浅析物联网感知技术的机遇与挑战
“物联网”可以在任意时间、任意地点与任何物品相联系,物联网的推出将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,同时也是信息产业发展的主要趋势。下面我们就物联网感知技术未来的发展以及挑战,做个简单的分析。
浅析物联网感知技术的机遇与挑战
物联网包括各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、遥感系统、无线传感器网络、激光扫描器等,其目的是让入网的物品具有感知(包括传感设备的信号采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务等)能力,从而实现物品的远程操控,造就一个智能的生活体系。
物联网传感器技术的主要应用
传感器技术是关于敏感元器件及传感器的设计制造、测试、应用的综合性技术,是构成现代信息技术和自动化技术的主要支柱之一。由于传感器技术与物联网的建设密切相关,因此,传感器技术水平的高低不但直接影响信息技术水平,而且还影响信息技术的发展与应用。
目前,传感器技术应用已渗透到科学和国民经济的各个领域。
在工业生产领域,其自动流水生产线、全自动加工设备、智能化检测仪器设备等都大量地采用了各种各样的传感器。在家用电器领域,像全自动洗衣机、电饭煲和微波炉等都离不开传感器
在医疗卫生领域,电子脉搏仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊断仪、断层扫描(CT)及核磁共振诊断设备等也都是靠传感器技术发挥作用。
在军事国防领域,各种侦测设备、红外夜视探测、雷达跟踪、武器的精确制导,没有传感器是难以实现的。
在航空航天领域,空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶、仪表着陆盲降系统等都需要传感器的参与。而且,人造卫星的遥感遥测也与传感器技术的应用紧密相关。
此外,在矿产资源、海洋开发、生命科学、生物工程等领域,传感器也有着广泛的应用。传感技术的广泛应用,为物联网的建立奠定了坚实的基础。但同时,传感器技术也开始面临新的挑战和新的机遇。
传感器技术所面临的新挑战
现在的传感器不能满足人们要求改变落后信息摄取方式的需求。传感器技术的落后,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后;另一方面也表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。
传感器技术所面临的新机遇
首先,技术推动是加速传感器技术发展的保证。未来10~20年,传统硅技术将进入成熟期。届时,ϕ300mm硅晶片将大量用于生产,使硅的低成本制造技术和应用技术得到空前的发展,这将为研制生产微型传感器、智能传感器等新型传感器提供技术保障。
其次,多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展。例如当前我国正在重点开发的MEMS(微电子与微机械的结合)、MOMES(MEMS与微光学的结合)、智能传感器(MEMS与CPU、信息控制技术的结合)、生物化学传感器(MEMS与生物技术、电化学的结合)等,以及今后将大力开发的网络化传感器(MEMS网络技术的结合)、纳米传感器(纳米技术与传感技术的结合),均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。
最后,传感器是物联网的基础,没有它,物联网就是无源之水、无本之木。各国对物联网建设的高度重视,必将推进传感器技术的快速发展。以目前传感器发展的形式看,传感器技术发展的趋势将是开发新材料与传感器智能化发展相结合。