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摘要:物聯網基于計算機科學技術、傳統電信網而發展迅猛,可以讓普通物理對象實現互聯互通,增進了人與物之間的聯系。可以說,計算機科學技術極大地助推了物聯網的發展,極大地方便了人們的日常生活,在智慧交通、智慧醫療、智慧家居、智慧校園等領域都有很好的應用,應用十分廣泛。基于此,筆者建議,要進一步加大計算機科學技術與物聯網的研究力度,掌握更多物聯網應用的技術和領域,發揮出物聯網的更多優勢。
關鍵詞:計算機科學技術;物聯網;射頻識別技術;云計算技術
在計算機科學技術大力發展背景下,物聯網得到了很好發展,已經全面滲透至人們生產生活中,滿足了人們的諸多需求。計算機科學技術很大程度上促進了物聯網發展,將多種現代化技術聯系了起來,實現了互聯互通的目的[1]。從城市建設這一角度來說,物聯網諸多新型理念和手段讓城市功能更加完善,推進了城市化建設。
1物聯網特點
基于計算機科學技術的諸多優勢,物聯網打破了時間和空間的限制,讓人與物可以在一定媒介的幫助下形成聯系。物聯網具有準確性、集中性、便捷性三個方面的特點,這些特點均可以讓人與物之間形成更為緊密的聯系。更為重要的是,物聯網所包含的設備也有著較為顯著的特征,集中體現在以下三個方面:一是在物聯網的支撐下,物體可以在現實生活中順利完成信息交流,這一物體既可以是真實存在的,也可以是虛擬存在的,且能夠使用一些特殊符號來標記;二是基于物聯網來使用的物體擁有著一些計算機科學技術的特征,比如控制、復制特征;三是在物聯網不斷發展的過程中,物體與物聯網之間聯系可以更加緊密,物體可以與周圍事物產生良好的交流,更好地滿足人們的生活生產需求。
2物聯網應用中的關鍵技術
2.1RFID技術
RFID技術是物聯網應用的關鍵技術,是射頻識別的一種重要技術形式,也被稱之為無線射頻識別技術。可以直接通過無線電信號來讀取數據,在識別過程中不需要機械接觸和光學技術。從當前RFID技術的實際應用來看,RFID技術需要應用到相應的軟件系統、閱讀器中去,以此來實現非接觸式識別,可以快速掃描。設備的體積較小,可以重復使用,有著抗污染性的優勢。可以說,在RFID技術的支撐下,物聯網得到進一步發展。在物聯網中,通過讓射頻信號穿越電磁場,實現信號傳輸目的,在完成信號傳輸任務后,即可以實現物體識別作業。在RFID技術中,最重要的部分包括天線、閱讀裝置、標簽。其中天線是重要的傳輸媒介,可以有效開展信號傳輸作業;閱讀裝置是重要的輔助性裝置,可以確保標簽信息閱讀作業的順利完成;標簽是一種協作識別物體的工具。借助于天線、閱讀裝置、標簽這三部分的優勢,可以確保RFID技術優勢得到良好發揮,幫助物聯網實現互聯互通的目的。
2.2云計算技術
云計算技術與物聯網技術一樣,均是依托于計算機科學技術來獲得發展。云計算技術是指通過計算機科學技術來設置計算形式,但這里所指的計算機并不是人們日常生活中的計算機系統。總的來說,云計算技術有著高速和大量的顯著特點,可以快速切換資源,系統的安裝與操作也是較為簡單的,可以通過具體的操作來完成對系統的訪問。從當前物聯網應用云計算技術的情況來看,物聯網主要是通過網絡方式來實現云計算,在此過程中可以完成計算機實體的整合,整個系統的計算能力可始終得到保證。
2.3嵌入式系統技術
嵌入式系統技術對計算機科學技術有著很大的依賴性,是基于計算機科學技術、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術來獲得發展的。在長時間的發展過程中,嵌入式系統技術已經在人們的生產生活中得到了廣泛應用,對國防、工業生產的發展均有十分大的推動作用。若是將物聯網比喻為人體,則嵌入式系統則相當于人的大腦,在物聯網中發揮著關鍵性的作用。
