谈物联网通信中计算机硬件和网络技术

2022-09-21 16:45:04 来源:写作指导

谈物联网通信中计算机硬件和网络技术

摘要:近几年,伴随着创新驱动发展逐步宣传、推广,我国对于物联网通信给予的投入也逐步增大,在信息化逐步增强的前提下,计算机硬件的改良与优化也有所增快,在应用网络技术后,物联网的宣传与推广范围不断提升。对物联网,在其发展期间,需要应用信息技术,想要紧依时代,就需要对计算机硬件进行构建,以保障网络技术的应用能够最优化。对此,本次对物联网的相关概念、核心技术进行分析、研究,并给出计算机硬件与网络技术应用到物联网中的相关作用,最终,给予计算机硬件与网络技术应用到物联网中的相关对策。

关键词:物联网通信;计算机硬件;对策;网络技术;作用;实践途径

1前言

现阶段,伴随着新兴科技的逐步发展,这在一定的程度上促进物联网应时而生与发展,而计算机硬件与网络技术,其能够发挥出来的作用也愈加凸显,同时,其对物联网也具有十分关键的影响。在物联网中,应用计算机硬件与网络技术,能够提升网络技术在远程操作下的质量与水平,以发挥出计算机硬件与网络技术最大化的应用效果与价值,同时,其还能够满足于节省成本的需要,并提升工作的质量与效率,创建新兴的网络技术格局,让物物、人物间能够彼此互联,保障网络传输的质量与水平均能够增强,最终,促进网络资源的科学化、高效化应用、分配得以实现。

2物联网

对于物联网,其是新兴的计算机技术,加之互联网间彼此融合所生成的产物。“物联网”最开始是被麻省理工学院下的自动识别实验室所给出的,其具体的时间是在1999年。刚开始,对于物联网,其不具有统一的定义,学术领域也并未对其达成共识[1]。在历经数年后,现阶段,物联网已经具有新兴的定义,即:应用互联网技术、通信技术,把传感器、控制设备、人等应用射频识别、传感设备等进行连接,应用控制、数据传输,最后,让人人、物物、人物间,均可以彼此进行通信。物联网相较于以往的互联网,具有更为迅速的传输速度,且其控制也更为便捷,具有更高的智能化。

3计算机硬件与网络技术应用到物联网中的作用

3.1能够提升通信的质量与效率

现阶段,对于物联网,其所覆盖与应用的领域逐步增多,这就对其通信效果与质量、网络传输等给予更多的要求。其中,传感器能够对设备命令进行传输、控制,并显示出其状态,其能够对物联网中的各类数据进行接收、发送,以保障设备不会受到影响[2]。同时,物联网还应用计算机技术来设定数据传输层,一同进行无线、有线传输,开拓信息传递的途径与其速度,以满足于日渐增多的通信需求。

3.2能够减少计算机通信网络中的压力

现阶段,信息技术已经逐步被渗入至社会的各大领域中,其十分迅捷,同时,成本较低,使得其应用已经十分普遍。同时,这也会增大计算机通信的运转压力[3]。为此,为降低该类压力,可以应用计算机硬件、网络技术,构建物联网及计算机通讯网络平台等,以对网络通信功能进行均衡、互补,让物联网后台运转能够被随时控制、调整。

3.3能够开拓计算机通信的覆盖与应用领域

对于物联网用户,其具有各式各样的种类,对此,需要对该类用户的各项需求进行发掘、研究、分析,给其给予更具个体化、更具针对性的服务,并在全方位掌握该类需求后,开拓物联网的覆盖与应用领域,激发起用户参与到物联网中的主动性[4]。在计算机通信给予的支持下,给用户给予更为多样、更为广泛的服务、内容,进而提升用户对于物联网的归属感、忠诚度。

4物联网中的核心技术

4.1射频识别

对物联网,射频识别是其十分关键的技术,同时,其也是电子标签。应用射频识别,可以把物联网中的基础、核心均体现出来,其是对各类信息进行传输,应用识别以得到各类信息进行相对应的工作[5]。例如,阅读器、天线等,其在大型超市中是较为普遍的,可以对供应链进行监管,以提升监管的质量、效率。

4.2云计算

应用云计算,可以在不同的计算机中进行操作,使用人员可以随意调动起各类资源,并参照具体的需求,对其余计算机系统进行访问,最后,应用互联网对计算机资源进行归整,以提升系统自身的计算质量与能力,把其作用全方位地发挥出来。

4.3网络通信

伴随着新兴科技的逐步发展,现阶段,物联网已经可以在物物间进行通信传输,对物联网,网络技术是其核心技术。在网络技术中,具有许多种类,例如,无线技术、有线技术等[6]。其中,对于数据算法模型(M2M)技术,其应用是十分频繁的,其可以在较短的间距中对各类信息进行传输,以进行无线通信,例如,无线射频识别、蓝牙、无线局域网等。

4.4传感

对于传感,其是进行自动控制检测中十分关键的环节,在进行系统检测期间,其可以被作为一次仪表定位,可以更为准确地对各类形态信息进行检测、传输,并把其转成另外的形态信息[7]。具体来说,传感器就是受检对象某一个确定的信息具有感受、检出等方面的功能,并参照有关的规律,把其转成可以进行信号传输的装置、元件。

