物联网控制系统中信息传输关键技术研究

李国庆

（通号工程局集团天津机电工程有限公司）

1 控制系统概述

控制系统主要是通过网络的连接，在传感器、执行元器件及控制器件等元器件的有效配合下，完成对某项任务的网络化控制，被人们称为网络化控制系统。该系在运行过程中，主要包括单一控制系统与分布式控制系统，目前被广泛应用的为现场总线控制系统。随着自动化、智能化、网络化技术的发展不断提升，网络控制系统成为各领域建设的重要项目，被广泛应用。同时，关于控制系统中的软件设计、硬件结构及控制方式等方面，也不但完善，为相关技术的应用提供了良好的保障

2 物联网技术概述

2.1 物联网发展过程

物联网主要是指在实际社会的运行过程中，将具有识别能力、感知能力、处理能力及执行能力的各种设备及技术有效结合在一起，利用互联网技术，达到某种管理控制的目的，在互联网的帮助下，完成资源共享、信息接收、信息分析及信息处理等工作[1]。物联网技术的出现是时代发展的产物，是社会进步的必然，在该技术的应用上，实现大空间或大范围的控制，包括人对人、人对物及物对物的有效控制，是一种前所未有的全新技术手段。基于此，在物联网体系运行过程中，需要多种技术的共通支撑，包括信息技术、感知技术、智能控制技术及多媒体采集技术等。

2.2 物联网结构体系

目前，物联网结构体系主要由三个部分组成：感知层、网络层及应用层，如图1所示。其中，感知层位于整个结构体系的最底端，其主要由各种识别芯片、电子芯片、传感器及智能系统等部分组成，是支撑物联网结构体系的基础部分。目前，各领域中对于感知层具有的主要作用，其研究内容还主要放在感知能力、识别能力及计算处理功能上，其主要是对实际物体进行物理识别[2]。网络层在整个体系中主要是负责传输信息数据，利用云计算系统完成对大量数据的精准计算，通过互联网、通信技术及有线电视网等传输信息数据。网络层是连接感知层与应用层的桥梁，实现了不同区域内各种信息数据的接收及发送，并对信息数据进行收集处理。应用层是物联网系统的功能体现环节。在感知层与网络层的支撑下，就能够实现物联网技术的具体应用。目前其应用的领域主要包括以下方面：智能交通、数字农业、职能电力、远程医疗、污染监控及物流监控等。

2.3 物联网及其安全技术应用现状

物联网技术已经在众多领域中得以应用，我国相关领域中的许多学者也对其相关的计算机技术、移动互联网技术及传感器技术等进行了深入的研究。举例来说，我国专家学者针对救灾物资配送困难的情况，研究出一种新的物流管理体系，将其运用与救灾物资配送中，实现了快速、精准的救灾物资配送工作。再比如，物联网技术在污水处理中也有非常重要的应用，物联网污水控制系统如图2所示。在该系统的运行过程中，主要是利用各种水环境传感器，收集环境的相关数据，并在互联网技术、通信技术等先进技术的支持下，完成对污水排放情况的检测。物联网技术的广泛应用，也使得各行业运行中出现了更多需要解决的问题。其中，安全问题是所有行业最为关心的问题。在不断的研发中，国外学者研究出了一种能够实现自我保护的物联网体系，从而解决大范围物联网安全问题。同时，我国相关学者也针对物联网安全这一方面，提出了应将其安全等级分为不同的级别，包括设备安全、网络安全及应用安全；再在此基础上进行安全系统的管理，保证整个物联网系统的安全、有效运行。

3 物联网中信息传输关键技术的研究现状

图1 物联网结构体系

图2 物联网污水控制系统

物联网在各领域中的广泛应用，也使得网络安全问题成为人们最为关心的问题。实际上，国际化标准组织将网络安全分为以下五种情况：数据传输不可否认性情况、数据安全可靠情况、数据完备性情况、访问权限控制情况及使用对象鉴别情况。同时，为了能够更有效地解决数据传递与接收的安全问题，相关人员研发出多种保护方案，包括防火墙防盗技术、安全隔离技术及数据传输安全保障技术等。目前，在网络信息系统的运行过程中，主要应用的是虚拟专用网技术（VPN）。该技术能够依靠自己的系统建立一条安全的信息传输通道，并通过结合加密技术与客户认证技术，保障整个网络系统的安全性。

4 结论

综上所述，想要实现经济社会的发展与进步，物联网在各领域中的应用已经势在必行，物理网也成为计算机技术、互联网技术后的重要技术变革，世界各国也以物联网为基础制定相应的发展战略。不过，目前物联网技术的应用，不论是国内或国外，都并不是非常的成熟，我国相关领域中对该技术的研究主要是针对其应用层上的研究。本文对物联网控制系统中信息传输关键技术方面进行了研究，分析了相关技术的研究现状。