三大物聯網傳感器技術

1、無線傳感器（UGS）

不管是在(zai)智能交通(tong)、智慧(hui)城(cheng)市、智能農業、工業物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)，還是野外災害(hai)預(yu)防等(deng)領(ling)域，人(ren)類想(xiang)要做到對于物(wu)(wu)理世界的(de)(de)(de)全(quan)面(mian)感知(zhi)首先(xian)得確保感知(zhi)層獲得的(de)(de)(de)數據(ju)要全(quan)面(mian)和準確，這也(ye)就是說物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)系統(tong)需要根據(ju)應用(yong)的(de)(de)(de)領(ling)域和具體(ti)的(de)(de)(de)需求去布置(zhi)大量的(de)(de)(de)傳感器(qi)，甚至有需要時會采取飛(fei)機(ji)播(bo)撒的(de)(de)(de)方(fang)式來(lai)進行大范(fan)圍布置(zhi)，這樣(yang)的(de)(de)(de)話，傳感器(qi)與(yu)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)系統(tong)就不可能采用(yong)物(wu)(wu)理連接的(de)(de)(de)方(fang)式，而必(bi)須采用(yong)無線信道來(lai)傳輸數據(ju)和通(tong)信。

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2、智能傳感器

智能(neng)(neng)(neng)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)是用嵌入式技術將(jiang)傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)與微處理(li)器(qi)集成為一體，使(shi)其(qi)成為具有(you)環境(jing)感(gan)(gan)(gan)(gan)知、數(shu)據(ju)處理(li)、智能(neng)(neng)(neng)控制與數(shu)據(ju)通信功能(neng)(neng)(neng)的(de)智能(neng)(neng)(neng)數(shu)據(ju)終(zhong)端(duan)設備。其(qi)具有(you)自學習、自診(zhen)斷(duan)和自補償能(neng)(neng)(neng)力、復合感(gan)(gan)(gan)(gan)知能(neng)(neng)(neng)力以及(ji)靈(ling)活的(de)通信能(neng)(neng)(neng)力。這樣，傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)在感(gan)(gan)(gan)(gan)知物理(li)世界的(de)時候(hou)反(fan)饋給物聯網系(xi)統的(de)數(shu)據(ju)就會更準確，更全面(mian)，達(da)到精確感(gan)(gan)(gan)(gan)知的(de)目的(de)。

在微電(dian)子學中(zhong)講到，集(ji)(ji)成電(dian)路的特征尺(chi)寸(cun)(cun)越(yue)小(xiao)意味(wei)著(zhu)該器(qi)件的集(ji)(ji)成度越(yue)高，運行速度越(yue)快、性(xing)能(neng)越(yue)好，物(wu)聯網(wang)系統中(zhong)傳(chuan)感器(qi)的尺(chi)寸(cun)(cun)越(yue)小(xiao)對于系統在布(bu)置(zhi)時也(ye)意味(wei)著(zhu)更加方便、性(xing)能(neng)更優。

MEMS（微型(xing)電(dian)子機(ji)械系(xi)(xi)統(tong)），利用傳(chuan)統(tong)的(de)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)械機(ji)構，以及(ji)信(xin)號處理(li)和(he)控制電(dian)路，直(zhi)至(zhi)接(jie)口(kou)、通信(xin)和(he)電(dian)源等于一(yi)體的(de)微型(xing)器(qi)件或系(xi)(xi)統(tong)。這種小體積、低成本、集成化、智能化傳(chuan)感(gan)系(xi)(xi)統(tong)是未來傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)重要(yao)發展(zhan)方(fang)向，也(ye)(ye)是物聯網的(de)核心。也(ye)(ye)因此，MEMS傳感器領域(yu)成(cheng)為相關企業布局(ju)的重中之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說到這個無(wu)(wu)線自組網(wang)(wang)，可能(neng)很多讀者會(hui)比(bi)較陌生一(yi)點(dian)，但(dan)是(shi)它(ta)的(de)重要性不容忽視(shi)。相比(bi)于傳統(tong)的(de)網(wang)(wang)絡，無(wu)(wu)線自組網(wang)(wang)采用的(de)是(shi)一(yi)種不需要基站的(de)“對等(deng)結構”移動通(tong)信模式，網(wang)絡中所有聯網(wang)設(she)備可以在移動過程中動態組網(wang)。

