計算機科學技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)的作用
時間:2022-04-29 14:58:39
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對計算機技術(shù)的持續(xù)改進和完善,有助于物聯(lián)網(wǎng)在各方面的發(fā)展和使用。在使用物聯(lián)網(wǎng)時,各個物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)之間的連接與數(shù)據(jù)通信需要這種技術(shù)的支持。此類系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)構(gòu)建的,需對整體系統(tǒng)進行綜合管理,確保足夠的數(shù)據(jù)傳輸。本文簡要描述了用于創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)的計算機技術(shù),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)中應用計算機系統(tǒng)的具體情況,改進對計算機科學技術(shù)的使用,創(chuàng)建一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來組織對象。
1計算機科學技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)
1.1計算機科學技術(shù)
計算機科學技術(shù)主要是指一套以計算機為基礎(chǔ)的技術(shù),這項技術(shù)涉及人類的生產(chǎn)和生活。以智能化、高性能、飛速增長為標志的技術(shù),已經(jīng)滲透到現(xiàn)代設(shè)計、公司管理、公共娛樂等諸多領(lǐng)域。依托這一技術(shù),以及其他的現(xiàn)代軟件,這些技術(shù)成為影響環(huán)境發(fā)展的重要電子商務技術(shù),還應用到了手機、網(wǎng)絡安全等領(lǐng)域。
1.2物聯(lián)網(wǎng)
(1)理念。物聯(lián)網(wǎng)是是第一個與互聯(lián)網(wǎng)物流行業(yè)一起發(fā)展起來的有組織的概念。物聯(lián)網(wǎng)允許所有常見物理對象形成一個連接的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻技術(shù)、紅外傳感器、GPS等探測技術(shù)連接到互聯(lián)網(wǎng)上,網(wǎng)絡對其智能地組織、檢測、復制、監(jiān)控和控制。與近期科技的突破相反,大數(shù)據(jù)、計算機、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)正在慢慢融入物聯(lián)網(wǎng)[1]。(2)特點現(xiàn)狀?;谟嬎銠C技術(shù)的持續(xù)進步,專家們認為現(xiàn)代世界中的任何事物都可以通過各種技術(shù)知識進行整合,合理管理所需數(shù)據(jù),在對象、人和對象之間建立更緊密的關(guān)系。依靠最初的技術(shù)建議,當不同技術(shù)的使用集成達到更高水平時,將能夠有效提高互操作性,以及有效地管理物品,甚至實現(xiàn)自動智能的物品控制,這對于社會整體發(fā)展、改善人類生活非常重要。目前我國在對“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的理解和使用上還存在一些問題,包括:(1)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)應用的混亂。前者系統(tǒng)的建設(shè)雖然與后者脫不了干系,但兩者還是有顯著區(qū)別的。當兩者概念被混淆時,相應的技術(shù)人員就會去錯誤的平臺上搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),造成比如技術(shù)模糊、管理不善的產(chǎn)品開放、權(quán)限共享等。(2)對技術(shù)難點存在誤解。一些教育者或公司認為物聯(lián)網(wǎng)只是一個概念,而在現(xiàn)實中的使用是困難的。在現(xiàn)階段中,物聯(lián)網(wǎng)已廣泛應用于電子商務和物流領(lǐng)域,這是我們非常了解的。目前的計算機技術(shù)水平和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完全可以補充大型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)。
2計算機科學技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)系
2.1物聯(lián)網(wǎng)分析
事實上,物聯(lián)網(wǎng)是非常有組織的。通常,物聯(lián)網(wǎng)有一個視覺設(shè)計以及一個網(wǎng)絡設(shè)計層。從視覺上看,即通過數(shù)據(jù)采集,可以對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行準確的整合、匯總,并進行相應的分類,合理的視覺效果的充分展示應該基于有效的知識功能,且計算機科學技術(shù)的使用可以確定該視覺層的價值。從網(wǎng)絡層來看,即物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高效利用,充分展示了通信的功能。如果是基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的標準,不難看出通信的實現(xiàn)應該是基于計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的融合。從操作框架上看,也就是按照領(lǐng)域的要求,必須使用合適的術(shù)語。例如,在設(shè)計過程中,成像層與網(wǎng)絡層的任務是將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換為完整的信息,為整體系統(tǒng)的科學性做出貢獻。應用層的作用是依靠相關(guān)軟件來保證跟蹤物流和查詢工作的高效進行[2]。
