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感知层由基本的感应器件(如二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。
扩展资料
物联网层次结构分为三层,自下向上依次是:感知层、网络层、应用层。
感知层位于物联网三层结构中的最底层,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。
对我们人类而言,是使用五官和皮肤,通过视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉感知外部世界。而感知层就是物联网的五官和皮肤,主要用于识别外界物体和采集信息。
属于物联网的感知层。
感知层常见的关键技术如下:
1、传感器技术
传感器是物联网中获得信息的主要设备,它较大作用是帮助人们完成对物品的自动检测和自动控制。
2、射频识别技术
射频识别又称为电子标签技术,该技术是无线非接触式的自动识别技术。可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。
3、二维码技术
二维码通过黑白相间的图形记录信息,这些黑白相间的图形是按照特定的规律分布在二维平面上,图形与计算机中的二进制数相对应,人们通过对应的光电识别设备就能将二维码输入计算机进行数据的识别和处理。
4、蓝牙技术
蓝牙技术是典型的短距离无线通讯技术,在物联网感知层得到了广泛应用,是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。
5、ZigBee技术
ZigBee指的是IEEE802.15.4协议,它与蓝牙技术一样,也是一种短距离无限通信技术。根据这种技术的相关特性来看,它介于蓝牙技术和无线标记技术之间,因此,它与蓝牙技术并不等同。
物联感知设备是一种能够采集和处理物理环境信息的设备,通常包括传感器、控制器、数据处理器等组件。
它可以实时监测环境中的温度、湿度、气压、光照、声音、运动、震动等各种参数,并将这些数据通过无线网络或有线网络传输到云端进行分析和处理,从而实现对环境的智能感知和控制。在智能家居、智慧城市、工业自动化等领域中广泛应用。
物联网感知层技术如下:
1、传感器技术
传感器是物联网中获得信息的主要设备,它最大作用是帮助人们完成对物品的自动检测和自动控制。
2、射频识别技术
射频识别又称为电子标签技术,该技术是无线非接触式的自动识别技术。可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。
3、二维码技术
二维码通过黑白相间的图形记录信息,这些黑白相间的图形是按照特定的规律分布在二维平面上,图形与计算机中的二进制数相对应,人们通过对应的光电识别设备就能将二维码输入计算机进行数据的识别和处理。
4、蓝牙技术
蓝牙技术是典型的短距离无线通讯技术,在物联网感知层得到了广泛应用,是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。
5、ZigBee技术
ZigBee指的是IEEE802.15.4协议,它与蓝牙技术一样,也是一种短距离无限通信技术。根据这种技术的相关特性来看,它介于蓝牙技术和无线标记技术之间,因此,它与蓝牙技术并不等同。
一些感知层常见的关键技术如下:
传感器技术
传感器是物联网中获得信息的主要设备,它最大作用是帮助人们完成对物品的自动检测和自动控制。
目前,传感器的相关技术已经相对成熟,常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等,它被应用于多个领域,比如地质勘探、智慧农业、医疗诊断、商品质检、交通安全、文物保护、机械工程等。
作为一种检测装置,传感器会先感知外界信息,然后将这些信息通过特定规则转换为电信号,最后由传感网传输到计算机上,供人们或人工智能分析和利用。
传感器的物理组成包括敏感元件、转换元件以及电子线路三部分。
敏感元件可以直接感受对应的物品,转换元件也叫传感元件,主要作用是将其他形式的数据信号转换为电信号;
电子线路作为转换电路可以调节信号,将电信号转换为可供人和计算机处理、管理的有用电信号。
射频识别技术
射频识别(RFID,Radio Frequency Identification),又称为电子标签技术,该技术是无线非接触式的自动识别技术。
可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。
物联网中的感知层通常都要建立一个射频识别系统,该识别系统由电子标签、读写器以及中央信息系统三部分组成。
其中,电子标签一般安装在物品的表面或者内嵌在物品内层,标签内存储着物品的基本信息,以便于被物联网设备识别;
读写器有三个作用
一是读取电子标签中有关待识别物品的信息,
二是修改电子标签中待识别物品的信息,
三是将所获取的物品信息传输到中央信息系统中进行处理;中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。
二维码技术
二维码(2-dimensional bar code)又称二维条码、二维条形码,是一种信息识别技术。
