于 明
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摘要:物联网的应用和发展是以计算机应用技术作为重要的技术支持,计算机技术的应用推动了物理网在社会领域的快速发展。鉴于此文章针对计算机科学技术对物联网发展的推动作用及有关措施进行了分析,希望能为相关产业提供重要参考。
关键词:计算机科学技术;物联网发展;推动作用
1导言
在物联网应用中,物联网设备之间的连接和数据通信都需要计算机技术的支持,通过计算机技术构建物联网系统,实现物联网系统的统一控制管理,并保证数据通信的准确性。对构建物联网采用的计算机技术进行了简单介绍,结合计算机技术在物联网中应用的实际情况,提出了应用计算机技术构建物联网接入系统的设计方案,为推动物联网的发展和应用提供了重要技术支持。
2计算机科学技术和物联网
2.1计算机科学技术
计算机科学技术主要是指以计算机为基础的一系列技术的综合体,包括基本的电子运算技术、软件技术、虚拟技术等。计算机技术是现代科学发展的基础,影响着人们的生产与生活。该技术具有智能化、高效率、成长空间大等特点,已经渗透到现代生产活动、企业管理、民众娱乐等多个方面。基于计算机技术,催生了现代软件、数据库、大数据、互联网等技术,成为电子商务、移动通信网络、网络安全等产业的核心技术,进一步影响着社会的发展。
2.2物联网的结构分析
物联网作为一个结构,是颇具系统性的。一般来讲,物联网由感知层、网络层以及应用层这几项要素组成。从感知层的角度而言,也就是通过数据收集,把相关数据信息予以有效的整合和归纳,将其准确定位。感知效用的充分展现需要依托于行之有效的信息功能。运用计算机科学技术,才能够实现感知层的效用。从网络层的角度而言,也就是有效运用互联网技术,充分展现出通信功能。如果立足于物联网体系的层面,能够不难看出信息传递的实现,需要依托于计算机和网络技术这两者的相互结合。从应用层的角度来讲,也就是按照产业的具体需求,应用相关数据信息。举例来说,在物流系统中,感知层与网络层分别负责的是把与快递有关的数据转化成有效的信息,并将其归到系统中进行科学分配。应用层的工作任务则是依托于相关软件,保证物流追踪以及快递查询等操作的顺利进行。
3计算机科学技术对物联网发展的推动作用
首先,如今计算机科学技术持续进步,计算机性能与数据库容量都在全面提升,加上软件开发技术的持续进步。物联网系统的技术基础将进一步被夯实,主要表现在物联网系统将能实现更大规模的物与物、物与人之间的信息互通,同时有助于确保物联网系统运行的稳定性和抗风险能力。其次,从宏观的层面来看,国内的物联网技术发展时间较短,对技术应用的总体水平仍有待提升。国内的计算机科学技术具有一定的优越性,所以物联网技术的发展潜力也被大众赋予了格外关注。目前物联网技术的发展目标,则是依托于计算机科学技术,进一步扩大物联网体系的规模,使相关功能能够得到进一步发展。通过这种方式,推动经济发展,促进社会进步,让社会大众的生存质量得到显著性的提升。不仅如此,倘若计算机科学技术可以得到深层次的完善,那么物联网技术架构也就会因此而得到进一步的优化,使得物联网技术的应用价值得到全方位的展现。最后,如今物联网技术已经逐步覆盖人们的生产、生活,渗透到了不同的行业之中。像比较典型的智能家居,通过物联网技术可以将安装有传感器、具有联网功能的电器连接起来,实现对家居设备的智能操控。在家庭当中,通过安装于各个装置中的传感器,收集温度、湿度、流量、过程量等物理量,像水表、电表燃气表等设备建立的数据收集、感知系统,是智能家居体系中的感知层。
4计算机科学技术在物联网发展的应用策略
4.1系统设计需求
在物联网接入系统设计中包括两个方面的设计,底层感知层和设备传感器层的设计,在物联网接入系统中需要底层设备传感器设备为数据服务提供技术支持,通过传感器设备对智能家居以及物流系统等物联网系统进行实时监控和智能化管理,并对系统中采集到的数据信息进行收集和处理,这些都需要采用计算机技术来满足系统设计的基本需要。物联网系统中底层传输设备对系统传感器节点的数据信息进行采集,并实现对传感器节点环境信息进行实时监控,通过计算机通信技术提高了系统工作的效率。在物联网中底层的传感器设备节点比较多,而且传输协议不一样,因此需要计算机应用协议作为技术支持,保证数据传输的速率,并实现对数据进行加密的服务,提高物联网数据传输的安全性和准确性。物联网接入系统设计需要计算机应用技术的支持,并满足物联网设备的动态管理,以及系统内部通信协议的多样化的基本需要。在物联网系统中底层节点传感器设备负责对周围环境的数据采集,以及对周边环境实时监控,通过传感器把采集的数据传输到系统,系统根据传输协议的不同选择相应的通信协议,并解析原始通信协议数据,得到环境感知数据,并对数据进行封装,然后传输到上层。在整个的数据传输传输过程中,要满足数据安全性和完整性的基本需要,并实现对数据进行加密传输,让上层系统获取准确且完整的数据。
4.2明确计算机应用协议
物联网采用的计算机应用协议,主要是为物联网中传感器设备之间数据传输提供支持,并解决物联网设备接入网络中的问题。在物联网中底层和上层之间的数据通信,需要应用层协议来实现数据交互。MQTT协议是基于TCP/IP协议的通信协议,为运行在不稳定的网络环境中的传感设备提供可靠的服务,具有可扩展性而且可以对多个平台提供支持。CoAP协议主要应用与资源受限的网络中,是基于UDP协议的面向网络的双层结构,并为异步通信提供支持和服务。在物联网中CoAP协议可以处理端点之间的数据交换,为无线网络传感器节点之间的数据通信提供了技术支持,CoAP协议的应用可以提高物联网设备的处理能力,并解决设备数据传输中资源受限的问题,为物联网的数据通信提供稳定安全的传输服务。
4.3明确计算机通信技术
在物联网的体系架构设计中,计算机通信技术应用于物联网的网络层,通过计算机通信技术对物联网感知层的数据信息进行采集和传输,并保证了物联网数据通信的安全性和准确性。计算机通信技术是物联网数据通信系统的核心,ZigBee技术作为物联网通信采用的关键性技术,采用IEEE802.1的通信标准,功率损耗低而且构建成本低,适合物联网无线网络的短距离传输。ZigBee可以满足低功率传输的基本需要,而且具有快速的响应速度。超带宽技术采用窄脉冲模式进行无线数据的接收和发送,可以实现宽带高速传输并可以直接在时域中进行操作。广域通信技术在物联网中的应用,可以实现物联网中设备之间长距离传输的基本通信需要,该技术采用窄带扩频技术,实现远距离的无线通信传输,功耗低覆盖范围广,但是需要建立独立的广域通信的专网,才可以保证无线网中数据传输的速率。
结束语
总之,计算机应用技术在物联网接入系统中的应用,不仅从技术角度解决了物联网接入设备的相关问题,而且提高了整个物联网的安全性。计算机应用技术在物联网中的应用,推动了物联网的高速发展。
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