大话万物感知:5G时代的物联网感知技术

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关键词:5G时代 物联网 感知技术

    导语:庄子曰:“天地与我并生,而万物与我为一”。庄子将天地万物与人平等对待,打破了“以人类为中心”的桎梏。如果说互联网是以“人的需求”为中心构建的,那么物联网,则真正实现将人与万物并列,实现人与物,物与物的网络沟通。网联天下,智慧万物就是物联网的终极目标。



    Q:物联网区别于互联网的本质在哪里?


    A:是感知层。感知层的基础又是传感器。


    其实,传感器大家天天在使用,手机上,汽车上都有大量的传感器。



    上世纪50年代,在欧美等国的军事技术、航空航天领域的试验研究过程中,传感器技术开始发展。


    20世纪70年代开始,利用半导体、电介质、磁性材料等固体元件的某些特性,利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这就是固体传感器时代。结构传感器和固体传感器均属于模拟传感器阶段。70年代末,随着集成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现了集成传感器。集成传感器功能多,成本低,性能良好。这个阶段传感器技术开始从模拟向数字方向发展。


    20世纪80年代,微型计算机技术与检测技术相结合产生了智能传感器。一开始,把信号转换电路和微计算机、存贮器及接口集成在一个芯片上,和传感器结合在一起,就是智能传感器,具有检测、数据处理以及自适应能力。90年代后,智能化测量技术促使传感器本身实现智能化,具有了自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。


    在20世纪90年代,无线传感器网络技术逐渐成熟。传感器技术发展历程如下图所示。



    进入21世纪,计算机技术的飞速发展,大幅提升了信息处理效率。LTE、5G的NB-IOT等无线通讯技术快速发展,提升了信息传输的效率。传感器新材料、新工艺、新应用的不断出现,检测技术、控制技术得到了发展,信息采集能力、测量精度和可靠性得到了根本上的提升;与此同时,传感器在进一步微型化、网络化。几种趋势合在一起,促进了物联网感知技术的进一步成熟,如下图所示。



    现代传感器正从传统的单一功能朝着集成化、无线化、网络化、数字化、系统化、微型化、智能化、多功能化、光机电一体化、无维护化的方向发展,与此同时,传感器的功耗将越来越低,精度和可靠性将越来越高、测量范围将越来越宽。


    受益于5G基础通讯网络的建设,受益于物联网终端种类的持续增长,受益于物联网各场景应用需求的暴增,有权威机构预测,到2025年,全球物联网连接数量达1000亿个。未来10年,物联网将有上万亿元的市场,其产业规模将比互联网大数倍。前景如此可观!


    未来十年,物联网连接数将突破万亿,物联网工业产值将突破万亿,那么有志于从事物联网方向的大众来说,如何快速入门?


    01课程名称


    大话万物感知:5G时代的物联网感知技术


    02课程简介


    传感器是物联网信息之源,感知技术是物联网互联之本,网联天下,智慧万物就是物联网的终极目标。本课程为《大话万物感知:从传感器到物联网》教材的配套讲座,由机械工业出版社出版,可作为各类院校物联网相关专业的教材,可供企业或政府物联网建设管理部门决策时参考,可作为物联网相关的项目管理、营销、售前支持、工程服务人员学习物联网技术的参考读物。



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    03课时内容



    第1章网联天下的信息源泉


    带领大家了解什么是物联网,了解物联网的分层结构。传感器的性能决定了物联网性能。本章提出了物联天下,传感先行的观点。


    第2章“传”“感”二事


    介绍了什么是传感器,如何挑选传感器。由于传感器的种类成千上万,本书只选择了简单的电学量传感器来介绍基本的传感器原理和应用。


    第3章感知拟人化 


    传感器要向智能化的方向发展,必须模拟人类的感官。第3章介绍了智能传感器,在此基础上,给出智能触觉、智能视觉、智能定位等系统的基本原理和应用。


    第4章无接触、已识别 


    有了“感”,还需要“知”。自动对物流信息进行记录、处理、传递和反馈,是构造全球物品信息实时共享的技术基石。第4章介绍了自动识别技术,尤其是RFID技术。


    第5章配合默契的传感器团队


    单枪匹马难以成事。第5章将单个传感器组合起来,让它们成为团队,协同完成获取现场信息的工作。


    第6章居间之力 


    “感知”的目的是为了“业务应用”。把物联网的网络层看作是一个透明的管道,那么物联网的传感层和应用平台层之间就需要彼此协调配合。第6章介绍了物联网中间件,它用来屏蔽传感层和应用平台层彼此之间的复杂性。


    第7章重“感知”、促“应用”


    5G通信技术和ABC[人工智能(AI)+大数据(Big Data)+云计算(Cloud Computing)]技术的发展不断促进物联网感知层技术的更新换代,也将促进物联网新应用的普及。第7章介绍了“5G+ABC”背景下的新感知、新应用。


    04图书购买


    主讲老师:王振世


    曾在华为供职12年,历任移动系统部无线解决方案总工、无线网优 项目总监、3G工程交付总监、LTE/5G解决方案总监等职位,多次获得该企业金牌员工等荣誉。出版过《LTE轻松进阶》等多部著作。


    现就职于北京信世为科技有限公司,担任企业培训咨询总监。主要研究领域:5G网络架构变革、物联网技术及应用、工程交付规范及管理、网络信息安全技术、Python/Scratch编程教学等。



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    05在线学习



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    (审核编辑: Doris)