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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、听觉与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，与机器人得目标。

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，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、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

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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，其数据容可经由密码保护，使其容不易被

伪造与变造。

(7)RFID因其