2.2計算機技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合
物聯(lián)網(wǎng)的核心是計算機科學技術(shù)的實際應用。如果是基于第一步,那么物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的順利運行還離不開軟硬件的支持。在促進了連續(xù)性之后,“物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)的功能變得更加強大,且這種科學技術(shù)的水平將直接影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。因此,不僅要持續(xù)提高前者技術(shù)的應用水平和能力,提高軟件功能的深度,而且要促進計算機技術(shù)與其他技術(shù)的良好交流,逐步擴大規(guī)模,將物聯(lián)網(wǎng)的價值得到充分展示。
3物聯(lián)網(wǎng)中使用計算機科學技術(shù)的分析
3.1計算機通信技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中,將計算機通信技術(shù)融入物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)層,其架構(gòu)層通過計算機通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進行收集傳輸,提高數(shù)據(jù)安全精度。計算機通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的核心。ZigBee技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)通信中應用最廣泛的技術(shù)之一,采用規(guī)定的通信標準,其功耗低,構(gòu)建成本低,適合短距離傳輸,且屬于物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡技術(shù)。這種技術(shù)可以滿足低功率傳輸?shù)囊?,響應速度快。UWB技術(shù)采用窄脈沖模式接收和傳輸無線數(shù)據(jù),可以以寬帶速度移動,并且可以實現(xiàn)高效傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用可以滿足基于互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備的通信需求,其功耗低覆蓋范圍廣,但是需要建立獨立的隱藏寬帶網(wǎng)絡,以保證數(shù)據(jù)在無線網(wǎng)絡上的傳輸。
3.2計算機應用協(xié)議
物聯(lián)網(wǎng)采用的計算機應用協(xié)議主要為處理實際設(shè)備之間的數(shù)據(jù)移動提供支持,解決物聯(lián)網(wǎng)接入問題。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)“頂層”的數(shù)據(jù)共享需要應用層協(xié)議的支撐。遙信消息隊列傳輸協(xié)議是一種基于面向連接的通信協(xié)議,為運行在不穩(wěn)定網(wǎng)絡環(huán)境中的敏感設(shè)備提供可靠服務,可以支持多種平臺。受限應用協(xié)議主要用于資源強制網(wǎng)絡?;跓o連接系統(tǒng),通過二層格式提供支持異步通信服務。物聯(lián)網(wǎng)上的受限應用協(xié)議可以控制端點之間的數(shù)據(jù)交換,為無線網(wǎng)絡傳感器節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信提供技術(shù)支持,進一步為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信提供了高效的傳輸服務。
4利用計算機技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)
4.1系統(tǒng)設(shè)計要求
物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)主要采用計算機通信技術(shù)、計算機應用協(xié)議為技術(shù)支撐。輸入系統(tǒng)的IoT設(shè)計包括兩個設(shè)計特點:設(shè)備的底視圖層和傳感器層。物聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)下的傳感器設(shè)備需要為數(shù)據(jù)服務提供專業(yè)的支持,實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)控、智能管理,如物流系統(tǒng)、以及數(shù)據(jù)采集和處理,都需要使用計算機技術(shù)來滿足關(guān)鍵的設(shè)計要求。IoT交易系統(tǒng)從系統(tǒng)傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù),實時監(jiān)控傳感器信息區(qū)域,通過這種通信技術(shù)提高系統(tǒng)性能。