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期刊导读

下一个十年的C位:物联网产业全景解析

来源:微计算机信息 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-11-03
作者:网站采编
关键词:
摘要:1 物联网是什么? 有的人说,物联网就是传感器;有的人说,物联网就是5G,NB-IOT;还有的人说,物联网就是大数据;也有的人说,物联网就是智慧地球,智慧城市,智能交通,智能家

1 物联网是什么?

有的人说,物联网就是传感器;有的人说,物联网就是5G,NB-IOT;还有的人说,物联网就是大数据;也有的人说,物联网就是智慧地球,智慧城市,智能交通,智能家居;也有的人说,平安城市,天网工程,雪亮工程就是物联网;甚至还有的人说,物联网和人工智能差不多。

物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,英文名为Internet of Things,即“物物相连的网络”。从物联网的本质上看,物联网是把任何物体的任何测量量,变成一串数字,然后利用网络传送出去,进行分析处理,然后支撑相关应用的数据转换过程。

2 物联网感知层技术的发展趋势

物联网区别于互联网的本质在哪里?

对,是感知层。感知层的基础又是传感器。

其实,传感器大家天天在使用,手机上,汽车上都有大量的传感器。

上世纪50年代,在欧美等国的军事技术、航空航天领域的试验研究过程中,传感器技术开始发展。

20世纪70年代开始,利用半导体、电介质、磁性材料等固体元件的某些特性,利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这就是固体传感器时代。结构传感器和固体传感器均属于模拟传感器阶段。70年代末,随着集成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现了集成传感器。集成传感器功能多,成本低,性能良好。这个阶段传感器技术开始从模拟向数字方向发展。

20世纪80年代,微型计算机技术与检测技术相结合产生了智能传感器。一开始,把信号转换电路和微计算机、存贮器及接口集成在一个芯片上,和传感器结合在一起,就是智能传感器,具有检测、数据处理以及自适应能力。90年代后,智能化测量技术促使传感器本身实现智能化,具有了自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。

在20世纪90年代,无线传感器网络技术逐渐成熟。传感器技术发展历程如下图所示。

进入21世纪,计算机技术的飞速发展,大幅提升了信息处理效率。LTE、5G的NB-IOT等无线通讯技术快速发展,提升了信息传输的效率。传感器新材料、新工艺、新应用的不断出现,检测技术、控制技术得到了发展,信息采集能力、测量精度和可靠性得到了根本上的提升;与此同时,传感器在进一步微型化、网络化。几种趋势合在一起,促进了物联网感知技术的进一步成熟,如下图所示。

现代传感器正从传统的单一功能朝着集成化、无线化、网络化、数字化、系统化、微型化、智能化、多功能化、光机电一体化、无维护化的方向发展,与此同时,传感器的功耗将越来越低,精度和可靠性将越来越高、测量范围将越来越宽。

受益于5G基础通讯网络的建设,受益于物联网终端种类的持续增长,受益于物联网各场景应用需求的暴增,有权威机构预测,到2025年,全球物联网连接数量达1000亿个。未来10年,物联网将有上万亿元的市场,其产业规模将比互联网大数倍。前景如此可观!

进入物联网时代,为了匹配各种应用场景,传感技术呈现出了以下新的发展趋势:

(1)开发和应用新的传感器材料

传感器技术升级换代的重要推动力就是新材料的应用。新型的光电传感器的敏感材料,具有检测距离远、分辨率高、响应快、检测物体范围广等特点;生物敏感材料由于其选择性好、灵敏度高、成本低,在食品、制药、化工、临床检验、生物医学、环境监测等方面有着广泛的应用前景;新型的纳米材料促进了传感器向微型方向的发展。随着未来物联网应用场景的不断拓宽,人们将会开发出更多优质的传感器新材料,新材料的应用水平将会不断提升。

(2)提升传感器的集成度

传感器集成度的提高有两个方向:一个是在同一个芯片上集成很多类型的传感器;另一个是传感器与后续其他功能电路的集成化。这两个方向,都是传感器的多功能化方向。一个多传感器集成的芯片,可以检测的参数,由点到面到体,可以实现多维参数的图像化呈现。如医学临床上使用的一种传感器,芯片尺寸仅为2.5mm×0.5mm,可同时快速检测出一滴血液中Na+、K+和H+等多种离子的浓度。一个将传感检测功能与放大、运算、干扰补偿等功能集成在一体的传感器,具有了很好的自适应性,在机器人工业上,得到了大量应用。

文章来源:《微计算机信息》 网址: http://www.wjsjxx.cn/zonghexinwen/2020/1103/329.html



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