5计算机硬件与网络技术应用到物联网中的对策

对于传感器、射频设备,现阶段,其已经被愈加普遍地应用到物联网中,其中,对于无线传感器,其应用通信间距更短、成本更低的紫蜂协议(ZigBee)技术,选出具有更高并行处理能力、十分灵活的现场可编程逻辑门阵列(FPGA),把其作为节点中的核心处理器,开拓无线传感在物联网领域中的覆盖、应用。

5.1硬件的设计与其应用

(1)芯片的设计与其应用。选出Spartan-3系列下的FPGA集成型芯片,应用其成本较低、多域性等方面的优势,把存储器、输入口/输出口、逻辑单元、管理资源间进行结合,并最大限度地对各类外部元件进行归整,比如,稳压器、线路驱动器、去耦电容等,并研发出可编程型逻辑平台,应用SelectIOTM促进差分信号、存储器接口得以实现,应用成本较低的源同步接口技术,并在嵌入型双端口中的RAM模块,进行更为高效且科学的处理器代码、数据存储,开拓FPGA的应用与覆盖领域,提升客户总量[8]。同时,鉴于FPGA中的母板硬件,选出XC3S400型芯片,并将其作为主控芯片,鉴于ZigBee协议下的无线射频模块,选出CC2430型芯片,内置具有性能十分理想的8051型微控制器、14位的模数转换器、2.4GHz的射频(RF)型无线电收发机、AES型安全协处理器等,其抗干扰性十分理想,接收也十分灵敏,能够支持进行硬件调节,开拓无线传感器网络的覆盖与应用领域,能够被应用到家庭智能化、停车场智能化监管、医疗、物联网等许多领域中。(2)应用主串配置模块:对于FPGA,其还可以对以下几类配置方法给予支持,即:边界扫描或是联合测试工作组(JTAG)模式、主并模式、主串模式等[9]。一般选出FPGA器件能够支持的主串配置模式,以生成更为完整的JTAG链路,保障FPGA、可编程只读存储器(PROM)间具有的接口电平间能够彼此契合,并保障JTAG在进行配置数据期间时钟信号(CCLK)的系统性、完整性。(3)应用电源模块:一般选出LT1085-3.3这一稳压型芯片,把总输入的5V的电源电压转成3.3V,以获得更为良好的瞬态响应性与稳定性。(4)应用CCLK:选出50MHz的有源晶振,在其中,设定3.3V的供电、使能信号、输出系统时钟管脚等。(5)应用按键与发光二极管(LED)灯级模块:选出共8个四脚按键,共1个按键SW1,以进行复位,对于其他7个按键,对独立编程进行控制。(6)应用串口通信模块:选出通用型异步收发器,并把其作为串口通信模块,把其与CC2430型射频模块中的数据进行通信、链接[10]。应用SP232型芯片进行电平转换,对于接收端、发送商,都应用一致的传输波特率来进行通信,其中,包括数据位数、校验位等。(7)应用静态存储模块:应用扩展型异步随机存储器,对各类数据进行储存,选出CY7C1041型芯片进行各项操作。

5.2数据通信节点软件的设计与其应用

鉴于FPGA下的无线传感数据通信系统,其将SmartCompile型技术进行集成,其中,包括以下几大功能模块:(1)按键模拟数据输入模块:其是由接收模块、发送模块与ZigBee无线射频模块间进行数据通信。(2)液晶显示器(LCD)显示模块:其是应用12864系列下的内置字库型显示模块,给予共8位微处理器接口、共4位微处理器与串行接口,以进行LCD显示的相关操作。(3)静态随机存取存储器(SRAM)存储控制器模块:应用地址寄存器、具有双向性的数据寄存器,进行储存控制。(4)被应用到外扩展中的直接数字频率合成(DDS)模块:应用DDS频率合成技术,对信号源进行设计、应用。

5.3展望

在受到新兴科技的影响后,对于物联网,其各类通信技术的覆盖、应用领域也逐步增多,把物联网、通信技术彼此结合,能够创建鉴于网络的物联网时代。现阶段,人们对于物联网已经具有更多的关注,因此,许多运营商都紧抓该机遇,分析、研究物联网通信技术,以及联合移动支付,以促进各大物联网通信领域逐步发展。总的来说,在应用物联网期间,通信网络具有更为广阔的前景,因此,可以在物联网中对其进行更多的宣传、推广。

6结束语

综上所述,对于物联网,其是第三次信息产业革命,会转变现阶段许多企业在生产、销售等方面的模式,所以,应用计算机硬件与网络技术是十分有必要的,可以提升物联网通信技术的质量与效率,防止引发不必要的压力,给物联网给予更多的保证,并体现出通信网络技术的各项优势。鉴于此,可以把通信网络技术、物联网间彼此结合,以创建新兴的科技格局,并满足于人们愈加多样的通信需求,让人们能够更为满意,从而在社会中占据更为关键的地位,促进物联网领域更为长久且更为稳定地发展。

作者:闫思洁 单位:黄河交通学院