物聯(lián)網(wǎng)上有很多傳感器節(jié)點,不同的遷移協(xié)議。因此,需要一定的科學技術(shù)作為技術(shù)支持,以確??焖俚臄?shù)據(jù)傳輸,并提高物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Ш侠硇?。這一采集系統(tǒng)的設(shè)計需要計算機技術(shù)的支持,滿足互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的主要管理,是區(qū)分系統(tǒng)中內(nèi)部通信區(qū)域的重要手段。在此系統(tǒng)中,下層傳感器設(shè)備負責采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進行實時監(jiān)控,收集的數(shù)據(jù)通過傳感器傳輸?shù)较到y(tǒng)。
4.2基本設(shè)計體系
原則上,整體設(shè)計中的各種設(shè)備應該能夠有效地處理系統(tǒng)硬件資源,以及基于真實物聯(lián)網(wǎng)應用的控制管理器工具來動態(tài)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計的原則是提供全面的數(shù)據(jù)服務,可以滿足使用系統(tǒng)操作端的數(shù)據(jù)來進行數(shù)據(jù)采集、整理、傳遞的特定需求?;鞠到y(tǒng)傳感器設(shè)計必須集成到相應網(wǎng)絡系統(tǒng)中,由計算機協(xié)議提供,以滿足為特定層次中傳感器節(jié)點提供高級服務的基本應用需求。簡而言之,一個設(shè)計方案應該有一個基于對象的設(shè)計思想,為其量身定做,且必須滿足系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)設(shè)計應該有差異化的原則,在不同的類中包含不同的系統(tǒng)功能,使類不需要承載多個任務,從而提高代碼應用速度,進一步提高整個物聯(lián)網(wǎng)的性能。整體的系統(tǒng)設(shè)計有一個基本原則,在應用過程中必須合理化系統(tǒng)接口設(shè)計才能滿足系統(tǒng)要求,并在硬件上提高系統(tǒng)性能。對于系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計必須有一個隔離的原則,以保證系統(tǒng)硬件接口的集成,以提高那些接口的有效性和靈活性。
4.3對一般系統(tǒng)架構(gòu)的改進
物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)是整體系統(tǒng)的組成部分。在修復物聯(lián)網(wǎng)中,一些問題可以借助計算機程序來解決。例如,使用計算機技術(shù)用于匯總和分析數(shù)據(jù),以確保在傳輸過程中保留數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)的典型設(shè)計如圖1所示。整個設(shè)計檢測系統(tǒng)底部附近的傳感器節(jié)點主要是采集環(huán)境信息,是此系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的主要組成部分。InternetAccessibles層為高層應用提供數(shù)據(jù)服務,它由單個位圖控制,然后使用特定加密方法對數(shù)據(jù)進行加密,以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。在應用階段,主要為操作系統(tǒng)提供服務,對接收到的數(shù)據(jù)進行評估,在配置完成后提供高級服務。在物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)中,利用網(wǎng)絡技術(shù)查看數(shù)據(jù),讓用戶更容易解決問題,使用戶更快速地掌握該系統(tǒng)的功能,進行相關(guān)服務。
4.4系統(tǒng)功能的改進
在系統(tǒng)模塊中,應用設(shè)備管理模塊通過計算機應用技術(shù)處理連接到物聯(lián)網(wǎng)應用設(shè)備的相關(guān)信息,包括應用設(shè)計、查詢、解決方案等分析。在物聯(lián)網(wǎng)應用升級系統(tǒng)中,系統(tǒng)必須生成滿足特定需求的產(chǎn)品信息。一個成功的物聯(lián)網(wǎng)應用工具只需創(chuàng)建自己的產(chǎn)品密鑰,便于模塊存儲。數(shù)據(jù)封裝模塊將采集到的數(shù)據(jù)以另一種格式匯總在一個設(shè)備上,然后對上層的數(shù)據(jù)進行重新評估,將處理后的數(shù)據(jù)可視化,然后根據(jù)其他數(shù)據(jù)層級重寫并移動到頂層。數(shù)據(jù)分析中的模塊封裝是主要的數(shù)據(jù)模塊,保證了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全性和有效性。設(shè)備管理模塊是物聯(lián)網(wǎng)必不可少的模塊,主要執(zhí)行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品相關(guān)工具的可視化功能。設(shè)計管理模塊負責在設(shè)計任務期間實現(xiàn)在高密度設(shè)計的設(shè)備之間移動數(shù)據(jù)。用戶管理模塊主要為用戶提供系統(tǒng)第一窗口,為用戶提供系統(tǒng)配置管理功能,并在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建電子表格來保存用戶登錄信息。在用戶登錄時,將登錄信息匹配到數(shù)據(jù)表以及數(shù)據(jù)庫中,滿足系統(tǒng)要求即可登錄。系統(tǒng)安全模塊主要涵蓋數(shù)據(jù)技術(shù)中的認證技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進行加密后再進行傳輸,確保接收方得到真實、完整的數(shù)據(jù),以保護傳感器節(jié)點不被阻塞,進而確保整個網(wǎng)絡的安全。
