物联网关键技术及应用
物联网的关键技术及物联网的应用
物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了一个热门话题。
物联网简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的管理和控制。
这一概念的实现，依赖于一系列关键技术的支持，同时也在众多领域得到了广泛的应用，给我们的生活和工作带来了巨大的改变。
一、物联网的关键技术（一）传感器技术传感器是物联网中获取信息的关键设备，就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”。
它们能够感知物理世界中的各种参数，如温度、湿度、压力、光照等，并将这些信息转换为电信号，以便后续的处理和传输。
随着技术的不断进步，传感器的精度越来越高、体积越来越小、功耗越来越低，为物联网的广泛应用提供了可能。
（二）射频识别技术（RFID）RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波来识别特定目标并读写相关数据。
它由标签、阅读器和天线组成。
标签附着在物品上，存储着物品的相关信息；阅读器通过天线发射无线电波，读取标签中的信息。
RFID 技术在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用，能够大大提高物品管理的效率和准确性。
（三）无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术来实现数据的传输。
常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。
这些技术各有特点，适用于不同的场景。
例如，蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接；WiFi 适用于家庭和办公场所的高速数据传输；Zigbee 适用于低速率、低功耗的传感器网络；NBIoT 则适用于大规模的物联网设备连接，具有覆盖广、功耗低等优点。
（四）云计算和大数据技术物联网会产生海量的数据，这些数据需要通过云计算平台进行存储和处理。
云计算提供了强大的计算和存储能力，能够快速处理和分析物联网数据。
同时，大数据技术能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息，为决策提供支持。
例如，通过对智能交通系统中车辆行驶数据的分析，可以优化交通信号灯的控制，缓解交通拥堵。
（五）智能控制技术智能控制技术是实现物联网智能化的关键。
物联网关键技术及应用
物联网关键技术及应用在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了引领变革的重要力量。
它正逐渐渗透到我们生活的方方面面，从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗健康，物联网的影响无处不在。
那么，究竟什么是物联网？其关键技术有哪些？又有哪些令人瞩目的应用呢？物联网，简单来说，就是将各种设备、物品通过网络连接起来，实现智能化的感知、控制和管理。
它基于互联网，但又超越了传统的互联网，将虚拟的数字世界与现实的物理世界紧密融合。
要实现物联网的强大功能，离不开一系列关键技术的支撑。
首先是传感器技术。
传感器就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”，能够感知周围环境的各种信息，如温度、湿度、光照、压力、位置等。
通过传感器，物体能够“说话”，将自身的状态和相关数据传递出去。
其次是射频识别技术（RFID）。
RFID 标签可以附着在物品上，通过无线电波实现对物品的自动识别和跟踪。
这在物流、库存管理等领域发挥着重要作用，大大提高了工作效率和准确性。
然后是无线通信技术。
包括蓝牙、WiFi、Zigbee 等短距离通信技术，以及 4G、5G 等长距离通信技术。
这些技术为物联网设备之间的数据传输提供了可靠的通道，确保信息能够及时、准确地传递。
此外，云计算和大数据技术也是物联网的重要支撑。
物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力来处理和分析。
云计算平台可以提供弹性的资源，满足不同规模的物联网应用需求；而大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息，为决策提供依据。
还有智能控制技术。
通过预设的算法和规则，物联网系统能够对设备进行智能控制，实现自动化的操作和优化。
比如，智能家居中的智能家电可以根据用户的习惯和环境条件自动调节工作模式。
在众多领域中，物联网都有着广泛而深入的应用。
在智能家居领域，物联网让我们的家变得更加智能和便捷。
通过手机 APP，我们可以远程控制家中的灯光、窗帘、空调、门锁等设备，还可以实时监控家中的安全状况。
智能音箱能够听懂我们的指令，为我们播放音乐、查询信息。
物联网关键技术及应用
2020/10/16
物联网(IOT)的概念
公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机 对颜色和水温的要求等等。 ▪ 现在较为普遍的理解是，物联网是将各种信息传感设备， 如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨 大网络。通过装置在各类物体上的电子标签（RFID）、传 感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋 予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物 体与物体互相间的沟通和对话。
Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
3、信息采集层：数据采集指通过包括条码、射频识别、无
线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物 品编码信息的过程。
4、编码层：编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内
容的核心和关键字。 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
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2020/10/16
若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起电 子标签内部电荷泵提升工作电压，提供电压擦 写E2PROM。若经判断其对应密码和权限不 符，则返回出错信息。
2020/10/16
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3.1.4 RFID的ISO IEC标准
▪ ISO/IEC（国际标准化组织和国际电工委员会）制定 的RFID标准概况
▪ 技术标准 ：ISO/IEC 10536 、ISO/IEC 14443 、 ISO/IEC 18000系列标准 等
一、物联网的概念
1、物联网（IOT）的定义
▪ 早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提 及物联网概念。但是，“物联网”概念的真正提出是在1999 年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定义为：把所有 物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实 现智能化识别和管理。
物联网关键技术及其应用研究
物联网关键技术及其应用研究物联网作为一项新兴的技术，正在快速的发展和普及。
它将物品和设备连接在一起，通过互联网实现相互通信和协同工作。
这种智能化的连接方式对于现代社会的发展有着不可替代的作用。
在物联网的实现过程中，关键技术起着至关重要的作用。
本文将介绍物联网的关键技术及其应用研究。
一、感知技术感知技术是物联网中最为基础的技术之一。
它是指通过各种传感器将人们生活中的各种物品和环境产生的信息数字化，并传输至云端进行分析和处理的过程。
这些传感器可以检测到温度、湿度、气压、光照等各种环境因素，还能够监测到人们的行为习惯、健康状况等信息。
感应技术的应用范围非常广泛，包括智能家居、智能医疗、智慧城市等。
二、通信技术通信技术是物联网最重要的技术之一，它作为连接物体和物体之间的桥梁，使得物体之间可以互相通信。
物联网常用的通信技术包括Zigbee、802.15.4、LTE-M、NBIoT等。
其中，NBIoT技术可以有效地扩大物联网的覆盖范围，并提高连接设备的能耗效率。
NBIoT技术被广泛应用于物联网的智能家居、智能能源管理、智能城市等领域。
三、云计算技术在物联网的实现过程中，云计算技术发挥着至关重要的作用。
云计算可以提供大量的计算资源和存储资源，使得物联网设备的处理能力可以大幅提升。
此外，通过云端的算法和软件程序，可以对感测器获得的数据进行分析，从而提供更加精准的服务。
云计算的应用在智能家居、智慧城市等领域得到了广泛的应用。
四、安全技术随着物联网的不断发展，安全问题已经成为了制约其发展的主要因素之一。
在物联网中，数据通信、存储、传输等都涉及到安全问题。
一旦设备被非法攻击，那么很容易导致实际的财产损失和个人隐私的泄露。
因此，安全技术成为了一个非常重要的研究领域。
目前，物联网的安全技术主要包括密码学技术、权限管理、指令过滤等技术，它们通常被应用于智能家居、工业控制、智慧医疗等领域。
五、大数据技术在物联网中，大量的设备可以产生各种各样的数据，如何对这些数据进行处理和利用，是摆在物联网发展面前的一个难题。
工业物联网的关键技术与应用
工业物联网的关键技术与应用工业物联网是以物联网技术为基础，应用于制造业、物流业、能源产业等领域的互联网化转型的一种重要方式。
是未来工业互联网的核心技术之一。
工业物联网与传统的物联网最大的不同在于它更加注重数据的安全性、稳定性以及可靠性。
本文将分析工业物联网的关键技术与应用。
一、物联网关键技术1、传感器技术传感器技术是制造业物联网最重要、最基本的核心技术。
传感器就是能够感知周围环境状态并将这些状态转化为标准的可处理电信号输出的设备。
在制造业中，传感器的使用广泛，如量测温度、压力、湿度、位置、速度等参数。
传感器及其各类设备有着相对完善的产品体系和应用场景，是物联网的重要组成部分。
2、模组技术模组技术是指将多款不同功能的电子元器件、封装芯片和各种传感器等封装在一起，以形成实质性的物联网节点。
模组技术具有小型、低功耗、高安全性、高稳定性的特点。
在制造业中，模组技术应用广泛，如生产流水线上环节检测、冷链运输等。
模组技术促进了物联网在制造业领域的应用与普及。
3、通讯技术通讯技术是物联网关键技术之一，是保障物联网系统正常运行的必要条件，是物联网实现实时传输、实时监控、实时控制的基础。
通讯技术的发展，包括物联网协议、网络应用扩展、信息安全等方面。
