物联网环境中信息通信技术的应用

肖 凯

（湖北第二师范学院 湖北 武汉 430205）

1 引言

在我国，物联网正式兴起于2009年，尽管与国外相比，我国互联网技术起步较晚，但是发展十分迅猛。特别是近几年，物联网技术已被列为我国重要的新型技术产业之一，得到了社会各界的广泛关注，并且越来越多的科研院校、企业都十分重视物联网技术的研究和应用[1-2]。

互联网发展起来之后，各领域信息通信更加紧密，仅仅依靠人与人之间的信息流通已经无法满足现代社会发展的需要，物联网即将成为当前网络发展的新趋势。然而要想实现万物互联，首要因素就是要形成一个信息高速流通的网络，并利用信息通信技术将各领域的产品和物品的生产、移动，甚至变化信息及时有效传递出去。总之，未来的通信技术发展目标必然是将全球范围内各个角落都能够实现无线网络的覆盖。因此，全面助推信息通信技术在物联网中的应用十分关键，一方面对物联网的发展起良好带动作用，另一方面还能够加快信息通信技术的发展，使其更加成熟、完整，进而达到共同发展的目的。

2 物联网相关理论概述

2.1 物联网概念

物联网的概念，目前世界范围内尚未得出统一定论，并且在不同国家，物联网的名称也略有差异，比如在欧美国家，物联网被称为“Internet of things”，在一些亚洲国家，被叫作“泛在网”。尽管各国在名称上略有差异，但主旨意思基本是相似的，都是只向着物与物互相连通方向，实现人与物、物与物之间有效融通，并借助计算机科学技术的一种全新方式，进行人与物、物与物之间的控制，从而实现一种信息化高效传递的过程[3]。

在我国，专家学者们对物联网的定义是运用信息通信技术手段，将传感器、控制器、设备、人员、实物等各关键环节因素相互串联，形成一个统一、协调、相互协作的统一整体，然后将人人、物物进行有效连接，最终实现信息化、智能化以及远程控制的高效结合，并且更具有公开性和大众性，但又具备一定程度私有化的特征。可见，物联网是互联网技术时代发展的产物。

2.2 物联网主要特征

与互联网相比，物联网应用价值更大，具体表现在[4]：（1）连接对象更广泛。互联网的连接主体是人，而物联网的连接主体是人与物，是实现人与物、物与物之间的信息联通，并且在信息节点进行的移动空间方面更具有广泛性。（2）信息传输需要更高的安全性。相比于互联网，物联网的连接对象更广泛，一旦连接的存储信息被泄露，遭到不法分子的恶意窃取，就会造成巨大的经济损失，因此，在物联网的信息传输过程中，保证数据信息的安全性十分关键，要高度严格防范数据信息被泄露和恶意窃取。此外，对于一些采用远程监控的设备，也要注意实时监控信息的安全性，以免遭受到恶意攻击和篡改。（3）数据采集过程更趋向智能化和自动化。

2.3 物联网架构

物联网的体系架构见图1。

图1 物联网参考架构

（1）设备层。设备层的功能是感知、识别外界状态并实时获取数据，主要包括识读器、传感器、卫星、射频识别标签等器件，首先通过传感器获取数据信息，然后再获取命令。

（2）网络层。利用专业通信网络，实现数据信息的传输。

（3）业务支持和应用支持层。有通用支持能力和特定支持能力。

（4）应用层。应用层的功能是实现物联网信息技术与终端行业的深层次接触，实现信息的共享、分析、决策等功能，以便于物联网技术在不同领域间的交叉运用。

3 信息通信技术相关理论概述

3.1 信息通信技术概念

在美国，信息通信技术使用IT（Information Technology）简称，而在欧洲以及一些发展中国家多使用ICT（Information and Communications Technology）。目前，在ITU、OECD和EU的正式报告中统一使用ICT。信息通信技术是用户在创建、访问、存储、传输和处理信息所使用的电信系统、软件和中间件等技术。在20世纪中期，ICT技术最早被报道；到了20世纪70年代，ICT技术逐步发展起来；直至20世纪90年代初，互联网技术在世界各国发展起来，信息通信技术的快速发展为信息的高效处理、流动提供必要基础设施，具有更强大的信息处理能力。

2.2 信息通信技术典型应用

（1）RFID技术。由于物联网技术中涵盖了许多高新技术，其中，RFID技术是重要代表，可实现对目标对象数据的高效识别以及动态信息的及时掌握。现阶段，RFID技术对数据标签进行获取主要包括两种方式：①主动式。主动式即使在特殊的环境下也能够实现对数据信息的通信；②被动式。被动式主要以一些设备作为主要部件，进而实现与读写器间的通信联系。

