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人们借助于眼、耳、口、鼻等感觉器官来从外界获取信息,但是在研究自然现象和生产活动中,单靠人们自身感官的功能就远远不够了。物联网传感器正是在这种情况下应运而生,可以说,传感器是人类五官的延长,又被称之为“电五官”。
新技术革命的到来,使得世界正在从移动互联网向万物互联的新时代过渡,彼时,不光人与人,人与物、物与物之间都能实现互联,由此产生的海量数据将会彻底改变人们的生活,甚至重塑整个商业社会。而这其中,以传感器为核心的传感技术是数据采集的入口,是物联网的神经末梢,是所有系统获取数据信息的唯一方式和手段,也是实现大数据分析的基础与核心。
从物联网的四层架构来看,感知层位于通信层、平台层和应用层的底部,也就是整个物联网金字塔的奠基,如果没法准确可靠的从物理实体中获得数据,物联网无异于空中楼阁。
目前,物联网传感器已经渗透到诸如工业生产、农业种植、商业服务等各个领域,从智慧城市到智能制造,从智慧医疗到智能家居,传感器早已无处不在。
在传统农业中,人们获取农田信息的方式很有限,主要是通过人工测量,不但不够及时、精确,还会消耗大量的人力。例如,人们从很早就注意到了二氧化碳浓度、温湿度对食用菌等温室作物生长的影响,但基本沿用老办法,让工作人员每天去每个大棚里用检测仪检测二氧化碳浓度,然后开启风机,打开侧窗、天窗。但是现在,通过使用无线传感网络可以有效快速获取精确的作物环境和作物信息,如果能进一步将系统与天窗、风机等产生联动,将大大节省人力,提高效率。此外,在监视农作物灌溉情况、土壤空气变化、畜禽舍环境状况以及大面积的地表检测等方面,传感技术正在发挥着越来越重要的作用。
在工业领域,工业传感器技术已成为各工业企业在高新技术发展方面争夺的一个制高点。据相关机构预测,到2020年工业传感器市场规模将达308亿。自动化生产过程中,传感器更是必不可缺的基础元器件,制造商要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,保障产品达到最好的质量。而且如果能进一步将传感器技术和物联网平台技术结合,还可能在设备出现故障之前就提前发现问题,这即是所谓的“预测性维护”,由此,制造商可以从被动服务变成主动服务,并由此开拓以服务为中心的新商业模式。
在智能家居等商业领域,传感器同样发挥着巨大的作用。理想情况下,智能互联的家居应该能够想人们所想,感人们所感,不用人们手动操控就自己做出一些明智决策。比如,热红外传感器可以检测到人体的存在,当我们在看电视的时候,离开电视机三分钟后,传感器检测不到人体了,电视机就自动进入休眠状态,再过两分钟要还没有人,就可以自动关机了。同理,传感器也可以在智能空调中起到作用,它能判断人在屋内的位置,并把空调的风向转向相应的对象。家庭安防也离不开传感器,在家里安装一个超声波传感器后,一旦有人进来,整个超声波波形发生改变,接受器就会及时发出警报。
“物联天下、传感先行”已经成为当今物联网行业的普遍共识。随着物联网向各个垂直行业进一步深入拓展,传感器行业将随之被引爆。万亿级别的物联网市场规模意味着传感器市场的巨大前景,这对村田制作所这样的公司来说,即是机遇,亦是挑战
传感器在物联网中扮演着重要的角色,它们用于收集环境中的各种数据,并将这些数据传输到物联网平台进行分析和应用。以下是传感器在物联网中的应用和研究领域的简单介绍:
1. 环境监测:传感器可以用于监测和收集环境参数,如温度、湿度、气压、空气质量等。这些数据可以用于环境监测、天气预测、气候变化研究等。
2. 智能家居:传感器在智能家居系统中起到关键作用。它们可以检测人体存在、光线水平、温度、烟雾等信息,从而实现自动调节照明、温度、安全警报等功能。
3. 物流和供应链管理:传感器可以用于追踪和监测货物的位置、温度、湿度等信息,从而实现物流过程的实时监控和优化。这对于提高物流效率、降低成本和确保货物安全具有重要意义。
4. 健康监护:传感器可以用于监测人体健康状况,例如心率、血压、体温等。这些数据可以用于远程健康监护、疾病预防和提供个性化医疗服务。
5. 城市管理:传感器网络可以应用于城市基础设施的监测和管理,如交通流量监控、垃圾桶的智能管理、水质监测等。这有助于提高城市的可持续性、效率和居民生活质量。
6. 农业和环境保护:传感器可用于农业领域,例如土壤湿度传感器、气象传感器等,用于优化灌溉和农作物管理。此外,传感器还用于环境监测、水质监测等领域,以帮助环境保护和可持续发展。
此外,传感器在工业自动化、交通管理、智能能源管理等领域也有广泛的应用和研究。
传感器的不断发展和创新为物联网提供了更多可能性和机会。通过传感器技术的进步,我们可以更好地理解和利用物理世界的数据,实现更智能、高效、可持续的生活和工作环境。
希望这个简单的介绍对你有所帮助。如有任何进一步的问题,请随时提问。
物联网的技术主要包括以下几个方面:
1. 传感器技术:物联网中的设备通常都配备有各种类型的传感器,用于感知环境中的物理参数,例如温度、湿度、光照等。传感器技术包括传感器的设计、制造和信号处理等方面。
