物联网信息感知与交互技术探讨

《物联网信息感知与交互技术探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、物联网信息感知与交互技术探讨　　【摘要】物联网信息感知技术是物联网应用的技术，而信息交互技术是实现物联网交互的目的。随着新的理论和方法被引入物联网技术研究中，新信息感知技术、能量有效问题、移动网络的信息交互逐渐成为新的无线网信息感知与交互技术研究热点。与此同时，无线网信息感知与交互技术面临大规模网络的信息交互、多媒体感知网络的信息交互的挑战。　　【关键词】物联网；信息感知与交互技术；网络节点　　物联网是一种有由物体组成的网络，物联网信息技术的出现是计算机信息技术领域的重大变革，甚至可以称之为第三次信息产业浪潮。物联网和传统网络有一定的共性，但是也有其特殊之处

2、。物联网是的本质是人与人之间、人与物之间、物与物之间的信息交流和传递的总称。物联网信息技术则是实现信息交流和传递的设备，在物联网涉及的所有技术中，信息感知和交互及时是其中两个主要的技术。随着物联网技术的发展以及应用的深入，众多新的理论和方法也逐渐引入物联网技术研究中，并产生了一些新的问题，文章就物联网信息感知与交互技术的研究热点和面临的问题与挑战进行探讨。　　一、物联网信息感知和交互技术的新研究热点　　（一）新信息感知技术　　感知是物联网信息技术的最主要的特征，物联网信息技术在不断的发展中已经形成了许多信息感知和处理技术，如数据采集技术、数据聚集技术和数据融

3、合技术等等。但是，在物联网技术大规模应用的背景下，信息感知技术也需要更加高效才能满足实际需求。因此，新理论和方法在物联网感知技术研究中的应用也成为当前研究的新热点。两个具有代表性的研究为基于压缩感知理论的数据感知方法和基于低秩重构的数据感知方法。据有关研究表明，虽然压缩感知理论的数据感知方法具有较好的应用前景，但是从物联网信息与交互技术的特点来看，该研究方法还需在存在节点运算负担和信道噪声的情况下深入研究建立压缩感知模型。而低秩重构虽然实现了无线传感网络的数据收集，但是该方法没有充分考虑能量均衡和网络节点位置这两个重要因素，因而低秩重构方的数据感知方法还需要

4、进一步探讨其求解的分布式高效算法。　　（二）能量有效问题　　物联网信息技术存在一对不可避免的矛盾，既感知阶段节点的能量有限且难以补充和网络节点长期正常工作对能量的需求之间的矛盾，解决节点的能耗问题，缓解两者之间的矛盾也是物联网信息技术领域的研究重点。人们对节点能耗问题的研究经历了早期的能耗问题研究、特定应用或协议的能耗问题研究、宏观上对网络能效平衡和网络生存期的研究三个阶段。物联网信息与交互的能耗研究应注意两个方面。一是各种能量有效和能效平衡的数据感知方法，如收集、聚集和融合数据的能耗。二是信息交互的效率问题，如提高分发、管理和查询信息的效率，保证信息交互的

5、高效。在不同的信息感知与交互应用领域中，大量科研学者对此进行了研究，但少有科研学者从宏观的角度深入研究信息感知与交互的节能和能效平衡。　　（三）移动网络的信息交互　　从物联网信息感知与交互技术的研究成果来看，多数研究是基于静态网络下得出的研究成果，静态网络及将网络中的节点视为静止的。但是，随着各种物联网应用的出现，静止的网络节点已经难以满足多样化的应用需求。从移动网络节点的特性来看，移动网络的节点分布可分为两种。一是移动网络的部分节点处于移动状态，多数节点处于静止状态。另一种是多数节点处于移动状态，或所有节点均处于移动状态。许多科研人员针对第一类移动网络做了

6、较多的研究，并将移动节点的特点改善静态网络的连通性。而针对第二种移动网络的研究工作和成果较少。　　二、物联网信息感知与交互技术面临的问题与挑战　　（一）大规模网络的信息交互　　许多领域对大规模网络的信息交互都有较大的需求，如环保、农业生产和交通等领域都对大规模网络的信息感知与交互能力有较大的需求，对信息感知和交互的需求与物联网普遍联系和全面感知的特性具有一致性。但是，显示的信息感知和交互受到网络环境和网络资源的影响，许多的物联网应用的信息感知和交互的规模和能力都较小，从较少的节点数量就可以看出。不仅如此，网络节点的感知功能也较为单一，只能感知少数标准信息。大

7、规模信息感知与交互技术研究涉及能量有效、负载均衡等众多问题，许多研究人员对大规模网络的信息感知与交互研究还处于仿真试验阶段。　　（二）多媒体感知网络的信息交互　　当前无线感知网络获取的目标数据包含的信息较少，而且利用信息的难度较大，灵活性也较差，严重制约物联网信息感知与交互的作用。而多媒体感知网络采集环境数据可以弥补传统无线感知网络获取的目标数据信息。它具有内容只管、丰富的特点，可以对信息进行全面感知。但是高维的多媒体信息对感知网络的各项技术也提出了更高的要求和挑战。对于多媒体感知网络的应用，首先要解决数据传输的高效和可靠性、网络覆盖控制问题、网络路由的维护

8、等等一系新型网络系统及其网络技术。其次，信息处理技术