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物联网 | 物联网传感器技术的研究方向有哪些?

2017-05-09

麦肯锡报告指出,到2025年,物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美金之间,传感器作为物联网传感层数据采集的重要入口,势必也将在接下来的几年里迎来爆发式的增长。

首先,笔者先带大家来了解下传感器的基本概念。传感器,是由一种敏感元件和转换元件组成的检测装置,能感受到被测量,并能将检测和感受到的信息按照一定规律转换为电信号(电压、电流、频率或者是相位等)的形式输出,最终为物联网应用的数据分析、人工智能提供数据来源。

物联网浪潮即将来袭 传感器技术的研究方向有哪些?

01

无线传感器(UGS)

不管是在智能交通、智慧城市、智能农业、工业物联网,还是野外灾害预防等领域,人类想要做到对于物理世界的全面感知首先得确保感知层获得的数据要全面和准确,这也就是说物联网系统需要根据应用的领域和具体的需求去布置大量的传感器,甚至有需要时会采取飞机播撒的方式来进行大范围布置,这样的话,传感器与物联网系统就不可能采用物理连接的方式,而必须采用无线信道来传输数据和通信。

02

智能传感器

智能传感器是用嵌入式技术将传感器与微处理器集成为一体,使其成为具有环境感知、数据处理、智能控制与数据通信功能的智能数据终端设备。其具有自学习、自诊断和自补偿能力、复合感知能力以及灵活的通信能力。这样,传感器在感知物理世界的时候反馈给物联网系统的数据就会更准确,更全面,达到精确感知的目的。

在微电子学中讲到,集成电路的特征尺寸越小意味着该器件的集成度越高,运行速度越快、性能越好,物联网系统中传感器的尺寸越小对于系统在布置时也意味着更加方便、性能更优。

MEMS(微型电子机械系统),利用传统的半导体工艺和材料,集微型传感器、微型实行器、微机械机构,以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。这种小体积、低成本、集成化、智能化传感系统是未来传感器的重要发展方向,也是物联网的核心。也因此,MEMS传感器领域成为相关企业布局的重中之重。

03

无线自组网(Ad hoc)

说到这个无线自组网,可能很多读者会比较陌生一点,但是它的重要性不容忽视。相比于传统的网络,无线自组网采用的是一种不需要基站的“对等结构”移动通信模式,网络中所有联网设备可以在移动过程中动态组网。

这样的组网方式都有什么优点?

首先,优点之一就是无中心控制节点,这就是说这种网络没有分组路由与转发的路由器;再者,在工作过程中,其中一个节点离开网络后,网络拓扑会呈现动态的变化,形成一个新的拓扑。这种组网技术在军事领域和车联网领域备受推崇。

最终,传感器技术的三大研究方向将会得到一个融合,推动无线传感器网络(WSN)的诞生。

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