三大物聯網傳感器技術

1、無線傳感器（UGS）

不(bu)管是(shi)在智(zhi)(zhi)能交通(tong)、智(zhi)(zhi)慧(hui)城(cheng)市、智(zhi)(zhi)能農業、工業物聯(lian)網，還是(shi)野外災害預(yu)防等領(ling)域(yu)，人類想要(yao)(yao)做(zuo)到對(dui)于物理(li)世界的(de)全面(mian)感知首先得(de)確(que)保感知層獲得(de)的(de)數(shu)據(ju)要(yao)(yao)全面(mian)和準(zhun)確(que)，這(zhe)也就是(shi)說物聯(lian)網系統(tong)(tong)需要(yao)(yao)根據(ju)應(ying)用(yong)(yong)的(de)領(ling)域(yu)和具體(ti)的(de)需求(qiu)去布置大量的(de)傳感器，甚至有(you)需要(yao)(yao)時會采取飛機播撒的(de)方(fang)式來進行(xing)大范圍布置，這(zhe)樣的(de)話，傳感器與物聯(lian)網系統(tong)(tong)就不(bu)可能采用(yong)(yong)物理(li)連接的(de)方(fang)式，而(er)必(bi)須采用(yong)(yong)無線信道來傳輸數(shu)據(ju)和通(tong)信。

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2、智能傳感器

智(zhi)能傳感(gan)器是用嵌入(ru)式技術將傳感(gan)器與(yu)微處(chu)理器集(ji)成為一體，使其成為具有環境(jing)感(gan)知(zhi)、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理、智(zhi)能控制與(yu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)通(tong)信功能的(de)智(zhi)能數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)終(zhong)端設備。其具有自學(xue)習、自診斷和自補償(chang)能力、復合(he)感(gan)知(zhi)能力以及(ji)靈活的(de)通(tong)信能力。這樣，傳感(gan)器在感(gan)知(zhi)物(wu)理世(shi)界的(de)時候(hou)反饋給物(wu)聯網系統的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)就會(hui)更(geng)(geng)準確(que)(que)，更(geng)(geng)全(quan)面(mian)，達(da)到精(jing)確(que)(que)感(gan)知(zhi)的(de)目的(de)。

在(zai)微(wei)電子學中講到(dao)，集(ji)成電路的特(te)征尺寸越(yue)(yue)小意味(wei)著該(gai)器件(jian)的集(ji)成度(du)越(yue)(yue)高(gao)，運(yun)行速度(du)越(yue)(yue)快、性(xing)能越(yue)(yue)好(hao)，物(wu)聯網(wang)系(xi)統中傳感器的尺寸越(yue)(yue)小對(dui)于系(xi)統在(zai)布置(zhi)時也意味(wei)著更(geng)加(jia)方便、性(xing)能更(geng)優。

MEMS（微(wei)型(xing)(xing)電(dian)(dian)子(zi)機械(xie)系(xi)統(tong)(tong)），利用傳(chuan)統(tong)(tong)的半導體(ti)工藝和(he)材料，集微(wei)型(xing)(xing)傳(chuan)感器、微(wei)型(xing)(xing)執行(xing)器、微(wei)機械(xie)機構，以及(ji)信號(hao)處(chu)理和(he)控制電(dian)(dian)路(lu)，直至接(jie)口、通信和(he)電(dian)(dian)源等于一(yi)體(ti)的微(wei)型(xing)(xing)器件或系(xi)統(tong)(tong)。這種小體(ti)積、低成本(ben)、集成化、智能化傳(chuan)感系(xi)統(tong)(tong)是未來傳(chuan)感器的重(zhong)要(yao)發展方向，也(ye)是物(wu)聯網的核心。也(ye)因此(ci)，MEMS傳感器領域(yu)成(cheng)為(wei)相(xiang)關(guan)企業布局的重中(zhong)之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說(shuo)到這個無線(xian)自組(zu)網(wang)，可能(neng)很多讀(du)者(zhe)會比(bi)(bi)較(jiao)陌生(sheng)一(yi)點(dian)，但是(shi)它的(de)重要(yao)性不容(rong)忽視。相比(bi)(bi)于傳統的(de)網(wang)絡，無線(xian)自組(zu)網(wang)采用(yong)的(de)是(shi)一(yi)種不需(xu)要(yao)基(ji)站的(de)“對等結構”移(yi)動通(tong)信(xin)模(mo)式(shi)，網(wang)絡中(zhong)所(suo)有聯(lian)網(wang)設備可以(yi)在移(yi)動過程中(zhong)動態組(zu)網(wang)。