3計算機科學技術對物聯網的推動作用
3.1奠定物聯網發展基礎
物聯網從架構上可以分為網絡層、感知層、應用層。網絡層是物聯網的核心部分;感知層最易受到計算機科學技術的影響,可以因為計算機科學技術而變得更加靈活;應用層提供豐富的應用,是物聯網發展的根本目標[2]。在分析計算機科學技術與物聯網之間的關系時,可以將物聯網認定為一個擺滿商品的超市,而這一超市在實際運營時主要依賴于計算機科學技術所形成的網絡,在這一網絡的覆蓋與包圍下,所有的商品均可以緊密地聯系在一起,可以清楚地看到物品,但是卻無法看到有形態的商場。可以說,在計算機科學技術的幫助下,實物可以與物聯網之間形成緊密的關系,促進物聯網發展。
3.2促進物聯網發展
在經濟水平不斷提升和信息技術快速發展的雙重背景下,人們更加注重互聯網在日常生活中的應用,除了使用信息傳輸技術,還謀求將實體與網絡相接軌[3]。在這一需求下,計算機科學技術發揮了重要性的作用,可以幫助實體與網絡形成良好的聯系,讓物聯網更好地滲透在人們的生活中。從當前物聯網的應用來看,在計算機科學技術的幫助下,物聯網不僅可以應用到現實生活中,而且能夠應用到網絡世界中,這均是基于計算機科學技術的優勢。在長時間的應用與發展過程中,計算機科學技術已經發展成為一門非常成熟的技術,而物聯網是新型技術形式,且在使用過程中非常依賴計算機科學技術。在物聯網的應用過程中,計算機科學技術憑借諸多方面的優勢可以解決物聯網使用過程中所遇到的問題,尤其是可以讓實體更好地體現在物聯網上。正是因為計算機科學技術基礎性作用,才讓物聯網內部發展更加富有條理性。基于此,物聯網技術在當前階段已經廣泛滲透于家居、交通、食品、醫療等諸多領域,讓人們的生產生活發生了翻天覆地的變化。
3.3完善物聯網
在計算機科學技術幫助下,物聯網可以讓更好的技術展示在人們的面前,為人們提供更為優質的服務。具體來說,在日常生活中應用物聯網時,可以通過一些平臺來收集問題和分析問題,而后使用計算機科學技術來改進和優化,有助于提升物聯網的完善性[4]。近年來,物聯網獲得了良好發展,應用變得更加廣泛。在物聯網的支撐下,可以利用電子標簽來建立起真實物體之間的聯系,同時由物聯網來精準識別位置。應用物聯網的過程中,可以通過中心計算機集中式管理功能來控制各類機器、設備,也可以遙感控制家庭設備和汽車,有效防止被盜取。
4計算機科學技術在物聯網中的具體應用
4.1物流領域
在電子商務快速發展的背景下,物流行業獲得了進一步的發展,物聯網加持讓物流行業的核心競爭力大大增強,直接革新了傳統的物流運輸模式。從當前物聯網在物流領域中應用來看,集中體現在以下5個方面。1)產品的可追溯系統:在農產品、煙草、醫藥、食品這些重要領域中,基于物聯網產品追溯系統可以發揮出顯著的優勢,能夠實現貨物的追蹤、識別、查詢、信息采集,從而確保產品的質量與安全。2)可視化智能管理網絡系統:在整個物流管理過程中,借助于RFID技術、GPS衛星導航定位技術、傳感技術可以對運輸車輛實現精準定位和物品監控,同時可以實現可視化管理,讓物流作業更加地可視化、透明化、智能化。3)企業物流配送中心:在RFID技術、傳感器的支撐下,物流作業可以擁有智能控制和自動化操作的網絡,整個物流作業可以實現自動化,并有助于實現信息流、資金流和商流的協調統一。4)智慧供應鏈:在物聯網的協助下,物流行業的后勤保障網絡系統可以得到很好升級,同時幫助物流企業精準預測客戶需求,讓整個供應鏈更加地智能化,滿足客戶更多需求。5)多種混合技術的運用:在計算機科學技術的發展過程中,物聯網與其他技術之間的協同性能大大增強,這也讓物聯網在物流領域有了更為廣泛的發展。從目前來看,物聯網在物流領域的新運用集中體現在三個方面,一是電商+物聯網,二是車聯網+物聯網,三是智能制造+物聯網[5]。以智能制造+物聯網為例來說,為了滿足制造業的高質量發展需求,物聯網技術的應用更加地頻繁,其中,傳感器技術和智能控制技術應用得尤為廣泛,與生產線功能有很好的契合,實現生產信息的互聯互通。