（2）WiMAX技术。WiMAX技术是无线城域网接入技术，具有数据传输快、安全性高等特点，因此体现出了一定的应用优势。由于WiMAX技术本身固有的特征，可支持语音数据服务、视频业务以及一些非实时速率可变的服务，并且该技术发展较快，例如Wi-Fi目前已基本实现了全面覆盖，针对现阶段各种蜂窝系统和Wi-Fi，WiMAX技术的组网和使用主要定位是对高速数据的补充，因此，通过WiMAX技术的应用能够大幅度提升其数据传输效率。

（3）GPRS技术。现阶段，GPRS技术应用较为广泛，近几年也给各行各业带来了相当程度的便利。GPRS技术能够实现无转换设备的数据传输，提供了一种成本低廉、高效的分组数据业务。GPRS网络充分利用了现有的GSM网络， 允许现存的Internet与GPRS网络相互联通，网络频谱效率高，并且近些年成本也在逐渐降低。

3 物联网环境中信息通信技术在不同领域的应用

3.1 在电力领域的应用

近些年，电力需求量日益加大，极端气候加剧，电力系统运行的安全性面临前所未有的挑战，将通信、信息和控制技术应用于传统电网建设中，达到了电力系统的各环节交互融合、物物相联的目的。近几年，国家电网、南方电网公司将物联网技术应用于传统电力系统中，建设一个安全有序、运行效率高的智能电网管理系统，提升了运行效率，降低了管理难度，提升了资源配置，实现了电力系统高效率的发展模式。

3.2 在医疗卫生领域的应用

近些年，随着物联网技术的飞速发展，为医疗卫生领域也带来了积极影响，使得医疗卫生系统更加趋于完善。物联网在医疗卫生领域的应用，重点体现在以下几个方面：（1）传统的患者挂号都是采用人工登记的模式，需要大量的服务人员，还浪费排队等候的时间。现阶段，通过物联网技术可实现就医过程的智能化，实现了挂号、问诊、测试、结账等全方位的服务模式，大大降低了一些重要物件如就诊凭证和单据的丢失，具有极大的时效性和便利性。（2）通过信息集成系统还可实现对患者信息的采集，包括患者的基本信息、病史、病情以及身体状况等都能够进行全方位准确的了解，无论为患者还是医务人员都带来了较多便利，显著提升了看诊效率。其中，腕带是物联网技术应用到医疗卫生领域的重要代表，腕带的应用主要是针对一些语言功能不健全的患者，可通过腕带检测了解到患者的病情，并达到对患者的病情进展进行实时关注的目的。

3.3 在建筑领域的应用

“智慧建筑”是“智慧城市”建设的典型代表，加快推进了现代化城市水平的提升，提高了城市管理水平。代表性的有电梯卫士、声控系统、照明系统等，一旦发现出现故障，便可及时联系相关工作人员进行维修，以免影响到人们的正常生活，有利于物业的高效管理，提升了群众的满意度以及幸福感。

3.4 在物流领域的应用

在电子商务领域高速发展的同时，与之关联最为密切的物流服务行业也面临一定的挑战，需要不断提升业务能力水平来满足其他行业日益增长的需求。物流系统是保证电子商务行业良好运行的“关键部位”，对于物流行业而言，优质的服务质量以及时效性是十分关键的。随着物联网技术的普及与应用，大多数的电子商务平台都应用了智能化物流管理系统，实现了对物流系统的精确管控。一般而言，传统的人工分拣模式，不仅耗费大量人力，还由于种种人为因素会大大增加出错率，并且人工分拣方式还具有破坏程度较高等问题，而采用智能物流供应链系统，明显克服了以上不足，减少了大量的人工劳动力的投入，减少了出错率，提升了工作效率，降低了经营成本，具有较高的时效性和一定的经济性。

4 结语

综上所述，信息通信技术与物联网技术之间有着十分紧密的关联，将信息通信技术如移动通信、光通信等应用到物联网中，具有较高的可行性和良好的发展前景。但是，基于物联网技术与信息通信技术对控制系统及终端用户的要求和定位之间的差别，要想实现信息通信技术在互联网环境中能够更好地发展，应首先平衡两者之间的关系，推动两者协同发展。特别是近几年，随着5G网络建设的日益推进，通信技术的快速提升，今后的物联网系统信息通信技术水平也必然得到快速发展，并大力助推物联网建设的质量与覆盖范围。