物聯網技術發展現狀

眾所周(zhou)知(zhi)，傳感(gan)(gan)器(qi)作為物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)的(de)(de)重要(yao)組成部(bu)分，承(cheng)擔著數據采集(ji)和傳輸的(de)(de)重任。而傳感(gan)(gan)技(ji)(ji)術和芯片(pian)技(ji)(ji)術是(shi)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)的(de)(de)核心。在過去，傳感(gan)(gan)技(ji)(ji)術不夠發達，在感(gan)(gan)知(zhi)層面做(zuo)得并不好，更不要(yao)說網(wang)絡(luo)和應用了，這是(shi)無法形成體系(xi)的(de)(de)一個重要(yao)原因。在互聯(lian)(lian)網(wang)向(xiang)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)轉(zhuan)變的(de)(de)過程中，至少有(you)兩點制約影響了物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)發展，一是(shi)傳感(gan)(gan)技(ji)(ji)術、二(er)是(shi)研究方向(xiang)。

目前(qian)，我(wo)國芯片、傳感(gan)器(qi)(qi)、操作(zuo)系統(tong)等核心(xin)基礎能(neng)力(li)依然(ran)十分薄弱，中高端(duan)傳感(gan)器(qi)(qi)進(jin)口(kou)比例達(da)80%，傳感芯片進口比例(li)更是(shi)在90%左右。很多廠(chang)商只能制造一些諸如煙(yan)霧報警(jing)感(gan)應設備(bei)等(deng)簡(jian)單的傳感(gan)器，原始創新能力(li)與美、德等(deng)發達(da)國家(jia)相比，也有很大差距(ju)。

北京(jing)信(xin)息科技大(da)學(xue)自動(dong)化學(xue)院控(kong)制工(gong)程系副教授、中(zhong)國仿真學(xue)會智能物聯專業委員會秘書長吳迎年表示，目前，物聯網(wang)概(gai)念在國內雖(sui)然一直很(hen)火，但距離真正落地普及還有至(zhi)少5到(dao)10年(nian)的時間。物聯網(wang)主要由感知層(ceng)(ceng)、網(wang)絡層(ceng)(ceng)和(he)應用層(ceng)(ceng)構成(cheng)，前兩者(zhe)的核心技術是(shi)傳感器和(he)通信(xin)芯(xin)片，后者(zhe)主要是(shi)操作系統和(he)軟件。他(ta)認為，未來(lai)5G網絡的(de)普及應用(yong)，能加(jia)速物聯網的(de)發展進程。

物聯網發展從來離不開通信技術的進步，更離不開網絡的發展。從曾經的2G到現在的4G，以及未(wei)來的5G，網(wang)絡對(dui)物(wu)聯網(wang)發展(zhan)的重要(yao)性毋庸置(zhi)疑。吳迎年(nian)介(jie)紹(shao)，未(wei)來5G的網(wang)速會(hui)是4G網速的10~100倍，實時(shi)流(liu)暢的(de)網絡連接將導致(zhi)傳輸延時(shi)大大減小(xiao)，能(neng)為萬物(wu)互聯(lian)提供(gong)更好的(de)基礎通信設施(shi)服務。

總的來(lai)說(shuo)，目前物(wu)聯網在農(nong)業、交通、醫(yi)療、物(wu)流、工業、安(an)防等許(xu)多行業都可以應用。目前我國的物(wu)聯網發展，在諸(zhu)如交通、醫(yi)療、家居(ju)等方面已經展現(xian)了(le)一定的發展實力，也出(chu)現(xian)了(le)一批技(ji)術優秀的公司。但距離真(zhen)正造(zao)福老百(bai)姓，真(zhen)正方便大眾(zhong)，還(huan)有不小差距，還(huan)要做很多努力。