物聯網技術發展現狀

眾所周知，傳(chuan)(chuan)感器作(zuo)為物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)組成部分，承(cheng)擔著數據采(cai)集和(he)傳(chuan)(chuan)輸的(de)重(zhong)任(ren)。而傳(chuan)(chuan)感技術(shu)(shu)和(he)芯片技術(shu)(shu)是(shi)物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)核心。在(zai)過(guo)去(qu)，傳(chuan)(chuan)感技術(shu)(shu)不夠(gou)發達，在(zai)感知層(ceng)面做得并不好，更不要(yao)(yao)說網(wang)(wang)(wang)(wang)絡和(he)應用了(le)，這是(shi)無(wu)法形(xing)成體(ti)系的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)(yao)原因。在(zai)互聯(lian)網(wang)(wang)(wang)(wang)向物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)(wang)轉(zhuan)變的(de)過(guo)程中(zhong)，至少有(you)兩點制約影響了(le)物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)(wang)發展，一(yi)是(shi)傳(chuan)(chuan)感技術(shu)(shu)、二是(shi)研究方向。

目前，我(wo)國芯片、傳感器、操作系統等(deng)核(he)心基礎能(neng)力依然十分薄弱，中高端(duan)傳感器進口比例達80%，傳感芯(xin)片進口比例更是在90%左右。很(hen)多廠商只(zhi)能制(zhi)造一些諸如煙霧(wu)報警感(gan)應設備等簡(jian)單的(de)傳感(gan)器，原始創新(xin)能力(li)與美(mei)、德等發達國家相比，也(ye)有很(hen)大差距。

北京信息科技大(da)學(xue)(xue)(xue)自動化(hua)學(xue)(xue)(xue)院(yuan)控制工程系副(fu)教授、中國仿真學(xue)(xue)(xue)會智能物(wu)聯專業委員會秘書長吳迎(ying)年表示，目前，物(wu)聯網概念在國內雖然一直很火，但距離真正(zheng)落地(di)普及(ji)還有至少5到(dao)10年的(de)(de)時間。物聯網(wang)主要(yao)由感知層、網(wang)絡層和應用層構成，前兩(liang)者的(de)(de)核心技術是(shi)傳感器和通信(xin)芯片，后(hou)者主要(yao)是(shi)操作系統和軟件。他(ta)認為，未來5G網(wang)(wang)絡的普及(ji)應用，能加速物聯(lian)網(wang)(wang)的發展(zhan)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)在的4G，以及未來的5G，網絡(luo)對物(wu)聯網發(fa)展的重要(yao)性(xing)毋庸置疑(yi)。吳迎年(nian)介紹，未來5G的網速會是(shi)4G網速的10~100倍，實(shi)時流暢的網絡連接(jie)將(jiang)導致(zhi)傳輸延時大大減小，能為(wei)萬物互聯提供(gong)更好的基礎通信設施服務。

總的(de)(de)(de)來說(shuo)，目(mu)前(qian)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網在(zai)農業、交通、醫療(liao)、物(wu)(wu)流、工(gong)業、安防等許多(duo)行業都(dou)可以應用(yong)。目(mu)前(qian)我國的(de)(de)(de)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網發展，在(zai)諸如(ru)交通、醫療(liao)、家居等方面已經展現了(le)一(yi)定的(de)(de)(de)發展實(shi)力，也出現了(le)一(yi)批技術優秀的(de)(de)(de)公司。但距離真(zhen)正(zheng)造福老(lao)百姓，真(zhen)正(zheng)方便大眾(zhong)，還(huan)有(you)不小差距，還(huan)要做(zuo)很多(duo)努力。