5計算機科學技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)的推動作用
5.1計算機技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了一定基礎(chǔ)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)形態(tài)可分為可視層、網(wǎng)絡層、應用層。這三層中,網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心,負責數(shù)據(jù)的處理和控制。應用層可以通過計算機技術(shù)使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加靈活高效。可視層使用特殊的智能視圖算法來可視化對象并收集信息。總的來說,物聯(lián)網(wǎng)就像一個超市,除了物理對象之間的網(wǎng)絡連接,整體系統(tǒng)的有效運作也是通過計算機監(jiān)控來完成的,以便人們可以看到每個產(chǎn)品。但超市是真實的,人們通過這個真實的環(huán)境了解每一個產(chǎn)品,使人們真的遠離了理智的感知,讓人們在虛擬的環(huán)境中了解客觀的產(chǎn)品,從而進行交易。物聯(lián)網(wǎng)給人們的生活帶來了巨大的改變,計算機技術(shù)的飛速發(fā)展讓物聯(lián)網(wǎng)與客觀的事物更加互聯(lián),從而推動了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。可見,計算機技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了一定基礎(chǔ)。
5.2計算機技術(shù)有助于推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
結(jié)合計算機技術(shù)的應用情況,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展得到了相關(guān)的技術(shù)支持。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人與人、人與商品以及商品與商品之間的信息交流水平得到了很大提升,這使得物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度越來越快。它正在改變?nèi)藗兊纳?,比如說智能家居、智能設(shè)計等最充分利用這種技術(shù)的領(lǐng)域,所以提高此技術(shù)的應用水平具有一定的現(xiàn)實意義。
5.3計算機技術(shù)助推物聯(lián)網(wǎng)
與計算機科學技術(shù)不同,物聯(lián)網(wǎng)仍處于起步階段,它的應用規(guī)模還需要進一步擴大。物聯(lián)網(wǎng)是在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中,許多計算機技術(shù)如數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)交換和編輯技術(shù),都融入到了物聯(lián)網(wǎng)的應用中。今天,隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),我們的生產(chǎn)和生活發(fā)生了翻天覆地的變化。因此,可知計算機技術(shù)可以幫助改善物聯(lián)網(wǎng)的應用過程。
5.4加強物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展動力
物聯(lián)網(wǎng)最初的基礎(chǔ)理念很簡單,但現(xiàn)在的應用模式很復雜。因為是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的,所以物聯(lián)網(wǎng)不是傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡,而是類似于市場使用的概念。在物聯(lián)網(wǎng)的早期發(fā)展階段,其作用在諸多領(lǐng)域得到了充分發(fā)揮,使得相關(guān)領(lǐng)域的智能水平不斷提升,例如改善房屋防盜門、企業(yè)防盜系統(tǒng)、展會車輛數(shù)量監(jiān)控系統(tǒng)等,使得物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)使用領(lǐng)域不斷擴大。
6結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一項新技術(shù),是通過使用計算機技術(shù)發(fā)展起來的,并且是以使用計算機為基礎(chǔ)的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)、計算機技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益融合。也可以看出,計算機技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。
作者:許長安 單位:安徽省馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