三大物聯網傳感器技術

1、無線傳感器（UGS）

不管是在(zai)智能(neng)交(jiao)通、智慧城市、智能(neng)農(nong)業(ye)、工業(ye)物(wu)聯網(wang)，還是野外災害預防等領域，人類想要(yao)做到(dao)對(dui)于(yu)物(wu)理世界(jie)的(de)(de)(de)全面感知(zhi)首先得(de)確保感知(zhi)層獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)數據(ju)要(yao)全面和(he)準(zhun)確，這也(ye)就是說(shuo)物(wu)聯網(wang)系統需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)領域和(he)具體(ti)的(de)(de)(de)需(xu)求去(qu)布(bu)置大量的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)，甚(shen)至有需(xu)要(yao)時會(hui)采取飛機播撒(sa)的(de)(de)(de)方式(shi)來(lai)進(jin)行(xing)大范圍布(bu)置，這樣(yang)的(de)(de)(de)話，傳(chuan)(chuan)感器(qi)與(yu)物(wu)聯網(wang)系統就不可能(neng)采用(yong)物(wu)理連接(jie)的(de)(de)(de)方式(shi)，而(er)必須采用(yong)無線信道(dao)來(lai)傳(chuan)(chuan)輸數據(ju)和(he)通信。

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2、智能傳感器

智(zhi)能傳感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器是用嵌入(ru)式技術將傳感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器與微處理器集成(cheng)為(wei)一體，使其成(cheng)為(wei)具有環(huan)境感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)知、數(shu)據(ju)處理、智(zhi)能控制與數(shu)據(ju)通(tong)(tong)信功(gong)能的(de)(de)智(zhi)能數(shu)據(ju)終端設備。其具有自學習、自診斷和自補(bu)償能力、復合感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)知能力以(yi)及靈活的(de)(de)通(tong)(tong)信能力。這樣，傳感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器在(zai)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)知物(wu)理世界的(de)(de)時候反饋(kui)給(gei)物(wu)聯(lian)網系統的(de)(de)數(shu)據(ju)就會更準確，更全(quan)面(mian)，達到(dao)精確感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)知的(de)(de)目的(de)(de)。

在(zai)微電子學(xue)中講到，集(ji)(ji)成電路的(de)特(te)征(zheng)尺寸(cun)越(yue)小意味(wei)著該器(qi)(qi)件(jian)的(de)集(ji)(ji)成度(du)越(yue)高，運行速度(du)越(yue)快(kuai)、性能(neng)越(yue)好，物聯網系(xi)統中傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)尺寸(cun)越(yue)小對(dui)于系(xi)統在(zai)布置時也(ye)意味(wei)著更(geng)(geng)加方便、性能(neng)更(geng)(geng)優。

MEMS（微(wei)(wei)型(xing)電(dian)子機(ji)械系(xi)(xi)統(tong)），利用傳統(tong)的半導體(ti)工藝和(he)材料(liao)，集微(wei)(wei)型(xing)傳感器(qi)、微(wei)(wei)型(xing)執行器(qi)、微(wei)(wei)機(ji)械機(ji)構，以及(ji)信(xin)號處理和(he)控制電(dian)路，直至接口、通(tong)信(xin)和(he)電(dian)源等于一體(ti)的微(wei)(wei)型(xing)器(qi)件(jian)或系(xi)(xi)統(tong)。這種小體(ti)積、低成本、集成化、智(zhi)能化傳感系(xi)(xi)統(tong)是未來(lai)傳感器(qi)的重要發展方(fang)向，也是物聯網的核心。也因此(ci)，MEMS傳感器領域成(cheng)為相關(guan)企業(ye)布局的重中之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說到這個無線(xian)自組網(wang)，可能很多讀(du)者會(hui)比較陌生一點，但是(shi)它(ta)的(de)(de)重要性(xing)不(bu)容忽視(shi)。相比于傳統的(de)(de)網(wang)絡，無線(xian)自組網(wang)采用的(de)(de)是(shi)一種不(bu)需要基站的(de)(de)“對等(deng)結構”移動通信模(mo)式，網(wang)絡中所有聯網(wang)設備可以(yi)在(zai)移動過程(cheng)中動態(tai)組(zu)網(wang)。

