贺飞 于云龙 高楚洋
计算机技术在物联网通信中的运用
贺飞 于云龙 高楚洋
沈阳科技学院,辽宁 沈阳 110141
近年来,计算机相关技术得以迅速发展,并且推广应用,均取得了一定的成绩。传感器、光纤通信技术等的发展与应用,为物联网技术的出现奠定了基础。在物联网通信中,计算机技术得到了广泛的应用。在阐述物联网通信中所应用的几类计算机技术的基础上,详细论述了计算机技术的具体应用,希望以此促进计算机技术在物联网通信中应用价值的提高。
计算机技术;物联网通信;运用
物联网的出现,主要得益于传感器、光纤通信技术以及移动通信技术的发展与应用。现阶段,物联网概念并没有推广开来,但是物联网的应用遍及了人们生活的每一角落。在物联网中,应用最广泛的一项技术便是计算机技术。可见,计算机技术在物联网通信中的重要性。
在物联网通信中,所采取的计算机技术种类繁多,正是各项计算机技术的广泛应用,促使物联网通信得以实现。总结起来,当中涉及的计算机技术主要包括以下几大类。
(1)射频识别技术。物联网通信中应用的各项计算机技术中,要数射频识别技术的应用最广泛,也可称之为电子标签。射频识别技术的主要作用是传输信息,同时能够对采集到的不同来源的信息,进行识别处理[1]。目前射频识别技术在大型超市得到了广泛的应用,主要用于供应链的管理,有效提升了管理效率。究其原因在于射频识别技术具有不同状态物体的识别作用。(2)云计算技术。云计算技术能够结合用户的实际需求,对不同计算机中的数据进行随意地转换,或者访问其他计算机系统。通过网络实现计算机资源的综合利用,一定程度上,提高了计算机数据资源的利用率与既有价值。(3)网络通信技术。物联网的最终目标是实现物与物之间的通信。可见,物联网中最重要的技术是通信技术。按照通信类型加以区分,网络通信技术主要可以分为两大类,分别是有线技术与无线技术。当中应用最广泛的便是无线技术,例如现阶段大众比较热衷的Wi-Fi网络等。本课题主要对ZigBee网络、Wi-Fi网络以及TD-LTE网络三种技术加以具体分析。
(1)ZigBee网络。ZigBee网络设计需要严格按照国家相关标准,就目前设计而言,主要是以IEEE 802.15.4作为设计标准。在设计过程中,主要是层次架构设计,例如访问控制层或者是物理层等,以此实现物联网节点数据的采集、传输以及整合分析。ZigBee网络中涉及的通信协议,主要依据物联网具体要求进行设计,同时附带了组织治愈功能与监督功能,其主要原因在于物联网通信涉及众多设备,并且所连接的设备均需要连接无线网。在信息化时代,凡是连接上了无线网络的设备,均极有可能遭到不法分子的攻击,造成信息泄露,或者是设备相关参数被修改。然而ZigBee网络中的路由技术可以使网络结构具备较强的修复功能,以此提升网络结构的适应性和稳定性。
(2)Wi-Fi网络。Wi-Fi网络在人们生活中得到了广泛的应用。Wi-Fi网络可以让有线网络信号转变为无线网络信号,为用户使用提供了极大的便利,具体表现在实现了智能手机、电脑等无线连接与通信。就目前Wi-Fi网络使用而言,主要存在组网方便与自我发现等优势,在物联网中的应用,可以实现物联网节点的实时加入,能够为设备通信、办公通信以及共厂生产控制等提供极大的方便。正是因为Wi-Fi网络具有十分便利的优势,同时具备较强的适应性与稳定性,在各方面均得到了广泛的应用。
(3)TD-LTE网络。作为现阶段网络规模最大的数据与语言网络,主要优势在于能够支持高速度的移动数据传输,在网络的下行宽带中,采用OFDMA技术,数据传输速率高达100 M/s;在网络的上行宽带中,采用SC-FDMA技术,数据传输速率高达50 M/s。最为主要的是TD-LTE网络能够避免终端发射功率峰值情况的出现,一定程度上保障了网络通信的通畅。这样一来,便可以有效延长电脑或者是手机等移动终端设备的使用时间。除此之外,4G移动通信具备一定的对称性,能够降低系统设计难度。为了让4G网络制式与国外保持一致,确保数据的融合更加快速,我国4G移动通信网络中融入了MIMO技术以及智能天线,以此增强TD-LTE网络适应性。最主要的是TD-LTE网络抗干扰性得到了极大的增强,一定程度上减少了通信繁忙阶段的互相干扰,有效提升了通信传输的稳定性。
