三大物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)

1、無(wú)線傳感器（UGS）

不管是在智能交通、智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，還是野外災(zāi)害預(yù)防等領(lǐng)域，人類(lèi)想要做到對(duì)于物理世界的全面感知首先得確保感知層獲得的數(shù)據(jù)要全面和準(zhǔn)確，這也就是說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域和具體的需求去布置大量的傳感器，甚至有需要時(shí)會(huì)采取飛機(jī)播撒的方式來(lái)進(jìn)行大范圍布置，這樣的話，傳感器與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就不可能采用物理連接的方式，而必須采用無(wú)線信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和通信。

2、智能傳感器

智能傳感器是用嵌入式技術(shù)將傳感器與微處理器集成為一體，使其成為具有環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、智能控制與數(shù)據(jù)通信功能的智能數(shù)據(jù)終端設(shè)備。其具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補(bǔ)償能力、復(fù)合感知能力以及靈活的通信能力。這樣，傳感器在感知物理世界的時(shí)候反饋給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就會(huì)更準(zhǔn)確，更全面，達(dá)到精確感知的目的。

在微電子學(xué)中講到，集成電路的特征尺寸越小意味著該器件的集成度越高，運(yùn)行速度越快、性能越好，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳感器的尺寸越小對(duì)于系統(tǒng)在布置時(shí)也意味著更加方便、性能更優(yōu)。

MEMS（微型電子機(jī)械系統(tǒng)），利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，集微型傳感器、微型執(zhí)行器、微機(jī)械機(jī)構(gòu)，以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。這種小體積、低成本、集成化、智能化傳感系統(tǒng)是未來(lái)傳感器的重要發(fā)展方向，也是物聯(lián)網(wǎng)的核心。也因此，MEMS傳感器領(lǐng)域成為相關(guān)企業(yè)布局的重中之重。

3、無(wú)線自組網(wǎng)（Ad hoc）

說(shuō)到這個(gè)無(wú)線自組網(wǎng)，可能很多讀者會(huì)比較陌生一點(diǎn)，但是它的重要性不容忽視。相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線自組網(wǎng)采用的是一種不需要基站的“對(duì)等結(jié)構(gòu)”移動(dòng)通信模式，網(wǎng)絡(luò)中所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在移動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)組網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)闹厝巍６鴤鞲屑夹g(shù)和芯片技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心。在過(guò)去，傳感技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，在感知層面做得并不好，更不要說(shuō)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用了，這是無(wú)法形成體系的一個(gè)重要原因。在互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，至少有兩點(diǎn)制約影響了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，一是傳感技術(shù)、二是研究方向。

目前，我國(guó)芯片、傳感器、操作系統(tǒng)等核心基礎(chǔ)能力依然十分薄弱，中高端傳感器進(jìn)口比例達(dá)80%，傳感芯片進(jìn)口比例更是在90%左右。很多廠商只能制造一些諸如煙霧報(bào)警感應(yīng)設(shè)備等簡(jiǎn)單的傳感器，原始創(chuàng)新能力與美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，也有很大差距。

北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院控制工程系副教授、中國(guó)仿真學(xué)會(huì)智能物聯(lián)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)吳迎年表示，目前，物聯(lián)網(wǎng)概念在國(guó)內(nèi)雖然一直很火，但距離真正落地普及還有至少5到10年的時(shí)間。物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成，前兩者的核心技術(shù)是傳感器和通信芯片，后者主要是操作系統(tǒng)和軟件。他認(rèn)為，未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，能加速物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展從來(lái)離不開(kāi)通信技術(shù)的進(jìn)步，更離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。從曾經(jīng)的2G到現(xiàn)在的4G，以及未來(lái)的5G，網(wǎng)絡(luò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要性毋庸置疑。吳迎年介紹，未來(lái)5G的網(wǎng)速會(huì)是4G網(wǎng)速的10~100倍，實(shí)時(shí)流暢的網(wǎng)絡(luò)連接將導(dǎo)致傳輸延時(shí)大大減小，能為萬(wàn)物互聯(lián)提供更好的基礎(chǔ)通信設(shè)施服務(wù)。

總的來(lái)說(shuō)，目前物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、物流、工業(yè)、安防等許多行業(yè)都可以應(yīng)用。目前我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，在諸如交通、醫(yī)療、家居等方面已經(jīng)展現(xiàn)了一定的發(fā)展實(shí)力，也出現(xiàn)了一批技術(shù)優(yōu)秀的公司。但距離真正造福老百姓，真正方便大眾，還有不小差距，還要做很多努力。