物聯網應用感知層關鍵技術

許弘

摘 要 通過物聯網，能夠實現物和物之間的通信，而在其實現的過程中，最關鍵的就是感知層，需要通過感知層感知物，并且獲取所需信息內容。所以，感知層的作用十分重要。文章對物聯網感知層的關鍵技術進行了詳細地闡述，以供參考。

【關鍵詞】物聯網 感知層 關鍵技術 研究

1 傳感器技術

傳感器屬于先進的檢測裝置，可以對被測信息進行感知，同時根據相應的規律能夠轉變為電信號或者是其他多種形式，最終輸出信息，滿足了信息在傳輸、處理以及存儲等多方面的要求，而這也正是自動檢測和控制的重要前提。其中，對于物聯網系統來講，物聯網傳感器所指的就是針對各參量進行信息采集或者是加工處理的一種設備。而傳感器不僅能夠獨立存在，而且可以與其他設備實現一體化，進而更好地呈現出來。然而，任何呈現方式都隸屬物聯網感知以及輸入的一部分。而在物聯網未來的發展當中，在數據采集前端，傳感器與傳感器網絡的作用十分重要。

在對傳感器進行分類的時候，方法有很多，而根據傳感器物理量、輸出信號以及工作原理進行類是比較常見的。另外，以信息處理功能為標準對傳感器進行分類，這一現實意義很是重要，尤其在物聯網的時代背景之下。根據這一分類，能夠將傳感器分為一般傳感器和智能傳感器。其中，一般傳感器采集的信息需要由計算機進行處理，但是，因為智能傳感器不同，其自身具備微處理器，因此，也同樣具備了信息采集等多方面的能力，最關鍵的是數據精準程度很高，可靠性也比較強，價格低與分辨力高等特點十分顯著。

2 RFID技術

射頻識別的英文縮寫是RFID，興起的時間是上世紀九十年代，也是自動識別的技術，能夠合理利用射頻信號，以空間電磁耦合的方式傳遞信息，確保無接觸，同時，根據傳遞信息識別物體，由此可見，在物聯網感知層中，RFID技術十分關鍵。

在RFID系統當中，讀寫器、電子標簽與天線是主要的組成部分。對讀寫器進行利用，可以將既定格式所需要識別的物品信息納入電子標簽的存儲區域當中，也可以在其自身閱讀能力之下，對電子標簽信息內容進行讀取。另外，電子標簽的芯片有數據存儲區，主要是對待識別物品信息進行存儲。而天線的功能則是對信號進行發射并接收，通常情況下被安置在電子標簽與讀寫器當中。

而RFID技術最主要的原理則對于讀寫器形成磁場后，電子標簽進入，實現射頻信號的發出目的，利用感應電流來獲得能量，將芯片內存儲的產品信息進行發送，也可以發送某頻率信號。在讀寫器對信息進行讀寫以后會解碼，進而傳送到中央信息系統中，對數據信息進行處理。

3 二維碼技術

眾所周知，二維碼技術在網聯網感知層中發揮著基礎性作用。二維碼技術主要就是利用幾何圖形，按照特定規律，在平面分布圖形當中記錄信息。站在技術原理角度來講，在代碼編制方面，合理地運用了計算機中“0”與“1”的比特流概念，同樣利用了與二進制相對的幾何圖形，進而準確地表示出數值信息內容。通過對圖像輸入設備與光電掃描設備自動識讀功能的使用，能夠自動處理信息內容。

對于二維碼來講，可以將其劃分成矩陣式與堆疊式/行排式兩種。矩陣是矩陣式二維碼重要的組成部分，所以，在矩陣當中，使用“點”來表示二進制當中的“1”，同時使用“空”來表示二進制當中的“0”。在此基礎上，對“點”與“空”進行合理地排列，進而形成代碼。

二維碼的數據容量很大，并且可以在橫縱方位同時表達出相應的信息內容，而且能夠利用較小的面積來表達大量的信息內容。同時，二維碼突破了字母與數字的限制，且尺寸比較小，抗損毀的能力極強。除此之外，二維碼能夠采用保密措施，且保密性能要更優于一維碼。

將二維碼與RFID技術相比，最明顯的優勢就是成本不高。RFID標簽由于芯片的成本高，且制造的工藝十分復雜，所以，最終成品的價格也相對較高。

4 ZigBee技術

ZigBee屬于無線傳輸技術，其距離短且功耗也不大，也被稱為IEEE802.15.4協議的代名。在ZigBee中，分組交換技術與調頻技術最常見，能夠使用三個頻段。該技術通常情況下被應用在短距離范圍內，同時在數據傳輸速率不高的電子設備中得到了廣泛應用。同藍牙相比較，該技術十分簡單，且費用與功率等也相對較低。除此之外，ZigBee技術具備明顯的小通信范圍與低速率的特點，所以，比較適用在小數據流量業務方面。

5 藍牙技術

藍牙技術同ZigBee技術大致相同，都可以稱之為短距離的無線傳輸技術。但是，藍牙技術的本質就是可以在固定設備與移動設備通信環境當中構建出通用的短距離無線接口，實現通信技術和計算機技術的融合，屬于各設備在無電線或者是電纜連接狀態下可以在短距離范圍之內進行通信，也可以實現操作目的的一種技術。

其中，高速調頻以及時分多址等多種先進技術是藍牙技術的使用重點，而且可以實現點對點或者是點對多點的通信。藍牙傳輸的頻段都是全球公共通用的2.4GHz頻段，能夠在十米范圍內實現信息的傳輸，通過時分雙工的傳輸方案能夠確保全雙工的傳輸。

藍牙技術不僅與ZigBee技術的特點相同，同時，還能夠對話音與數據進行傳輸，能夠構建臨時性對等連接，其接口標準具有一定的開放性。

6 結束語

綜上所述，基于計算機、移動通信網與互聯網，物聯網發展起來，并且成為信息產業的全新發展反復各項，能夠實現人和物或者是物和物之間的溝通。文章對物聯網感知層關鍵技術進行了詳細地闡述，而物聯網的感知僅僅是第一步，而通過物聯網最主要的目的就是為了將感知與傳輸的信息內容進行充分利用。

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作者單位

南京協辰電子科技有限公司 江蘇省南京市 210002