三大物聯網傳感器技術

1、無線傳感器（UGS）

不管(guan)是在智能交通、智慧城市、智能農業(ye)、工業(ye)物聯網(wang)，還(huan)是野(ye)外災害預防等(deng)領域，人類想要(yao)做到(dao)對于物理世界的(de)全面(mian)感知首先得確(que)保感知層獲得的(de)數(shu)據要(yao)全面(mian)和(he)準確(que)，這也就是說(shuo)物聯網(wang)系統需要(yao)根據應(ying)用(yong)的(de)領域和(he)具體的(de)需求去布置(zhi)大(da)量(liang)的(de)傳感器，甚(shen)至有(you)需要(yao)時會采取飛機播撒(sa)的(de)方式來(lai)進行(xing)大(da)范(fan)圍布置(zhi)，這樣的(de)話，傳感器與物聯網(wang)系統就不可(ke)能采用(yong)物理連接(jie)的(de)方式，而(er)必須采用(yong)無線信(xin)道(dao)來(lai)傳輸數(shu)據和(he)通信(xin)。

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2、智能傳感器

智(zhi)能(neng)傳感(gan)器是用嵌入式技術(shu)將傳感(gan)器與微(wei)處理器集成為(wei)一體，使其成為(wei)具(ju)有環境感(gan)知、數據處理、智(zhi)能(neng)控制(zhi)與數據通信(xin)(xin)功能(neng)的(de)智(zhi)能(neng)數據終端設備(bei)。其具(ju)有自學習、自診(zhen)斷(duan)和自補償能(neng)力、復(fu)合(he)感(gan)知能(neng)力以及靈活的(de)通信(xin)(xin)能(neng)力。這樣，傳感(gan)器在(zai)感(gan)知物理世界的(de)時(shi)候反饋給物聯網系統的(de)數據就會更準確(que)，更全(quan)面，達到精確(que)感(gan)知的(de)目的(de)。

在(zai)微電子學中講到(dao)，集(ji)成電路的特征尺(chi)寸越(yue)小(xiao)(xiao)意(yi)(yi)味著該器件的集(ji)成度越(yue)高，運(yun)行速度越(yue)快(kuai)、性能越(yue)好，物聯網(wang)系統中傳感器的尺(chi)寸越(yue)小(xiao)(xiao)對于系統在(zai)布置時也(ye)意(yi)(yi)味著更加方便(bian)、性能更優。

MEMS（微(wei)(wei)型(xing)電(dian)子機(ji)械系(xi)統(tong)），利用傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)半導體(ti)工藝和(he)材料，集微(wei)(wei)型(xing)傳(chuan)感(gan)器、微(wei)(wei)型(xing)執行器、微(wei)(wei)機(ji)械機(ji)構(gou)，以(yi)及(ji)信號處理(li)和(he)控制電(dian)路(lu)，直至(zhi)接口(kou)、通(tong)信和(he)電(dian)源等于一體(ti)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)型(xing)器件或系(xi)統(tong)。這(zhe)種小體(ti)積、低成本、集成化(hua)、智能(neng)化(hua)傳(chuan)感(gan)系(xi)統(tong)是未來傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)重要發展方(fang)向，也(ye)是物聯網的(de)(de)(de)核心。也(ye)因此，MEMS傳感器領域成(cheng)為相關企業布局的重中之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說到這(zhe)個無線(xian)自組(zu)網，可能很多讀者會比(bi)較陌(mo)生一點，但(dan)是它的(de)重要性不容忽視(shi)。相比(bi)于(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)網絡(luo)，無線(xian)自組(zu)網采(cai)用(yong)的(de)是一種不需要基站的(de)“對等結構”移動(dong)(dong)通(tong)信模式，網(wang)(wang)(wang)絡中所有聯網(wang)(wang)(wang)設備可以在移動(dong)(dong)過(guo)程(cheng)中動(dong)(dong)態組網(wang)(wang)(wang)。

物聯網技術發展現狀

眾(zhong)所(suo)周(zhou)知，傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)作為物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網的(de)(de)重要組成部分，承擔著數據采(cai)集和傳(chuan)(chuan)(chuan)輸的(de)(de)重任。而傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)(shu)和芯片技(ji)術(shu)(shu)是(shi)(shi)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網的(de)(de)核心。在(zai)過(guo)去，傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)(shu)不(bu)夠發(fa)達，在(zai)感(gan)知層面做得并不(bu)好，更不(bu)要說網絡和應用了，這是(shi)(shi)無法(fa)形(xing)成體系(xi)的(de)(de)一個重要原因。在(zai)互聯(lian)(lian)網向物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網轉變的(de)(de)過(guo)程中，至少有(you)兩點制約(yue)影(ying)響了物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網發(fa)展，一是(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)(shu)、二(er)是(shi)(shi)研究(jiu)方(fang)向。

目前，我國芯片、傳(chuan)感器、操作系統等核心基礎能力依然十分薄(bo)弱(ruo)，中高端傳(chuan)感器進口比例達80%，傳感芯片進口比例更(geng)是在90%左右。很多廠商(shang)只能制(zhi)造一些諸如煙霧(wu)報警感(gan)應設備(bei)等(deng)簡單的傳感(gan)器，原始創新(xin)能力與(yu)美、德等(deng)發達國家相(xiang)比，也(ye)有很大差距。

北京(jing)信(xin)息科技大學自(zi)動化學院控制工程(cheng)系副教(jiao)授、中國仿真學會智能物(wu)聯專業委員會秘(mi)書長(chang)吳(wu)迎年表(biao)示(shi)，目前，物(wu)聯網概念在(zai)國內雖然一直很火(huo)，但距離(li)真正(zheng)落地普及還有至少5到10年的(de)時間。物聯網主要由感知層(ceng)、網絡層(ceng)和(he)應用層(ceng)構成，前兩(liang)者的(de)核(he)心技術(shu)是傳感器和(he)通信芯(xin)片，后(hou)者主要是操作系統和(he)軟件。他認為，未來5G網絡的普及應用(yong)，能加速(su)物聯網的發展進程。

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，以及未來的5G，網絡對物聯網發展的重要性毋庸置疑。吳迎年(nian)介紹(shao)，未來5G的網速會是4G網速的10~100倍，實時(shi)流暢(chang)的網絡(luo)連接將導致傳(chuan)輸延時(shi)大(da)大(da)減小，能為萬(wan)物互聯提(ti)供更(geng)好(hao)的基礎通信設施服務。

總的來說，目(mu)前物(wu)(wu)聯網在農業、交(jiao)通、醫(yi)療、物(wu)(wu)流、工業、安防等許多(duo)行業都可以應用。目(mu)前我國的物(wu)(wu)聯網發展，在諸(zhu)如交(jiao)通、醫(yi)療、家居等方(fang)面已(yi)經(jing)展現了一定的發展實力，也出(chu)現了一批技(ji)術優秀的公司。但(dan)距(ju)(ju)離真正(zheng)造福老百姓，真正(zheng)方(fang)便大眾，還有不小差距(ju)(ju)，還要做(zuo)很多(duo)努力。