1、感知技术分析
物联网的架构分为感知层、网络层和应用层,本文将感知层涉及的相关技术统称为感知技术。感知技术是物联网的基础,它跟现在的一些基础网络设施结合能够为未来人类社会提供无所不在、全面的感知服务,真正实现所谓的物理世界无所不在,物联网联接的对象包括智能装置及通过传感器感知的整个物理世界。物联网感知层涉及的技术众多,这里对自动识别技术、传感技术、定位技术、传感网标准作简要分析。
1.1自动识别技术。自动识别技术是以计算机技术和通信技术为基础的一门综合性科学技术,是数据编码、数据标识、数据采集、数据管理、数据传输的标准化手段。包括条码识别技术、射频识别技术、语音识别技术、生物特征识别技术、图象识别技术、OCR、磁识别技术等。自动识别技术要素是标识与识读,物联网中用标识代表连接对象,具有唯一数字编码或可辨特征,识别分别是数据采集技术和特征提取技术,标识编码和特征的唯一性、统一性对物联网应用至关重要。每一种自动识别技术的固有特性都使应用具有优势和限制,许多情况下必须多种技术、多种手段并用,来满足实际应用需要,如:条码和RFID就经常联合采用。
1.2传感技术。传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成供处理的数字信号,从而为感知物理世界提供最初的信息来源。感知的对象包括温度、压力、流量、位移、速度等。物联网感知层除了有传感器,还有执行器和控制器,通过通信模块与网关互联或先行组网与网关互联,包括传感网、工业总线等。IEEE 1451传感器接口标准规定了智能传感器的通用接口命令和操合,一定程度上解决了当前工业总线标准不统一问题,降低了传感网应用集成开发的难度。目前市场上智能化、网络化的传感器种类和功能都有成长,随着技术进步体积和成本呈下降趋势。
1.3定位技术。可应用于物联网的定位技术分为卫星定位、无线电波定位、传感定位等。卫星定位技术有GPS、GLONASS、北斗等。美国GPS技术比较成熟,且广泛应用。我国的北斗卫星导航定位系统也已经取得较大进展,中国北斗导航定位系统预计2020年前后覆盖全球,但目前北斗系统的并发容量、定位精度和终端成本还有待进一步发展。俄罗斯的GLONASS也在从新布网,但竞争力还无从判断。
无线电波定位主要是蜂窝移动通信系统的小区定位技术,运营商提供小区定位服务,但定位精度与GPS有差距。
另外,可利用物联网感知层进行定位,如利用RFID传感、车牌,集装箱图像识别等也可感知物体的位置。
1.4传感网标准。传感网就是感知设备组网,通常是指由大量传感器节点构成的无线传感器网络,是物联网应用的重要技术和建设热点。传感网与通信网的融合,实现人与物、物与物的互联,形成物联网。如此多种类和数量的物理设备整合,需要相应的技术标准和行业标准。ITU是最早进行传感网标准化的组织之一。ISO/IEC JTCl正式成立传感网标准化工组(WG7)。我国成立了国家传感器网络标准化工作组,积极参与国际传感网标准化工作,具有较高的话语权。作为物联网的关键技术之一,国际国内传感网技术标准工作正在进行当中,将不断有新标准出台,其对能建立什么样服务价值链的产业链规模意义非凡。