缩略图

电子信息技术在物联网中的应用

作者

黄美红

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摘要:随着科技的飞速发展,物联网已逐渐渗透到各个领域,成为推动社会进步和经济发展的重要力量。电子信息技术作为物联网的核心支撑,其在物联网中的应用对于提升物联网的性能、拓展物联网的应用范围具有关键作用。本文深入剖析电子信息技术在物联网中的具体应用,为相关领域的研究与实践提供有价值的参考,助力物联网产业实现更高效、更安全、更智能的发展。

关键词:物联网;电子信息技术;应用;发展趋势

引言

物联网作为新一代信息技术的重要构成,借由多种传感设备连接物品与互联网,实现智能化功能。电子信息技术是物联网发展的核心驱动力,传感器技术赋予物联网感知能力,能实时采集各类环境数据;通信技术构建起设备间数据传输的桥梁,人工智能技术使物联网设备具备智能决策能力,安全技术则为物联网筑牢安全防线,保护数据安全与隐私。未来新技术融合将推动物联网创新应用,应用场景也将持续拓展与深化。

一、物联网与电子信息技术概述

1.1物联网的概念与特点

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其特点包括:全面感知,利用各类传感器随时随地获取物体的信息。可靠传输,通过各种通信网络将感知到的信息准确、及时地传输到指定地点。

1.2电子信息技术的内涵与分类

电子信息技术利用电子技术对信息获取、传递、处理、存储等的技术。主要划分为:传感技术,完成物理世界信息的采集,并将各类信息通过传感元器件转换为电信号。通信技术,完成信息在不同设备间、不同位置间的传送,有有线通信和无线通信等之分。计算技术,包括云计算、边缘计算等,用于对数据的存储、分析、处理等。信息安全技术,对信息的传送和存储等过程的安全、完整、保密进行保障。

1.3物联网与电子信息技术的关系

物联网发展的基础和关键是电子信息技术。传感器技术是物联网对外界信息进行感知的手,物联网通过感知获得外部数据;通信技术是物联网的神经使得数据可以在设备、网络之间传输。计算机技术是物联网的大脑,使物联网对外界的数据进行有效处理、分析,以实现物联网的智慧决策和控制。信息安全技术保证物联网的运行。物联网的发展要求又促进了电子信息技术的发展,二者互为推动、协同发展。

二、电子信息技术在物联网中的应用

2.1传感器技术在物联网中的应用

作为物联网的感知技术,物联网数据离不开传感器,它基于物理效应、化学效应或者生物效应,将不能感知的信号转变为传感器能够输出的电信号,是物联网的基础数据源。在智能家居中,温度湿度传感器感应到屋内的温度湿度数据,联动空调加湿器进行温度湿度的控制。燃气泄漏传感器检测到燃气泄漏情况,在第一时间关掉阀门,报警提示,保证家居的安全性。在工业领域,压力传感器感应生产设备所处的压力环境,振动传感器对生产中的机械部件的振动频率进行感知,感知之后能够提前做出机械故障的诊断工作,降低设备损坏造成的停机损失。目前,传感器的发展主要体现在以下两个方面:提高传感器精度和优化能耗。传感器的未来将会朝着微小型、智能化方向发展,传感器将实现多功能感知与融合,同时传感器也将具备自诊断、自适应等能力,从而适应复杂化的物联网应用场景。

2.2 通信技术在物联网中的应用​

通信是把物联网设备联系在一起的纽带,通信分有线通信和无线通信。有线通信,例如以太网、现场总线等比较稳定,适用场景是工业控制、对数据传输可靠性比较高的领域;无线通信应用更加广泛,像蓝牙、Wi-Fi、ZigBee的短距离无线通信用于智能家居类的设备的连接;4G、5G、NB-IoT的长距离无线通信用于智能交通、远程监控等。再以5G技术为例,高带宽、低时延、大连接的特点能让行驶在高速公路上的自动驾驶车辆实时接收路况信息并作出及时判断;在远程医疗应用领域,5G能有效保证手术机器人操作指令的实时传输,实现精准手术。

2.3 云计算技术在物联网中的应用​

云计算可以提供物联网所需要的强大的计算、存储能力。物联网设备会生成大量的数据,这些数据借助云计算的分布式结构可以得到有效地处理、分析。在智慧城市中,云计算会汇集城市各个领域的数据,并分析出交通流量的变化,调节交通信号灯,从而提高城市效率。对于物流企业,云计算使对货物运输的监控、调度更加智能化,从而实现降低物流成本的目标。云计算的无限拓展性,可以让物联网的企业不必购置大量硬设备,可以根据业务实际拓展或者缩减资源使用规模。但是,云计算由于在处理数据时可能会泄露一些用户个人信息,如何让云计算能够更好地将数据保留在自己的云里,将是其以后将要发展的一个方向。

2.4 人工智能技术在物联网中的应用​

AI使得IoT设备具有智能判断的能力。通过ML算法对IoT设备数据进行分析来判断设备故障、改进设备生产流程;DL在CV中的应用使得IoT中的智能摄像头可以识别异常情况、智能安全防范。在农业IoT中AI分析土壤和天气数据实现科学施肥和灌溉;在智能电网中,AI进行电力需求预测使得电力系统科学分配电力资源。

2.5 安全技术在物联网中的应用​

安全技术为物联网的平稳发展保驾护航。物联网的安全威胁包括设备漏洞、数据泄露、网络攻击等,如智能家居设备可能被黑客入侵攻击,获取用户隐私。工业物联网设备遭攻击可能导致生产的停滞。利用加密技术、认证技术、访问控制技术等,形成物联网的安全壁垒。利用区块链技术,将信息存储于多节点上构建一个分布式账本,形成无法篡改的记录,增加物联网中数据的安全性和可靠性。

三、电子信息技术在物联网中的应用发展趋势

物联网中电子信息技术的应用向多维度延伸拓展,新技术之间的深度融合和融合应用愈发明显。高带宽、低时延的5G可以让物联网中设备之间的数据传输更为快速,更好地满足远程操作过程实时性要求。区块链技术让数据更加安全和可信,为物联网海量数据共享提供更坚实基础。应用范围则从传统的物联网发展到人们生活的更多层面,将智慧城市发展到智能医疗以及智能农业等方向。在发展医疗物联网中,通过智能穿戴设备监测患者身体情况,利用通信技术将患者收集的健康信息传回云端中,分析患者的健康,避免患者疾病恶化,从而实现疾病的早期发现和治疗等。相信随着技术的发展,电子信息技术将促进物联网在更多领域发挥更广泛的作用,在人们生活及生产过程中发挥更大的作用。

结语

电子信息技术是物联网发展的核心引擎,从传感器感知万物,通信技术构建连接,到云计算处理数据、人工智能实现智能决策,再到安全技术保驾护航,全方位推动物联网应用的深化与拓展。尽管面临技术融合、数据安全等挑战,但随着 5G、区块链、边缘计算等新技术的持续突破,物联网将在更多领域创造价值,深度重塑生产生活模式,成为推动社会数字化、智能化转型的关键力量。

参考文献

[1]王杰.电子信息技术在物联网中的应用研究[J].信息记录材料,2023,24(04):92-94.

[2]魏媛.电子信息技术在物联网中的应用[J].甘肃科技纵横,2023,52(03):84-87.