物联网感知与识别技术有哪些?有哪些特点或应用?

一些感知层常见的关键技术如下：

传感器技术

传感器是物联网中获得信息的主要设备，它最大作用是帮助人们完成对物品的自动检测和自动控制。

目前，传感器的相关技术已经相对成熟，常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等，它被应用于多个领域，比如地质勘探、智慧农业、医疗诊断、商品质检、交通安全、文物保护、机械工程等。

作为一种检测装置，传感器会先感知外界信息，然后将这些信息通过特定规则转换为电信号，最后由传感网传输到计算机上，供人们或人工智能分析和利用。

传感器的物理组成包括敏感元件、转换元件以及电子线路三部分。

敏感元件可以直接感受对应的物品，转换元件也叫传感元件，主要作用是将其他形式的数据信号转换为电信号；

电子线路作为转换电路可以调节信号，将电信号转换为可供人和计算机处理、管理的有用电信号。

射频识别技术

射频识别（RFID，Radio Frequency Identification），又称为电子标签技术，该技术是无线非接触式的自动识别技术。

可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。

物联网中的感知层通常都要建立一个射频识别系统，该识别系统由电子标签、读写器以及中央信息系统三部分组成。

其中，电子标签一般安装在物品的表面或者内嵌在物品内层，标签内存储着物品的基本信息，以便于被物联网设备识别；

读写器有三个作用

一是读取电子标签中有关待识别物品的信息，

二是修改电子标签中待识别物品的信息，

三是将所获取的物品信息传输到中央信息系统中进行处理；中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。

二维码技术

二维码（2-dimensional bar code）又称二维条码、二维条形码，是一种信息识别技术。

二维码通过黑白相间的图形记录信息，这些黑白相间的图形是按照特定的规律分布在二维平面上，图形与计算机中的二进制数相对应，人们通过对应的光电识别设备就能将二维码输入计算机进行数据的识别和处理。

二维码有两类，第一类是堆叠式/行排式二维码，另一类是矩阵式二维码。

堆叠式/行排式二维码与矩阵式二维码在形态上有所区别，前者是由一维码堆叠而成，后者是以矩阵的形式组成。

两者虽然在形态上有所不同，但都采用了共同的原理：每一个二维码都有特定的字符集，都有相应宽度的“黑条”和“空白”来代替不同的字符，都有校验码等。

蓝牙技术

蓝牙技术是典型的短距离无线通讯技术，在物联网感知层得到了广泛应用，是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。

蓝牙技术既可在移动设备之间配对使用，也可在固定设备之间配对使用，还可在固定和移动设备之间配对使用。

该技术将计算机技术与通信技术相结合，解决了在无电线、无电缆的情况下进行短距离信息传输的问题。

蓝牙集合了时分多址、高频跳段等多种先进技术，既能实现点对点的信息交流，又能实现点对多点的信息交流。

蓝牙在技术标准化方面已经相对成熟，相关的国际标准已经出台，例如，其传输频段就采用了国际统一标准24GHz频段。

另外，该频段之外还有间隔为1MHz的特殊频段。蓝牙设备在使用不同功率时，通信的距离有所不同，若功率为0dBm和20dBm，对应的通信距离分别是10m和100m。

ZigBee技术

ZigBee指的是IEEE802154协议，它与蓝牙技术一样，也是一种短距离无限通信技术。

根据这种技术的相关特性来看，它介于蓝牙技术和无线标记技术之间，因此，它与蓝牙技术并不等同。

ZigBee传输信息的距离较短、功率较低，因此，日常生活中的一些小型电子设备之间多采用这种低功耗的通信技术。

与蓝牙技术相同，ZigBee所采用的公共无线频段也是24GHz，同时也采用了跳频、分组等技术。

但ZigBee的可使用频段只有三个，分别是24GHz（公共无线频段）、868MHz（欧洲使用频段）、915MHz（美国使用频段）。

ZigBee的基本速率是250Kbit/s，低于蓝牙的速率，但比蓝牙成本低，也更简单。

ZigBee的速率与传输距离并不成正比，当传输距离扩大到134m时，其速率只有28Kbit/s，不过，值得一提的是，ZigBee处于该速率时的传输可靠性会变得更高。

采用ZigBee技术的应用系统可以实现几百个网络节点相连，最高可达254个之多。

这些特性决定了ZigBee技术能够在一些特定领域比蓝牙技术表现得更好，这些特定领域包括消费精密仪器、消费电子、家居自动化等。

然而，ZigBee只能完成短距离、小量级的数据流量传输，这是因为它的速率较低且通信范围较小。

ZigBee元件可以嵌入多种电子设备，并能实现对这些电子设备的短距离信息传输和自动化控制。

物联网网关作为一个新名词，将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备，能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。

网关既能够完成广域互连，也能够完成局域网互连，具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点，了解每个节点的相关信息，经过物联网网关设备完成长途 *** 控。

