物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代傳感器低成本化發(fā)展的思考

摘要：在對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的內涵、體系結構進(jìn)行系統闡述和分析基礎上，闡述了傳感器與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系以及傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的戰略意義，分析了傳感器技術(shù)的低成本化發(fā)展方向，并提出了一些低成本化措施。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；體系架構；傳感器；低成本

0 引言
物聯(lián)網(wǎng)號稱(chēng)是繼計算機、通信網(wǎng)絡(luò )之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，有研究機構預計，10年內物聯(lián)網(wǎng)就可能大規模普及，這一技術(shù)將會(huì )發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規模的高科技市場(chǎng)，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。
物聯(lián)網(wǎng)是全球信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢之一，也是我國“十二五”規劃的重點(diǎn)發(fā)展方向。目前，國家正在大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，2010到2015年為物聯(lián)網(wǎng)導入期，在主導領(lǐng)域實(shí)現物物互聯(lián)；2015年到2020年為成長(cháng)期，物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現半智能化：2020年之后為發(fā)展期，物聯(lián)網(wǎng)將全面實(shí)現智能化。預計到2015年的市場(chǎng)規模就會(huì )超過(guò)2 000億元，2025年將達到7 500億元，年增長(cháng)率超過(guò)30％，市場(chǎng)前景將超過(guò)計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊等市場(chǎng)。

1 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構
按照國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物到物(Thing to Thing，T2T)、人到物(Human to Thing，H2T)、人列人(Human to Human，H2H)之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細分為標識、感知、處理、信息傳送、控制管理五個(gè)環(huán)節，每個(gè)環(huán)節的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )。
物聯(lián)網(wǎng)的體系架構包括三個(gè)層次：一個(gè)是感知網(wǎng)絡(luò )，即以二維碼、RFID、傳感器為主來(lái)實(shí)現“物”的識別；二是傳輸網(wǎng)絡(luò )，即通過(guò)現有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)或者下一代互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現數據的傳輸和計算；三是應用網(wǎng)絡(luò )，也就是各種應用服務(wù)，包括輸入輸出控制終端以及手機等終端。
感知層是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎，包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、GPS、傳感器和M2M終端、傳感器網(wǎng)絡(luò )和傳感器網(wǎng)關(guān)等。要解決的重點(diǎn)問(wèn)題是感知和識別物體，采集和捕獲信息，要突破的方向是具備更敏感、更全面的感知能力，解決低功耗、小型化和低成本的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)感知層的技術(shù)結構特征如表1所列。

網(wǎng)絡(luò )層主要用于實(shí)現更加廣泛的互聯(lián)功能，它能夠把感知到的信息無(wú)障礙、高可靠、高安全性地進(jìn)行傳送，但它需要傳感器網(wǎng)絡(luò )與移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。各種通信網(wǎng)絡(luò )與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò )，被普遍認為是最成熟的部分，除網(wǎng)絡(luò )傳輸之外，還包括網(wǎng)絡(luò )的管理中心和信息中心，用以提升對信息的傳輸和運營(yíng)能力，也是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)的基礎設施。有待突破的方向是向下與感知層的結合，向上與應用層的結合。表2所列是物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的技術(shù)結構特征。
應用層主要包含應用支撐平臺子層和應用服務(wù)子層，是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)相結合，實(shí)現廣泛智能化應用的解決方案集，用于提供物物互聯(lián)的豐富應用。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)應用層最終實(shí)現信息技術(shù)與行業(yè)的深度融合，對國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展具有廣泛影響?，F在的關(guān)鍵問(wèn)題在于信息的社會(huì )化共享、開(kāi)發(fā)利用以及信息安全的保障。