在工业物联网中，卫星通讯、短距传输、低功耗蓝牙等通讯技术正在逐步普及。
4、数据分析技术数据分析技术是物联网最需要的一项技术之一，是直接影响工业物联网智能应用的关键技术。
数据分析技术包括大数据、数据挖掘、机器学习、人工智能等。
通过对大量的数据的挖掘和分析，可以更加有效地识别并利用数据中蕴含的信息，实现精准的决策，提高工业生产效率。
二、工业物联网应用1、制造领域在制造领域中，工业物联网主要应用于生产流程、控制过程、设备协作调度、自适应生产调度等方面，大幅度提高生产效率和管理水平，提升企业竞争力。
2、物流领域工业物联网技术在物流领域的应用，主要在于物流过程的自动化、智能化和可追踪，基于物联网技术的集成平台，可以减少人力介入而且信息更加准确，物流效率得到有效提高。
物联网的关键技术及物联网的应用
物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了引领变革的重要力量。
物联网将各种设备、物体与互联网连接起来，实现了智能化的感知、控制和管理，为我们的生活和工作带来了极大的便利和创新。
接下来，让我们深入探讨一下物联网的关键技术以及其广泛的应用领域。
一、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的关键设备，它能够感知物理世界中的各种参数，如温度、湿度、压力、光照等，并将这些信息转换为电信号。
随着技术的不断进步，传感器的精度、灵敏度和可靠性不断提高，同时体积越来越小、成本越来越低，为物联网的广泛应用奠定了基础。
2、射频识别技术（RFID）RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，无需接触即可完成信息的采集和传输。
它在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用，能够实现快速、准确的物品识别和跟踪。
3、无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术与网络进行连接和数据传输。
常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。
这些技术各有特点，适用于不同的场景和应用需求。
例如，蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接，而 NBIoT 则适用于大规模的物联网设备接入，具有覆盖广、功耗低等优点。
4、云计算和大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力进行处理和分析。
云计算提供了弹性的计算资源和存储空间，能够满足物联网数据处理的需求。
大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息，为决策提供支持。
5、人工智能技术人工智能在物联网中发挥着重要作用，如通过机器学习算法对传感器数据进行预测和分析，实现智能控制和优化。
同时，图像识别、语音识别等人工智能技术也为物联网的人机交互提供了更加自然和便捷的方式。
6、网络安全技术随着物联网设备的增多和应用场景的扩展，网络安全问题日益突出。
保障物联网设备和数据的安全成为了至关重要的任务。
物联网系统的关键技术分析和应用
物联网系统的关键技术分析和应用随着社会的不断发展，物联网技术已经成为了未来的重要发展趋势。
物联网系统是指通过网络将各类传感器、设备和计算机系统进行互联，实现信息的实时、准确、高效的传递和处理。
在物联网系统的实现过程中，有一些关键技术需要掌握，下面就来一一分析。
一、传感器技术传感器是物联网系统中最基础的技术之一，它通过感知周围环境的变化，将采集到的数据传递给中央控制系统。
传感器的种类繁多，包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、运动传感器等等。
在实际应用中，如何选取合适的传感器，保证其可靠性和准确性是关键。
同时，传感器的通讯协议也是需要考虑的因素，目前主流的协议有Zigbee、Z-Wave等。
二、无线通信技术物联网系统的传感器和设备都需要通过无线通信技术进行连接和管理。
无线通信技术是物联网系统中必不可少的一项技术，目前主流的无线通信技术包括蓝牙、NFC、WiFi、Zigbee等。
不同的无线通信技术具有各自的优点和适用范围，因此在实际应用中需要根据需求进行选择。
三、云计算技术云计算技术已经成为了信息化时代的主流技术之一，它在物联网系统中的应用也越来越广泛。
云计算技术可以提供强大的运算和存储能力，同时也可以提供强大的数据分析和挖掘能力。
因此，在物联网系统的设计中，将传感器数据上传到云端进行处理是一个很好的选择。
四、大数据技术物联网系统涉及大量的传感器数据，如何对这些数据进行处理和分析是物联网系统的一个关键问题。
目前，大数据技术已经成为了解决这个问题的重要手段之一。
利用大数据技术，可以对物联网系统中产生的大量数据进行处理、分析和挖掘，从而从中发现规律和趋势，为决策提供支持。
五、安全技术在物联网系统中，数据的安全在保障系统稳定和用户隐私方面是至关重要的。
例如，在智能家居系统中，家庭成员的生活信息和个人隐私都需要得到保护。
为了保障数据的安全，需要采取各种措施，例如加密传输、身份认证、安全存储等。
六、智能算法技术物联网系统中的传感器和设备产生的数据量庞大，如何对这些数据进行处理和分析变得尤为重要。
物联网的关键技术及应用
物联网的关键技术及应用物联网是指通过互联网将各种日常用品、设备和系统连接在一起，实现智能化和自动化的网络。
