电子信息技术在物联网中的应用与融合发展思路分析

邹 露

（湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421000）

0 引 言

随着科技的快速发展，物联网（Internet of Things，IoT）与电子信息技术的融合成为必然趋势。这种融合不仅能提升物联网的性能和功能，还能扩展电子信息技术的应用领域。更重要的是，这种融合能推动社会向数字化和智能化发展，带来新的经济增长点。然而，物联网与电子信息技术的融合同样面临着许多挑战，如技术瓶颈、安全威胁、法规限制等。为克服这些挑战，需要有深入的理解和科学的分析，才能找到正确的发展路径。

1 电子信息技术在物联网中的应用与融合

1.1 物联网与电子信息技术融合的优势与价值

物联网与电子信息技术的融合是将电子信息技术的强大处理能力和物联网的广泛连接能力有机结合起来，从而释放出巨大的应用价值。首先，这种融合可以增强物联网设备的智能化和自动化程度。物联网设备通过电子信息技术可以实时采集、传输以及处理数据，从而实现自我监控、自我诊断及自我调整，大大提高设备的运行效率和准确性。其次，这种融合可以提升物联网的数据处理和分析能力。电子信息技术可以帮助人们深度挖掘物联网中的大量数据，从而实现精准预测、优化决策以及智能控制，提高企业的运营效率，增强企业的盈利能力。最后，物联网与电子信息技术的融合可以实现设备间的无缝互联。通过先进的通信技术，各种物联网设备可以实现实时通信和协同工作，提供统一、高效、便捷的服务[1]。近年来的物联网与电子信息技术的应用率如表1 所示。

表1 物联网与电子信息技术的应用率 单位：%

由表1 可知，物联网与电子信息技术的融合具有丰富的应用场景，改善用户体验，在各个领域均表现出显著的增长。

1.2 物联网与电子信息技术融合面临的挑战

物联网与电子信息技术的融合在为人们的生活和工作带来极大便利的同时，也面临着一些重大挑战。随着物联网设备数量的增加和使用范围的扩大，设备和数据的安全问题引起越来越多的关注，如何有效防范网络攻击，保护数据的安全和隐私，是物联网与电子信息技术融合发展的一大挑战。物联网设备的种类繁多，导致设备间的互操作性差，限制物联网的应用和发展，因此建立统一的技术和数据标准，促进设备间的互通性，是物联网与电子信息技术融合面临的重要任务。大量的物联网设备需要消耗大量的电能，并且需要定期的维护和更新，给企业和用户带来不小的负担，如何通过技术创新，降低物联网设备的能耗和维护成本，也是一个重要的挑战[2]。

2 电子信息技术在物联网中的应用领域

2.1 智能家居与家庭物联网应用

在智能家居方面，物联网和电子信息技术使得各种家电设备能够互联互通，实现自动控制和智能化管理，如通过智能手机或语音助手，可以远程控制空调、电视、照明等设备，实现温度调节、电源开关、亮度调整等操作，提升生活的便利性。此外，一些智能家电可以学习用户的使用习惯，自动调整运行模式，以提供更个性化的服务[3]。在家庭物联网方面，物联网和电子信息技术的应用更为广泛，除了家电设备，其他的家庭设备也可以接入物联网，如安全监控系统、环境监测设备、健康管理设备等。这些设备可以实时收集和传输数据，帮助人们实时监控家庭的安全情况、环境条件、健康状况等，使得家庭管理更加智能和精确。随着人工智能和大数据技术的发展，物联网和电子信息技术在智能家居和家庭物联网的应用越来越智能化。智能家居系统通过人工智能技术可以根据用户的行为和偏好进行学习和预测，提供更精准的服务。

2.2 工业物联网与智能制造应用

在工业物联网应用中，各种生产设备通过物联网技术相互连接，收集各种生产数据，然后通过电子信息技术进行实时处理和分析。这种融合能够提高生产效率，降低运营成本，改善产品质量，使企业能实时了解生产状态，实现故障预警和预测性维护，避免生产中断，增强企业竞争力。智能制造是工业物联网的升级版，不仅包括物联网技术的应用，还包括人工智能、大数据、云计算等先进的电子信息技术。在智能制造领域，工厂可以实现自动化生产，自我调整和自我优化。例如：通过机器学习算法，智能制造系统可以自我学习和改进，实现高效生产；通过大数据分析，企业可以精确地了解市场需求，实现个性化生产[4]。在工业物联网和智能制造的实现中，电子信息技术扮演着至关重要的角色。无线通信技术使设备可以无线连接，实现数据的快速收集和传输；边缘计算技术可以将数据处理放在数据产生的地方，大大缩短数据传输的延迟，提高实时性；云计算和大数据技术可以存储和分析海量数据，提供决策支持；人工智能技术可以实现设备的自我学习和改进，提高生产效率。

