物联网解决方案,感知层,通信网络层

物联网解决方案,感知层,通信网络层篇一：物联网感知层技术

物联网感知层的关键技术

感知层是物联网的基础，是联系物理世界与信息世界的重要纽带。感知层是由大量的具有感知、通信、识别（或执行）能力的智能物体与感知网络组成。其主要技术有：传感器技术、RFID技术、二维码技术、Zig-Bee和蓝牙技术。

1. 传感器技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定

规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感官来感知外界的信息，感知的信息输入大脑进行分析判断（即

人的思维）和处理，再指挥人作出相应的动作，这是人类认识世界和改造世界具有的

最基本的本能。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限，例如，人总不能利用触

觉来感知超过几十甚至上千度的温度吧，而且也不可能辨别温度的微小变化，这就需

要电子设备的帮助。同样，利用电子计算机特别象计

算机控制的自动化装置来代替人

的劳动，那么计算机类似于人的大脑，而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然

是不足够的，中央处理系统也还需要它们的“五官”——即传感器。

基于传感器的传感器技术是对感知节点的不同定义与探索。比如一个温度传感器

可以实时地传输它所测量到得环境温度，这是基于温度利用汞的液态与温差变化而形

成的；声控灯安装在楼道之间，有人路过就亮，这是基于人走路时声音的分贝大小来

进行控制；高速路上的收费站人们开车经过时，在地面的称重传感器会将车辆重量反

馈给电脑，以便确认其是否超重，这是基于弹簧弹性收缩变化的张力长度来进行测量。

未来传感器技术可能是温度、湿度、声音、压力等物理参数，亦可以是氧气、二

氧化碳等化学成分的含量等化学参数。把这些物理与化学集合而成的传感器是现在人

们追求的技术，及机器人得目标。

2. RFID技术

RFID(射频识别技术)是一门独立的将不同的跨学科的

专业技术综合在一起，如高频

技术、微波与天线技术、电磁兼容技术、半导体技术、数据与密码学、制造技术和应

用技术等。这是本世纪最有发展前途的信息技术之一，已得到世界各国的高度重视并

得到广泛开发与应用。从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，

该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。快速扫描。RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。

RFID的优点如下：

(1)体积小型化、形状多样化。RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。

(2)抗污染能力和耐久性。传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

(3)可重复使用。现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内

储存的数据，方便信息的更新。

(4)穿透性和无屏障阅读。在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金

属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。

(5)数据的记忆容量大。一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数MegaBytes.随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

(6)安全性。由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。

(7)RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。

目前市场上主流的RFID产品有无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。无源RFID产品发展最早，也是发展最成熟，市场应用最广的产品。比如，公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等，这个在我们的日常生活中随处可见，属于近距离接触式识别类。其产品的

主要工作频率有低频125KHZ、高频、超高频433MHZ，超高频915MHZ。

产品，是最近几年慢慢发展起来的，其远距离自动识别的特性，决定了其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域，如智能监狱，智能医院，智能停车场，智能交通，智慧城市，智慧地球及物联网等领域有重大应用。有源RFID在这个领域异军突起，属于远距离自动识别类。产品主要工作频率有超高频433MHZ，微波和。有源RFID产品和无源RFID产品，其不同的特性，决定了不同的应用领域和不同的应用模式，也有各自的优势所在。但在本系统中，我们着重介绍介于有源RFID和无源RFID之间的半有源RFID 产品，该产品集有源RFID和无源RFID的优势于一体，在门禁进出管理，人员精确定位，区域定位管理，周界管理，电子围栏及安防报警等领域有着很大的优势。半有源RFID产品，结合有源RFID产品及无源RFID产品的优势，在低频125KHZ频率的触发下，让微波发挥优势。半有源RFID技术，也可以叫做低频激活触发技术，利用低频近距离精确定位，微波远距离识别和上传数据，来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现的功能。简单的说，就是近距离激活定位，远距离识别及上传数据。

3. 二维码技术

二维码是用某种特定的集合图形按一定规律在平面