感知層

感知層介紹

感知層位於物聯網三層結構中的第三層（其它二層分別是應用層和網路層）。

感知層是物聯網的皮膚和五官-用於識別物體，採集信息。感知層包括二維碼標籤和識讀器、RFID標籤和讀寫器、攝像頭、GPS、感測器、M2M終端、感測器網關等，主要功能是識別物體、採集信息，與人體結構中皮膚和五官的作用類似。

感知層解決的是人類世界和物理世界的數據獲取問題。它首先通過感測器、數碼相機等設備，採集外部物理世界的數據，然後通過RFID、條碼、工業現場匯流排、藍牙、紅外等短距離傳輸技術傳遞數據。感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術、短距離無線通信技術等。

對於目前關注和應用較多的RFID網路來說，附著在設備上的RFID標籤和用來識別RFID信息的掃描儀、感應器都屬於物聯網的感知層。在這一類物聯網中被檢測的信息就是RFID標籤的內容，現在的電子（不停車），收費系統（Electronic Toll Collection，ETC）、超市倉儲管理系統、飛機場的行李自動分類系統等都屬於這一類結構的物聯網應用。

1、感測器技術

感測技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統看成傳遞信息的“神經系統”的話，那麼感測器就是“感覺器官”。感測技術是關於從自然信源獲取信息，並對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，它涉及感測器（又稱換能器）、信息處理和識別的規劃設計、開發、制／建造、測試、應用及評價改進等活動。獲取信息靠各類感測器，它們有各種物理量、化學量或生物量的感測器。按照資訊理論的凸性定理，感測器的功能與品質決定了感測系統獲取自然信息的信息量和信息質量，是高品質感測技術系統的構造第一個關鍵。信息處理包括信號的預處理、後置處理、特徵提取與選擇等。識別的主要任務是對經過處理信息進行辨識與分類。它利用被識別（或診斷）對象與特徵信息間的關聯關係模型對輸入的特徵信息集進行辨識、比較、分類和判斷。因此，感測技術是遵循資訊理論和系統論的。它包含了眾多的高新技術、被眾多的產業廣泛採用。它也是現代科學技術發展的基礎條件，應該受到足夠地重視。微型無線感測技術以及以此組件的感測網是物聯網感知層的重要技術手段。

2、射頻識別（RFID）技術

射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）是通過無線電信號識別特定目標並讀寫相關數據的無線通訊技術。在國內，RFID已經在身份證件、電子收費系統和物流管理等領域有了廣泛的應用。RFID技術市場應用成熟，標籤成本低廉，但RFID一般不具備數據採集功能，多用來進行物品的身份甄別和屬性的存儲，且在金屬和液體環境下應用受限，RFID技術屬於物聯網的信息採集層技術。

3、微機電系統（MEMS）

微機電系統（Micro Electro Mechanical Systems，簡稱MEMS）是指利用大規模集成電路製造工藝，經過微米級加工，得到的集微型感測器、執行器以及信號處理和控制電路、介面電路、通信和電源於一體的微型機電系統。MEMS技術近幾年的飛速發展，為感測器節點的智能化、小型化、功率的不斷降低製造了成熟的條件，目前已經在全球形成百億美元規模的龐大市場。近年更是出現了集成度更高的納米機電系統（Nano-Electromechanical System，簡稱NEMS）。具有微型化、智能化、多功能、高集成度和適合大批量生產等特點。MEMS技術屬於物聯網的信息採集層技術。

4、GPS技術

GPS又稱為全球定位系統（Global Positioning SystemGPS），是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS是由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成的。GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，廣泛應用于軍事、民用交通(船舶、飛機、汽車等)導航、大地測量、攝影測量、野外考察探險、土地利用調查、精確農業以及日常生活(人員跟蹤、休閑娛樂)等不同領域。GPS作為移動感知技術，是物聯網延伸到移動物體採集移動物體信息的重要技術，更是物流智能化、可視化重要技術，是智能交通重要技術。