这一部分强调了一个要害点，即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联，但感知网络中有许多不同的协议，如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网，网关有必要具有协议转化才能。一起，网关有两个要害点，即完成广域互联。当广域网不行用时，网关往往能完成局域网互连，即近端之间的交互与协作。

lora网关

主要功能：

一广泛的访问才能

现在，短程通讯的技能规范许多，只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能，各种技能主要是针对某一应用开发的，缺少兼容性和体系规划。现在，国内外现已开展了物联网网关的规范化作业，如3GPP、传感器作业组等，以完成各种通讯技能规范的互联互通。

二可办理性

强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先，需要对网关进行办理，如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理，例如获取节点的标识、状况、特点、能量等，以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同，唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成，网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用，保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。

三协议转化才能

不同感知网络到接入网络的协议转化，低规范格局的数据一致封装，保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。

总结这些基本网关才能没有问题，但关于物联网网关来说，要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关，而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。

因而，网关具有相似于API网关的要害才能，即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配，一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口，它能够选用相似的>

一般来说，物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备，实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构，只有网关设备和云能够交互。

边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现，即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面，在网关层实现本地收集后的数据自动收集，二次处理后收集上传到云端。另一方面，将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层，支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。

物联网安全的特征是：感知网络的信息采集、传输与信息安全问题。

感知节点呈现多源异构性，感知节点通常情况下功能简单（如自动温度计）、携带能量少（使用电池），使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而感知网络多种多样，从温度测量到水文监控，从道路导航到自动控制，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。

物联网的主要特征是：

物联网的主要特征有全面感知、可靠传递、智能处理。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

物联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、识别能力的智能物体与感知网络组成。目前的主要技术有：RFID技术、二维码技术、Zig-Bee技术和蓝牙技术。

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。Zigbee由于价格相对昂贵，其次协议占带宽的开销量对信道带宽要求较高。

在技术实现方面，zigbee协议开发难度很大，大多数zigbee协议还没开源，各家厂商通信协议互不兼容，极大的阻碍了设备的统一性，所以相比Zig-Bee和蓝牙技术，我国在二维码技术与RFID技术的建设较多。

感知层对物联网生命周期的重要性

物联网的生命周期与感知层中的感知节点紧密相关。我们知道，传感器、RFID标签以及各种测控设备共同组成了物联网感知层。传感器的造价决定了物联网能否在多个领域广泛普及，这就要求传感器尽可能结构简单、体积更小，只有这样，其造价成本才会有所降低。

而这些特性又决定了传感器必须使用小型电源才能满足供电需求，但是电源体型小往往电量存储也会小，这样一来，设置在野外环境中的传感器就很容易因为电量不足而无法进行长时间工作，从而影响物联网的生命周期。

1、环境感知与物联网

目前传递物联网信息的主要平台依旧是网络，但物联网为网络终端增加了一些信息感知与处理功能。感知技术一般包括激光扫描、红外感应与视频监控。

与传统意义上的人到终端的网络所不同的是，物联网可以有效实现人与人、物与物之间的定位、结合识别、管理、监控功能为一体，充分体现智慧校园特有的“智能化”优势。

2、云平台对教育资源的组织与整合

通过将教育教学资源与云平台进行有机整合，更有利于实现教育教学资源的整合与共享，从而实现教育资源分布不均、更新速度慢、共享难度大等问题的有效解决，更好的实现教育资源的均衡化发展。

以往的数字校园的主要任务是实现教育资源的初步整合与静态组织，往往会受到平台限制作用的影响，资源整合更多的表现为物理储存，但资源本身对逻辑上的关联性的体现较为缺乏。

3、移动互联与应用

移动互联技术从本质上来说主要包括自组织网、4G、Wifi等接入技术，而移动互联可以有效突破高校校园中网络接入时受到的有线网络的限制。

充分体现了智慧校园的“开放化”特征。同时，无线网络支撑下的智慧校园移动互联环境具有自身的优势，其特点主要扩展、融合、高速、规模。与传统网络所不同的是，移动网络的接入终端还具有多样化的特征。

4、学习协作及社交网络

通常将社交网络定义为社会化或具有社会性的一种网络服务，是一种方便人际交往的网络服务手段，具有虚拟化的特征。当前信息技术不断发展的潮流之一就是社交网络，它已经成为了促进互联网发展的一个关键性因素。

与此同时，社交网络还具有成本低廉、开放性强的优势，是高校大学生们展现个性、对社会实体关系进行维系、表达利益诉求的首选方式之一。

扩展资料：

而物联网在智慧校园当中的应用主要包括三个方面，分别是校园生活、教学管理与安全防卫。其中，物联网在发挥教学管理的作用时，管理内容主要包括智慧图书馆、自动考勤管理、智慧课程等;在校园生活方面，其作用机制主要包括智能浴室管理、智能宿舍管理、智能食堂管理。

而在安全防卫方面，物联网发挥的作用则更为重要，它能够为校园的安全防卫提供技术支持，弥补了当前校园中安全防卫不足的弊端，通过传感设备对学校情况进行全方位的掌控，当发现安全问题时，设备能够自动报警，有利于学校安保人员对安全隐患进行及时处理。

通过应用云计算与物联网技术服务广大师生的智慧校园有利于高校校园绚丽多彩的校园文化的创建，方便高校师生的生活、学习与工作。当前正处于智慧校园的建设初期，在不久的将来，智慧校园会逐步取代数字校园，成为教育信息化发展的主要方向。

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