2.3 城市智能交通与智慧城市应用

在智能交通领域，物联网设备如传感器和全球定位系统（Global Positioning System，GPS）装置广泛部署在交通设施和车辆上，从而收集各种交通数据，如车辆位置、速度、路况等。这些数据经过电子信息技术的处理和分析后，可以实现实时交通流量监控、拥堵预警、事故快速响应等功能，显著提升交通管理效率和行车安全性。同时，智能交通系统可以为公众提供个性化的出行建议，如最佳出行路线、预计到达时间等，极大地提升出行便利性。在智慧城市领域，城市各类设施，如电网、供水系统、环境监测设备等都可以接入物联网，形成了一个庞大的信息系统。在智慧城市中应用电子信息技术，如大数据分析和人工智能算法，可以实时监测城市运行状况，发现问题、预测趋势、制定策略，提高城市管理效率。此外，智慧城市可以提供各种便民服务，如公共信息查询、在线政务服务、电子支付等，使城市生活更加便捷和智能[5]。随着5G、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展，物联网和电子信息技术在智能交通和智慧城市领域的应用将更加深入。

3 电子信息技术在物联网中的关键技术

3.1 通信技术与网络连接

在物联网的构建中，通信技术不仅需要确保设备之间的有效连接，还需要处理大量数据的实时传输，涉及多种通信技术的混合应用，包括短距离通信技术（蓝牙、Wi-Fi）和长距离通信技术（4G、5G）。其中，5G 技术以其超高的传输速度和超低的延迟性能，成为物联网领域的重要技术。网络连接技术负责实现设备间的有效通信和数据交换，包括物联网设备的寻址和网络管理技术、支持大规模设备互联的云计算和边缘计算技术。云计算技术以其强大的数据处理和存储能力，为物联网提供重要的支撑，而边缘计算技术通过将数据处理任务分散到网络边缘，大大缩短数据传输的延迟，提升物联网的实时性[6]。以自动驾驶车辆为例，自动驾驶车辆通过车载传感器和通信设备收集大量的环境和运行数据。这些数据需要通过5G等高速通信技术实时传输到云端或车辆自身的边缘计算设备进行处理，通过云计算和人工智能技术的分析，车辆可以实时感知环境，做出决策，实现自动驾驶。此外，车辆可以通过物联网技术与其他车辆、道路设施以及交通管理中心进行通信，实现车路协同，提高驾驶的安全性和效率。

3.2 数据处理与存储技术

设备产生的大量数据需要通过电子信息技术进行处理和存储。在数据处理方面，实时数据处理能够在数据产生的同时进行处理，满足物联网对实时性的要求，大数据分析技术则可以从海量的物联网数据中挖掘出有价值的信息，支持决策制定。人工智能技术，特别是机器学习和深度学习，可以通过学习数据，使物联网设备具有预测和自适应的能力，提高物联网的智能化水平。在数据存储方面，由于物联网产生的数据量巨大，传统的存储方式已经难以满足需求，云存储和边缘存储成为主要的解决方案。云存储通过分布式存储技术，可以提供大量的存储空间，并且可以通过网络在任何地方访问数据。边缘存储则将数据存储在离数据产生源更近的地方，以减少数据传输的延迟和带宽消耗，提升物联网的实时性和可靠性。以智能制造为例，智能制造中产生的大量生产数据，都需要通过实时数据处理和大数据分析技术进行处理，以监控生产过程，预测设备故障，优化生产策略等。这些数据可以存储在云端，来支持长期的数据分析和模型训练，也可以在边缘设备上存储部分关键数据，支持实时决策和快速响应。

3.3 人工智能与边缘计算

电子信息技术在物联网中的应用是多元且复杂的，其中人工智能的机器学习算法可以从大量物联网设备收集的数据中发现模式，实现预测和决策功能。自然语言处理和图像识别等技术也在物联网设备的人机交互中发挥了重要作用。边缘计算作为一种新的计算模式，将部分数据处理任务从云端转移到数据产生的源头，即物联网设备或网络边缘的服务器上进行，以缩短数据传输的延迟，提升物联网的实时性和可靠性。边缘计算可以通过在设备本地处理数据，减少对云端带宽的需求，节省网络资源。以医疗物联网为例，医疗物联网中的医疗设备和传感器会实时收集患者的健康数据，如心率、血压等。这些数据通过边缘计算设备进行实时处理，如异常检测和警报，也可以通过人工智能技术进行分析，如预测患者的健康状况，为医生提供决策支持。

4 结 论

物联网与电子信息技术的融合已经深深地影响人们的生活方式、经济发展以及社会进步。文章通过对其进行全面剖析，给出一种全新的理解和视角，揭示物联网与电子信息技术融合中的无尽可能。这种融合与发展将带来前所未有的机遇，需要人们保持敏锐的洞察力，把握科技的发展趋势，走在充满挑战和机遇的时代前沿。