带有芯片的设备，尤其一些芯片的加工工艺已经达到了纳米级别，虽然知道了芯片的生产过程，但是却无法达到这个施工精度，使得我国仅能做一些设备的组装，无法做到完全的自主生产。

2.3 我国物联网的核心技术中存在的问题

通过前面的分析可以知道，虽然我国的物联网技术已经达到了世界先进水平，但是由于这门技术出现的时间较短，而且自身还不是很完善，只能说我国暂时领先，如果西方发达国家开始重视物联网技术，并投入大量的资金进行研究，在足够技术水平的基础上，相信能够很快的赶超我国。在这种背景下，要想保持物联网核心技术上的领先，必须从多个方面考虑，首先就是网络上，近些年随着无线网络的应用，出现了很多无线传输协议，每个协议都有自身的特点，在不同的环境下，工作的情况也不同，其中有些侧重安全，有些侧重速度，在实际的使用中，在选择最佳传输协议的同时，也应该总结使用中遇到的一些问题，然后对传输协议进行完善。对于硬件设备生产的问题，很难在短时间内得到改善，但是考虑到电子元器件的重要性，政府部门不得不做出战略性的规划，尤其是现在已经进入了信息化时代，智能化的设备在很多领域得到了应用，甚至已经成为一个国家信息化水平的重要标志，而物联网作为应用智能化设备的一个领域，对于设备之间的协同性有着更高的要求。

3 物联网技术的应用领域

3.1 生产线的建设

物联网技术应用的领域有很多，几乎设计到智能芯片设备的地方，都可以进行物联网技术的改建，但是由于发展的时间较短，而且自身的理论还不是很完善，实践的经验比较少，很难在一些领域得到应用，但是通过实际的调查发现，一些生产线的建设中，已经开始尝试使用物联网技术，来提高实际的生产效率。随着自动化技术的发展，现在很多生产线都进行了自动化的改造，通过一些智能设备的使用，在一定程度上提高了生产的效率，但是受到设备和网络因素的影响，智能化的水平有限，无法最大程度的提高生产效率，对于生产中发生的一些问题，也无法及时的发现。如果能够应用物联网技术，就可以很好的解决这个问题，在实际的建设中，所有的设备都具有了智能化的芯片，不仅能够接收命令执行任务，同时也可以对任务进行简单的分析，选择是否执行，对于一些传感器等设备，还可以在得到周围环境的数据，经过简单的分析后，指挥其他设备的工作，这样显然可以极大的提高工作的效率。

3.2 智能家居系统

随着经济的发展，人们的生活水平有了极大的提高，对于家庭使用的一些电气，也有了更高的要求，不仅要求电灯、电视等能够自动化，更希望家里的所有设备，能够组建成一个小型的局域网，然后通过遥控等简单的设备，就可以对所有的设备进行操控，对于现代人来说，这样的家居系统显然更加有吸引力。而物联网技术刚好可以满足这个需要，但是要想组建一个智能家居系统，显然需要较高的成本，首先就是电灯等基础的电器必须具有智能化，甚至要采用一些特殊的声控开关等，同时还要建立无线网络，让不同的电器可以协同工作，甚至形成一定的反馈关系，因此智能家居系统目前应用的比较少。

4 结语

通过全文的分析可以知道，物联网技术发展的时间较短，自身的理论还不是很完善，我国对物联网核心技术的研究，暂时达到世界先进水平，但是在硬件设备生产上，与发达国家相比，还存在一定的差距，这是物联网核心技术研究中的短板，而且很难在短时间内改善这种情况，在实际应用的过程中，物联网主要在生产线的建设和智能家居系统中使用，并且取得了很好的效果，但是受到成本上的因素，目前应用的范围比较小，相信随着时间的推移，硬件设备生产成本的降低，物联网组建的成本也会越来越低。

［1］沈苏彬，范曲立，宗平，毛燕琴，黄维.物联网的体系结构与相关技术研究［J］，南京邮电大学学报（自然科学版），2009（06）:1－11.

［2］杜少凤，韩玉楠，王亚峰，杨大成.物联网体系结构及LTE－A在物联网中系统架构的探讨分析［J］.现代电信科技，2010（08）:61－66.

［3］杜天旭，谢林柏，徐颖秦.物联网的关键技术及需解决的主要问题［J］，微计算机信息，2011（05）:152－154.

Coring Technology and Application Field of Internet of Things

ZHANG Ji－yan
（School of Mathematics and Computer Science，Longyan University;Longyan 364012）

The Internet of things technology in recent years as the key research point in our country，many experts and scholars have carried on research to the key technology and application field，based on the concept of things and characteristics of the study，combining with the current situation of network core technology objects in our country，and the influence factors of the development of Internet of things，used in the production line construction and intelligent Home Furnishing system network，in－depth study.

analytical;IOT;core technology;application

TP393

A

1004－1869（2014）02－0056－03

10.13388/j.cnki.ysajs.2014.02.015

2014－03－12

本文获福建省高校服务海西建设重点项目《基于WEB电能能耗及有序用电嵌入式节能控制系统研究》资助，项目编号:000003031968

张继炎，男（1978－），福建上杭人，硕士，实验师，研究方向:软件工程、计算机网络工程及物联网。