2. 通信技术:物联网中的设备需要能够相互通信,传输感知到的数据。通信技术包括无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等)和有线通信技术(如以太网、LoRa等)。
3. 数据处理与存储技术:物联网中的设备会产生大量的数据,这些数据需要进行处理和存储。数据处理技术包括数据清洗、分析、挖掘和机器学习等,数据存储技术主要包括云计算和边缘计算等。
4. 安全和隐私技术:在物联网中,大量设备互联,因此安全和隐私成为重要的问题。安全技术包括数据加密、身份验证和访问控制等,隐私技术主要是保护用户信息的安全。
5. 云计算和边缘计算技术:物联网中的设备可以将数据上传到云平台进行处理和存储,也可以在设备自身进行计算和存储。云计算技术主要是提供高性能的计算和存储能力,边缘计算技术则将计算和存储功能推向设备边缘,减少数据传输和延迟。
6. 物联网标准和协议:为了实现设备之间的互操作性,物联网需要遵循一些标准和协议。例如,物联网通信协议包括MQTT、CoAP、HTTP等,物联网标准有一M2M、LoRaWAN等。
综上所述,物联网的技术包括传感器技术、通信技术、数据处理与存储技术、安全和隐私技术、云计算和边缘计算技术,以及物联网标准和协议等。
传感器就可以分为:光照度传感器、噪声传感器、温湿度传感器、液位传感器、雨量传感器等
用于物联网的传感器提供一种将所需要的观察和应用程序连接起来的机制,还可用于其他形式测量。就物理领域,传感器可分光和电磁传感器、热传感器、震动和声音传感器、物质和材料传感器、时间和空间传感器。
以下是几本物联网入门必看的书籍:
1.《物联网:技术与应用》(作者:王燕):这是一本介绍物联网基础知识、技术原理和应用案例的权威著作,适合新手入门。
2.《物联网的核心技术及应用》(作者:张建国):该书重点介绍物联网的基础技术和关键技术,如传感器技术、云计算、大数据等,并结合实际案例详细讲解其应用场景和解决方案。
3.《智能硬件开发实战》(作者:康永波):介绍如何使用开发板和编程语言来设计和制作可穿戴设备、智能家居和物联网应用。
4.《物联网智能制造:技术架构与应用实践》(作者:宋晓力):该书从工业4.0背景下,介绍物联网与智能制造的技术架构、标准、应用环节等内容,帮助读者了解物联网在智能制造领域的关键作用。
以上四本书籍都是比较全面系统地介绍了物联网相关的技术和应用,同时也包含了相应的案例和实践内容,适合新手入门学习。当然,随着科技发展和物联网应用场景不断扩大,还有很多其他相关书籍可以供读者继续深入学习和探究。
物联网的概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书
在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及Internet of Things的概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。
1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机Networked Coke Machine。1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网,但未引起广泛重视。1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出物联网的概念。1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化。2003年美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2004年日本总务省(MIC)提出u-Japan计划,该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接,希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。
所学课程如下:
《物联网导论》、《电工电路基础》、《计算机网络技术》、《建筑识图》、《布线工程》、《单片机技术及应用》、《数据库原理及应用》、《JAVA程序设计》、《传感器技术及应用》、《嵌入式系统开发》 部分高校按以下专业方向培养:智能建筑。
物联网是一门很综合的课程,其中对于电子信息工程相关的枝干有以下几个:
1.无线传感网络概论,使用 无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。 学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee, 蓝牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G等等 。
2.传感器技术概论, 《传感器技术》,中国计量出版社,等教材。 物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解。
3.RFID技术概论,《射频识别(RFID)技术原理与应用》,机械工业出版社,等教材。 RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。