计算机通信网络主要是对分散式计算机加以统一管理,借助网络,使计算机与计算机之间实现信号的传输,以此实现信息数据的传输。自计算机网络出现之后,分散的数据信息便可以集中在统一平台上,同时可以实现信息数据的共享,一定程度上提高了信息传授的效率,同时促进信息价值的提高[2]。然而物联网通信,就需要借助高效率的数据传输功能,只有对信息数据进行系统化处理,便可以使得物联网通信更加稳定,同时有助于确保信息的安全,从而有助于实现物与物以及人与物之间的管理、控制[3]。一般而言,物联网通信网络主要分为感知层、传输层以及应用层三个层次。(1)感知层。主要是借助传感器对物联网通信网络覆盖的范围的信息进行感知,之后及时将感知到的信息传输到传输层;(2)传输层。传输层的主要作用是对接收到的数据进行下一步传输,传输至应用层,以此实现传感器的网络配置等多项功能。(3)应用层。应用层主要是对信息进行加工处理,同时对网络配置的多项功能加以优化处理,以此实现映射与协议之间的转换。总而言之,在物联网通信网络中的三个层次,感知层是基础,也是计算机应用基础。借助感知层,进行网络覆盖范围内数据感知与采集,此过程中网管能够连接上不同网络。值得注意的是随着网络用户的不断增多,网络产生的信息不断增多,相应的感知层所采集的信息量自然得到进一步增长,无形中增大了感知层的信息采集压力。
(1)集成多种通信网络与通信平台。主要是对多种网络进行融合,实现网络全覆盖,同时需要将高清视频、语音功能以及短信功能等集为一体,以此构建通信集成平台。(2)集成多种异构系统。将多种异构应用系统进行集成,以此实现数据的共享,同时有助于统一操作,简化了操作环节。一直以来,信息化建设主要是由不同部门负责,造成信息数据相对独立,并不能进行有效的数据共享。针对这一问题,就需要注重计算机技术进行异构系统的集成,以此实现信息的共享。(3)大数据云计算中心。在大数据储存与分析的云架构中,需要以服务器集群以及存储器集群为基础,进行大量结构化以及非结构化数据的整合与分析。(4)云服务系统的构架,基于多种信息系统,借助计算机技术,将其改造成为云端系统,便于用户能够随时随地运用智能设备获取所需要的信息。
综上所述,物联网通信技术在社会各领域中得到了广泛的应用。本文主要是对物联网通信中的计算机技术进行了更深层次的剖析,希望相关人员加强射频识别技术以及网络通信技术等的研究,以此促进物联网通信的进一步发展。
[1]傅曼瑶. 计算机技术在物联网通信中的应用研究[J].数字通信世界,2017(9):138.
[2]王应时. 计算机物联网技术在物流领域中的创新[J].物流科技,2017,40(3):41-42.
[3]梁远江. 计算机硬件及网络技术在物联网通信中的应用与研究[J]. 数字技术与应用,2017(2):66.
Application of Computer Technology in Internet of Things Communication
He Fei Yu Yunlong Gao Chuyang
Shenyang Institute of Technology, Liaoning Shenyang 110141
In recent years, computer-related technologies have been rapidly developed and promoted, and have achieved certain results. The development and application of sensors, optical fiber communication technologies, etc., laid the foundation for the emergence of the Internet of Things technology. In Internet of Things communication, computer technology has been widely used. On the basis of elaborating several types of computer technology used in Internet of Things communication, the specific application of computer technology is discussed in detail, hoping to promote the application value of computer technology in Internet of Things communication.
computer technology; internet of things communication; application
TN929.5;TP391.44
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