二维码通过黑白相间的图形记录信息,这些黑白相间的图形是按照特定的规律分布在二维平面上,图形与计算机中的二进制数相对应,人们通过对应的光电识别设备就能将二维码输入计算机进行数据的识别和处理。
二维码有两类,第一类是堆叠式/行排式二维码,另一类是矩阵式二维码。
堆叠式/行排式二维码与矩阵式二维码在形态上有所区别,前者是由一维码堆叠而成,后者是以矩阵的形式组成。
两者虽然在形态上有所不同,但都采用了共同的原理:每一个二维码都有特定的字符集,都有相应宽度的“黑条”和“空白”来代替不同的字符,都有校验码等。
蓝牙技术
蓝牙技术是典型的短距离无线通讯技术,在物联网感知层得到了广泛应用,是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。
蓝牙技术既可在移动设备之间配对使用,也可在固定设备之间配对使用,还可在固定和移动设备之间配对使用。
该技术将计算机技术与通信技术相结合,解决了在无电线、无电缆的情况下进行短距离信息传输的问题。
蓝牙集合了时分多址、高频跳段等多种先进技术,既能实现点对点的信息交流,又能实现点对多点的信息交流。
蓝牙在技术标准化方面已经相对成熟,相关的国际标准已经出台,例如,其传输频段就采用了国际统一标准2.4GHz频段。
另外,该频段之外还有间隔为1MHz的特殊频段。蓝牙设备在使用不同功率时,通信的距离有所不同,若功率为0dBm和20dBm,对应的通信距离分别是10m和100m。
ZigBee技术
ZigBee指的是IEEE802.15.4协议,它与蓝牙技术一样,也是一种短距离无限通信技术。
根据这种技术的相关特性来看,它介于蓝牙技术和无线标记技术之间,因此,它与蓝牙技术并不等同。
ZigBee传输信息的距离较短、功率较低,因此,日常生活中的一些小型电子设备之间多采用这种低功耗的通信技术。
与蓝牙技术相同,ZigBee所采用的公共无线频段也是2.4GHz,同时也采用了跳频、分组等技术。
但ZigBee的可使用频段只有三个,分别是2.4GHz(公共无线频段)、868MHz(欧洲使用频段)、915MHz(美国使用频段)。
ZigBee的基本速率是250Kbit/s,低于蓝牙的速率,但比蓝牙成本低,也更简单。
ZigBee的速率与传输距离并不成正比,当传输距离扩大到134m时,其速率只有28Kbit/s,不过,值得一提的是,ZigBee处于该速率时的传输可靠性会变得更高。
采用ZigBee技术的应用系统可以实现几百个网络节点相连,最高可达254个之多。
这些特性决定了ZigBee技术能够在一些特定领域比蓝牙技术表现得更好,这些特定领域包括消费精密仪器、消费电子、家居自动化等。
然而,ZigBee只能完成短距离、小量级的数据流量传输,这是因为它的速率较低且通信范围较小。
ZigBee元件可以嵌入多种电子设备,并能实现对这些电子设备的短距离信息传输和自动化控制。
首先底层是用来感知数据的感知层,感知层包括传感器等数据采集设备,包括数据接入到网关之前的传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术,其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分技术。
第二层是数据传输的网络层,物联网的网络层将建立在现有的移动通信网和互联网基础上。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术,其包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,将是物联网网络层的重要组成部分。
最上层是应用层,物联网的应用层利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务,可分为监控型(物流监控、污染监控)、查询型(智能检索、远程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路灯控制)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网发展的目的,软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。
如果以人的神经网络做类比,那么人的感觉器官就是物联网的感知层,如眼睛能采集视觉信息,鼻子采集气味信息,嘴巴采集味道信息,而耳朵采集声音信息。这些信息通过神经元传递到大脑中枢,那么这些神经元形成的神经传输通道就相当于物联网中的网络层,它的作用是把信息传送到处理中心。那么人的大脑就相当于应用层了,当它接受到来自眼睛,鼻子、嘴巴、耳朵等信息后,它可以综合去得出一些有用的结论,例如判断现在是否有危险,能够读书看电影等,这就相当于它应用了来自感知层的信息并产生了价值。
感知层是物联网体系架构的第一层。
因为物联网体系架构分为感知层、网络层和应用层三个部分,其中感知层是指传感器和执行器等物联网设备所在的层,也叫设备层。
它是物联网中最基础的一层,负责感知、采集和处理物理世界的数据。
尤其是传感器,可以感知到环境的温度、湿度、光线等各种数据,这些数据将成为后续处理和决策的基础。
同时,在感知层还需要支持设备自我管理、自组织和自组网等能力。
可以说,感知层是物联网体系中最重要的一层,其质量和稳定性对整个系统的运行起到至关重要的作用。