它是信息技术、通信技术、传感技术和人工智能等领域的综合应用，为我们的生活和工作带来了巨大的变革和便利。
本文将介绍物联网的关键技术，并探讨其在各个领域的具体应用。
一、感知技术感知技术是物联网实现智能化的基础。
它通过传感器等设备对周围环境的信息进行采集和感知，并将这些数据传输至云端进行处理和分析。
感知技术包括环境感知、人体感知和物体感知等多种形式，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
这些技术的发展不仅提高了物联设备对环境变化的感知能力，还为各行各业带来了更多的智能化应用。
二、通信技术通信技术是物联网实现设备之间互联互通的核心技术。
物联网需要建立一个庞大的互联网，使各种设备和系统能够实时地进行数据传输和通信。
目前，物联网通信技术主要采用无线通信技术，如蜂窝通信、WiFi、蓝牙和Zigbee等。
这些技术具有广覆盖、低功耗、高可靠性和高安全性等特点，能够满足物联网大规模部署和应用的需求。
三、数据处理技术数据处理技术是物联网实现信息管理和分析的关键环节。
物联网所产生的数据量庞大，需要进行有效的处理和分析，以提取有用信息并支持后续的决策和管理。
数据处理技术包括数据融合、数据挖掘和数据可视化等方法。
通过对大数据的处理和分析，可以实现对物联网系统的优化管理和智能化决策，提升工作效率和生活质量。
四、安全与隐私技术安全与隐私技术是物联网发展过程中亟待解决的问题。
物联网系统具有着广泛的智能化和自动化能力，但也面临着安全风险和隐私泄露的风险。
为了保护物联网系统的安全性和隐私性，需要采取一系列的安全与隐私技术，如身份认证、数据加密、安全传输和访问控制等。
只有确保物联网系统的安全性和隐私性，才能更好地推进其在各个领域的应用。
物联网的应用广泛而多样，正逐渐渗透到各个领域。
以下为物联网在几个主要领域中的应用示例：1. 智能家居：通过物联网技术，智能家居系统可以实现对家庭设备的远程控制和智能化管理，包括智能灯光、智能门锁、智能温控等，提升居住环境的舒适度和便利性。
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心计算机群，对网络内的海量信息进行实时的管理和控制， 并为上层应用提供一个良好的用户接口。
▪ 应用：该层的主要功能是集成系统底层的功能，构建起面
向各类行业的实际应用，如生态环境与自然灾害监测、智 能交通、文物保护与文化传播、运程医疗与健康监护等。
图1-1物联网的概念模型
2021/3/12
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3、物联网（IOT）的特征
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、 二维码等能够随时随地采
集物体的动态信息。
2021/3/12
可靠传输
通过网络将感知的各 种信息进行实时传送。
智能处理
利用计算机技术，及时对海量的 数据进行信息控制，真正达到了 人与物的沟通、物与物的沟通。
过去的10年间，互联网技术取得巨大成功。目前的经济危 机让人们又不得不面临紧迫的选择，物联网技术成为推动 下一个经济增长的特别重要推手。
▪ 传感技术的成熟:随着微电子技术的发展，涉及人类生活、
生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如 常见的无线传感器（WSN）、RFID、电子标签等。
▪ 网络接入和信息处理能力大幅提高:目前，随着网络接
▪ 接入：该层的主要功能是通过现有的移动通信网(如GSM
网、T胁SCDMA网)、无线接入网(如WiMAX)、无线局域 网(WiFi)、卫将来自感知层的信息传送到互联网中。
▪ 互联网：该层的主要功能是以IP、，6／IPv4以及后伊星
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2021/3/12
物联网体系构成
网等基础设施， (Post-IP)为核心建立的互联网平台，将网 络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络， 为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、 可信的基础设施平台。
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物联网体系构成
根据国际电信联盟的建议，物联网自底向上可以为以下的 过程：
▪ 感知：该层的主要功能是通过各种类型的传感器对物质属
性、环境状态、行为态势等静态／动态的信息进行大规模、 分布式的信息获取与状态辨识，针对具体感知任务，常采 用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行 在线计算与控制，并通过接入设备将获取的信息与网络中 的其它单元进行资源共享与交互。
▪ 2005年，国际电信联盟（ITU）正式称“物联网”为
“The Internet of things（IOT）”，并发表了年终报告
《ITU互联网 报告2005：物联网》。报告指出，无所不在
的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮
胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换；
并描绘出“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时
▪ 2、广义的物联网含义