4.2智慧城市
在城市管理過程中非常依賴物聯網和移動網絡,通過物聯網和移動網絡可以感知與使用多種信息,并對這些專業數據加以整合,繼而構建出一個綜合性的城市服務與運營管理系統。具體來說,城市服務與運營管理系統可以重點涵蓋城市規劃、行政管理、決策支持、應急指揮、社交等內容。城市服務與運營管理系統在實際的運營過程中,可以涉及質檢、土地、公安、環衛、環保、城管、規劃、城建、消費、餐飲等領域,能夠始終將城市管理要素與事項作為核心,實現資源整合和信息共享的目的,讓城市管理更加智能。
4.3智慧醫療
智慧醫療的實現主要依賴于傳感儀器技術和物聯網,可以將醫務人員、醫療結構與患者有效地連接起來,讓整個醫療服務工作更加智能化和信息化。從當前智慧醫療應用來看,所發揮出的效能是非常值得肯定的,比如醫護人員可以通過搜索和分析大量科學依據來佐證自己的判斷,同時使用計算機科學技術來實現遠程會診和臨床治療決策,再比如智慧醫療可以很好地強化不同醫療機構之間的聯系,整合醫院之間的業務流程,一些跨醫療機構還可以實現雙向轉診和網上預約,醫療資源得到了很好的配置。
4.4智慧交通
城市化發展過程中,交通管理一直都是重點,基于計算機科學技術和物聯網,智慧交通系統得到了很好的發展。具體來說,智慧交通主要借助信息技術、計算機科學技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術,可以共同去構建出一個功能齊全、高效、實時的運輸管理系統[6]。在長時間應用過程中發現,智慧交通可以巧妙地利用起現有的交通設施,最大限度減輕交通負荷與環境污染,確保運輸效率與交通安全。隨著物聯網的不斷發展,智慧交通的功能可以越來越完善。
4.5智慧校園
在應用物聯網的過程中,可以將管理、教學、科研、校園生活充分融合起來,讓校園各個要素融為一體,增強校園管理的響應性和靈活性[7]。從當前所構建的智慧校園來看,主要有三個方面的特征,一是可以為師生提供綜合信息服務平臺和智能感知環境,同時根據角色來提供個性化服務;二是在計算機科學技術的基礎上,可以將信息服務拓寬到學校的每一個服務領域,實現互聯協作的目的;三是借助智能感知環境的功能,可以讓學校與外界環境產生緊密的聯系,擁有相互溝通和相互感知的接口。
4.6智能家居
智能家居所應用的技術主要有安防防范技術、網絡通信技術、自動控制技術、語音視頻技術,可形成高度集成的智能家居環境。從當前智能家居的發展來看,主要包括家庭自動化、家庭網絡、網絡家電,所包括的功能主要有智能視頻、安防監控、智能燈光控制、智能家電控制、視覺通信、家庭影院等,大大提升了人們生活的智能化與舒適化[8]。隨著人們生活水平的提升和對科技水平的高要求,智能家居有著非常寬闊的發展空間,功能會越來越完善,對提升家庭日常生活便利性作用巨大,非常值得深入研究。
5結語
綜上所述,在計算機科學技術不斷發展的過程中,物聯網的功能越來越完善,計算機科學技術對物聯網有著廣泛影響,直接推動著物聯網朝著更好的方向發展,尤其是可以提升物聯網關鍵技術的應用優勢。在物聯網功能不斷完善的過程中,物聯網可以應用到多個領域,尤其是在智慧交通、智慧醫療、智慧家居、智慧校園等領域有很好的應用,非常值得推廣應用。要進一步加大計算機科學技術與物聯網的研究力度,掌握更多物聯網應用的技術和領域,發揮出物聯網的更多優勢。
作者:王一軍 單位:湖南財經工業職業技術學院