物聯網技術發展現狀

眾所周知(zhi)，傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器作為物(wu)聯網(wang)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)組成(cheng)部分，承擔著數據采集和(he)傳(chuan)輸的(de)(de)(de)重(zhong)任。而(er)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)技(ji)術(shu)和(he)芯片技(ji)術(shu)是(shi)物(wu)聯網(wang)的(de)(de)(de)核心。在過去，傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)技(ji)術(shu)不夠(gou)發(fa)達，在感(gan)(gan)(gan)知(zhi)層(ceng)面(mian)做得并不好，更不要(yao)說網(wang)絡(luo)和(he)應用(yong)了，這是(shi)無法形成(cheng)體(ti)系的(de)(de)(de)一個重(zhong)要(yao)原因(yin)。在互聯網(wang)向物(wu)聯網(wang)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)過程中，至(zhi)少有(you)兩(liang)點制約影響了物(wu)聯網(wang)發(fa)展，一是(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)技(ji)術(shu)、二是(shi)研究方向。

目前，我(wo)國芯片、傳感器(qi)、操作系統等核心(xin)基(ji)礎能力依然十分(fen)薄弱，中高端傳感器(qi)進口比例達80%，傳感芯片(pian)進(jin)口比例(li)更(geng)是在90%左右。很多廠商只(zhi)能制造(zao)一些諸如煙霧報(bao)警感應設備(bei)等簡單的(de)傳感器，原始創新能力與美、德(de)等發達國家相比，也有很大差距。

北京信(xin)息(xi)科技(ji)大學自動化學院控(kong)制工程系副教授(shou)、中國(guo)仿真學會智能物聯(lian)(lian)專業(ye)委員會秘書長吳迎年表(biao)示(shi)，目前，物聯(lian)(lian)網概(gai)念在國(guo)內雖然一(yi)直很(hen)火(huo)，但距(ju)離真正落地普及還有至少5到10年的(de)時間。物聯(lian)網主(zhu)要由感(gan)知層(ceng)、網絡層(ceng)和應用(yong)層(ceng)構成，前兩(liang)者的(de)核(he)心(xin)技術是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)和通(tong)信芯片，后(hou)者主(zhu)要是(shi)操作系統(tong)和軟件(jian)。他認為，未來5G網絡(luo)的普及(ji)應用，能加(jia)速(su)物聯網的發展進程(cheng)。

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(de)5G，網(wang)絡對物聯網(wang)發(fa)展的重要性毋庸置疑。吳迎年(nian)介紹，未(wei)來5G的網(wang)速會(hui)是4G網速的10~100倍，實(shi)時流暢的網絡連接將導致傳輸延時大(da)大(da)減(jian)小，能(neng)為萬物互(hu)聯提供更(geng)好的基礎通信設施(shi)服務。

總(zong)的(de)來說，目前物(wu)聯網(wang)在(zai)農業(ye)、交(jiao)通(tong)、醫療、物(wu)流、工業(ye)、安防(fang)等許多行業(ye)都可以(yi)應用。目前我國的(de)物(wu)聯網(wang)發展(zhan)，在(zai)諸(zhu)如交(jiao)通(tong)、醫療、家居等方(fang)面已(yi)經展(zhan)現了(le)一定的(de)發展(zhan)實(shi)力(li)，也出現了(le)一批技術優秀的(de)公司。但距(ju)離真(zhen)正造福老百姓，真(zhen)正方(fang)便大(da)眾，還有不小差距(ju)，還要(yao)做很多努(nu)力(li)。