广义的物联网就是利用条码、射频识别（RFID）、传感器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协
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2021/3/12
物联网（IOT）的概念
▪ 议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地 点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行 信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控 和管理的庞大网络系统。如果说互联网实现了人与人之间 的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也 可以实现物体与物体互相间的连接和交互。
入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于
海量信息收集分类处理的能力大大提高。
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2021/3/12
二、物联网的体系架构
1、应用层：应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系
统，包括商业贸易、物流、农业、军事等等不同的应用系 统。
2、网络层：网络层，即进行信息交换的通信网络，包括有
Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
3、信息采集层：数据采集指通过包括条码、射频识别、无
线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物 品编码信息的过程。
4、编码层：编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内
容的核心和关键字。 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
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2021/3/12
物联网架构示意图:
2021/3/12
3.1 RFID
3.1.1 RFID的定义
RFID（Radio Frequency Identification ）即射频识别技术， 俗称电子标签，通过射频信号自动识别目标对象，并对其 信息进行标志、登记、储存和管理。
2021/3/12
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三、物联网关键技术
物联网的关键技术有射频识别技术、传感技术、纳米 技术、智能嵌入技术、云计算、IPv6技术。当前各项技术 发展并不均衡，射频标签、条码与二维码等技术已经非常 成熟，传感器网络相关技术尚有很大发展空间。在此只介 绍射频识别技术(RFID)和传感技术(WSN)。
物联网关键技术及应用
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Content：
1. 物联网概述 2.物联网架构
目
3.物联网关键技术
录
4.物联网的应用 5.发展趋势及面临的问题
2021/3/12
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一、物联网的概念
1、物联网（IOT）的定义
▪ 早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提 及物联网概念。但是，“物联网”概念的真正提出是在 1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定义为：把 所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来， 实现智能化识别和管理。
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▪ 4、物联网（IOT）结构示意图
2021/3/12
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5、物联网（IOT）提出的背景
▪ 经济危机下的推手:经济长波理论：每一次的经济低谷必
定会催生出某些新的技术，而这种技术一定是可以为绝大 多数工业产业提供一种全新的使用价值，从而带动新一轮 的消费增长和高额的产业投资，以触动新经济周期的形成。
汽车会自动报警；
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2021/3/12
物联网(IOT)的概念
公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣 机对颜色和水温的要求等等。
▪ 现在较为普遍的理解是，物联网是将各种信息传感设备， 如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨 大网络。通过装置在各类物体上的电子标签（RFID）、传 感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋 予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物 体与物体互相间的沟通和对话。