三大物聯網傳感器技術

1、無線傳感器（UGS）

不管是在智(zhi)能(neng)交(jiao)通、智(zhi)慧城(cheng)市、智(zhi)能(neng)農業、工業物聯(lian)網(wang)，還是野(ye)外(wai)災害預(yu)防等領(ling)域(yu)(yu)，人類(lei)想要(yao)做到對于(yu)物理世界的(de)(de)(de)(de)全面感(gan)知首先(xian)得確(que)保感(gan)知層(ceng)獲得的(de)(de)(de)(de)數據(ju)要(yao)全面和準確(que)，這(zhe)也就是說物聯(lian)網(wang)系統需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)領(ling)域(yu)(yu)和具體的(de)(de)(de)(de)需(xu)求去布置大量的(de)(de)(de)(de)傳感(gan)器(qi)，甚至有需(xu)要(yao)時會采取飛機(ji)播撒(sa)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)來(lai)進行大范圍布置，這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)話，傳感(gan)器(qi)與物聯(lian)網(wang)系統就不可能(neng)采用(yong)物理連接的(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)，而(er)必須(xu)采用(yong)無(wu)線信道來(lai)傳輸(shu)數據(ju)和通信。

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2、智能傳感器

智(zhi)能傳感器(qi)(qi)是用嵌入(ru)式技術(shu)將傳感器(qi)(qi)與(yu)微(wei)處理(li)器(qi)(qi)集成(cheng)為(wei)一(yi)體(ti)，使其成(cheng)為(wei)具有環境感知(zhi)、數據(ju)處理(li)、智(zhi)能控制與(yu)數據(ju)通信(xin)功(gong)能的(de)(de)智(zhi)能數據(ju)終端設備。其具有自(zi)學習、自(zi)診斷和(he)自(zi)補償能力(li)、復(fu)合感知(zhi)能力(li)以及靈活的(de)(de)通信(xin)能力(li)。這樣，傳感器(qi)(qi)在(zai)感知(zhi)物(wu)理(li)世界的(de)(de)時候反饋給物(wu)聯網系統的(de)(de)數據(ju)就會更準確，更全面(mian)，達到精確感知(zhi)的(de)(de)目的(de)(de)。

在微電子學(xue)中講到(dao)，集成電路的(de)特征尺(chi)(chi)寸越小意味(wei)著(zhu)該器件(jian)的(de)集成度(du)(du)越高，運(yun)行速(su)度(du)(du)越快、性能越好，物聯網系(xi)統中傳感器的(de)尺(chi)(chi)寸越小對于系(xi)統在布(bu)置時也意味(wei)著(zhu)更加方便、性能更優。

MEMS（微型(xing)電子機(ji)(ji)械系(xi)(xi)統），利用傳(chuan)統的半導體工藝和(he)材料，集微型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)、微型(xing)執(zhi)行器(qi)、微機(ji)(ji)械機(ji)(ji)構，以及信號處理和(he)控制(zhi)電路，直至接口、通(tong)信和(he)電源等于一體的微型(xing)器(qi)件或系(xi)(xi)統。這種小(xiao)體積(ji)、低(di)成(cheng)本、集成(cheng)化(hua)、智(zhi)能化(hua)傳(chuan)感(gan)系(xi)(xi)統是未(wei)來(lai)傳(chuan)感(gan)器(qi)的重要發展(zhan)方(fang)向，也是物聯(lian)網(wang)的核心。也因此，MEMS傳(chuan)感器領域成為相關(guan)企業布(bu)局的重中之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說(shuo)到這個無線自組網，可能很多讀者會比較陌生一點(dian)，但是它(ta)的重要性(xing)不容忽視(shi)。相比于(yu)傳統的網絡，無線自組網采用的是一種不需要基(ji)站的“對等結構”移動通信(xin)模式，網(wang)絡中所有聯(lian)網(wang)設備可以在移動過程中動態組(zu)網(wang)。

物聯網技術發展現狀

眾所周知，傳感(gan)器作(zuo)為物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)組(zu)成部分，承擔著(zhu)數據采集和傳輸的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)任。而傳感(gan)技(ji)術(shu)(shu)和芯(xin)片技(ji)術(shu)(shu)是(shi)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)的(de)核心。在(zai)過(guo)去，傳感(gan)技(ji)術(shu)(shu)不(bu)夠發達(da)，在(zai)感(gan)知層面(mian)做得(de)并不(bu)好，更不(bu)要(yao)說(shuo)網(wang)(wang)絡和應用了，這是(shi)無法形成體系的(de)一個(ge)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)。在(zai)互聯(lian)(lian)網(wang)(wang)向物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)轉變(bian)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，至(zhi)少有(you)兩點(dian)制(zhi)約(yue)影響(xiang)了物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)發展(zhan)，一是(shi)傳感(gan)技(ji)術(shu)(shu)、二是(shi)研究方向。

目前，我(wo)國芯片、傳(chuan)感器、操作系統等核(he)心基礎能力(li)依然十分薄弱，中(zhong)高端傳(chuan)感器進(jin)口比例達80%，傳感芯片進口比例更是在90%左右。很多廠商只能制造一些諸如煙(yan)霧(wu)報警感(gan)應設備等(deng)簡單的傳感(gan)器，原始創新能力與(yu)美、德等(deng)發達(da)國家相比，也有(you)很大差距。

北京信息科技大學(xue)自動化學(xue)院(yuan)控(kong)制(zhi)工程系副教授、中國仿真學(xue)會(hui)智能(neng)物聯專業(ye)委員會(hui)秘書長吳迎(ying)年表示，目(mu)前，物聯網概念在(zai)國內雖然(ran)一直很火，但距離真正落(luo)地普及還有至少5到10年的時間(jian)。物聯網(wang)主(zhu)要由感(gan)(gan)知層(ceng)、網(wang)絡層(ceng)和(he)應用層(ceng)構成，前兩者(zhe)的核(he)心技術是(shi)傳感(gan)(gan)器和(he)通信芯片，后者(zhe)主(zhu)要是(shi)操作系(xi)統和(he)軟件。他認為(wei)，未來5G網絡的(de)普及應用，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(xian)在(zai)的4G，以(yi)及未來的(de)5G，網(wang)絡(luo)對物聯(lian)網(wang)發展的重要性毋庸置疑。吳迎年介紹，未來5G的網速會是4G網(wang)速的10~100倍(bei)，實時流暢的(de)網絡連接將(jiang)導(dao)致傳輸延時大大減小，能為萬物互聯提供更好的(de)基(ji)礎通信設(she)施(shi)服務。

總的來說，目(mu)前(qian)物聯(lian)網(wang)在農(nong)業(ye)(ye)、交(jiao)通(tong)、醫(yi)(yi)療、物流、工業(ye)(ye)、安(an)防等許多(duo)行業(ye)(ye)都(dou)可以(yi)應用。目(mu)前(qian)我國(guo)的物聯(lian)網(wang)發展，在諸如交(jiao)通(tong)、醫(yi)(yi)療、家居等方面已經展現(xian)(xian)了(le)一(yi)定的發展實(shi)力(li)，也出(chu)現(xian)(xian)了(le)一(yi)批技術優秀的公司。但距離(li)真(zhen)正(zheng)造福老百(bai)姓，真(zhen)正(zheng)方便(bian)大(da)眾，還有不小(xiao)差距，還要做很多(duo)努力(li)。