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物聯網是一個技術系統,融合了大量不同層面的技術,物聯網的關鍵技術有傳感技術、無線通信技術(物聯網最初用到的是RFID)、數據分析處理技術和網絡通信技術等。下面將對這幾種技術進行簡介。
1.傳感技術
傳感器負責物聯網中的信息采集,是實現“感知”世界的物聯網神經末梢。傳感器是感知和探測物體的某些參數信息,如溫度、濕度、壓力、尺寸、成分等,并根據轉換規則將這些參數信息轉換成可傳輸的信號(如電壓)的器件或設備。它們通常由某個參數敏感性部件和轉換部件組成。
2.無線通信技術
常見無線通信技術有移動通信2G/3G/4G/5G技術、WiMAX、WiFi、Bluetooth、ZigBee.LoRa.NB-IoT.RFID等。最初在物聯網中應用的無線技術是RFID。下面簡要介紹RFID技術。
RFID技術是利用無線射頻方式進行非接觸式自動識別物品并獲取相關信息的雙向無線通信技術,又稱“電子標簽”,它通過無線信號空間耦合實現無接觸信息傳送。RFID技術的優勢在于多種傳輸距離(讀取半徑從厘米量級到上千米不同距離)、穿透力強(可直接讀取包裝箱里物品的信息)、無磨損、非接觸、防污染、高效率(可以同時識別多個標簽)等。RFID的工作原理如圖所示。電子標簽帶電池就稱為有源標簽,不帶電池就稱為無源標簽。
RFID系統包括RFID標簽、閱讀器和信息處理系統。當一件帶有RFID標簽的物品進入RFID閱讀器讀寫范圍內時,標簽就會被閱讀器激活,標簽內的信息就會通過無線電波傳輸給閱讀器,然后通過信息通信網絡傳輸到后臺信息處理系統,這樣就完成了信息的采集工作。
3.數據分析處理技術
數據分析處理技術是通過網絡傳輸匯總物品參數信息,進一步分析處理海量數據,從海量數據中挖掘出有價值的規律、結論,把結論通過圖表等形式提供給決策層用戶來使用。可以借助人工智能(ArtificialIntelligence,AI).智能控制技術等提升數據分析的智能性、自動化程度以代替人工進行決策、控制。
4.網絡通信技術
網絡通信技術包括各種有線和無線傳輸技術、交換技術、網關技術等。M2M通信技術是指機器對機器(Machine-To-Machine)通信,實現人、機器、系統之間的連接與通信。M2M技術可以結合WiMAX.WiFi.Bluetooth.ZigBee.LoRa.NB-IoT.RFID.UWB等無線連接技術,以及VoIP融合通信,提供SIP通信服務。