简述物联网感知技术_物联网感知层技术

从前一篇推送的内容来看，在物联网领域其体系结构主要包含四个部分：感知层面（Sensing Layer）、网络层面（Network Layer）、平台层面（Platform Layer）以及应用层面（Application Layer）。其中值得注意的是感知层面技术的重要性体现在其独特性与创新性上，在实际应用场景中往往能够体现出显著的优势与独特的价值。而其余的这些层级在传统的互联网架构中已经存在过，在这种背景下提升物联网体系的整体性能的核心在于掌握感知技术这一关键环节。

IoT

传感器设计技术​

传感器设计技术是一种能够感知并测量某一特定物理量的装置的技术。这种技术要求了解材料特性与其对应的电气规律，并通过分析两者之间的关系来实现被测物理量与电压信号之间的转换。具体而言，在实际应用中可以通过测量装置输出电压的变化来推算出被测参数的具体数值。例如，在DS18B20温度传感器的设计中就巧妙地运用了这一原理：该传感器是基于晶振震荡频率受温度影响这一特性而被制造出来的。其测量的对象为温度值，并将温度变化转化为单位时间内晶振震荡次数的变化情况；只要能够准确测定晶振在单位时间内的振动次数，并结合其与温度值之间的对应关系即可计算出具体的温度数值。

DS18B20温度传感器的具体感测原理如下：

在图示中使用低温度系数型晶体振荡器时，其工作频率对温度变化较为敏感。该设备将该信号传递至计数器1用于基准频率的确定。对于高温敏感型晶体振荡器，在不同温度下会产生显著的变化。这些信号则作为计数器2的主要输入源用于同步基准。

DS18B20工作原理图

将计数器1与温度寄存器初始化设置为与-55℃相对应的基础基准数值。通过减法运算对低温度系数晶体振荡产生的脉冲信号进行持续累减。当计数器1的当前基准数值降至零时，则会使相应存储单元中的数值增加一个单位，并随后会重新加载当前基准数值进人后续计算模块继续执行这一操作直至积分电路完成两次积分周期后停止当前存储单元的数据积累过程，并使最终所得结果直接反映了待测环境介质的实际工作参数变化情况。另外一种辅助校正电路——斜率累加电路则通过计算曲线斜率的变化量来实现误差补偿功能，在整个测温过程中其输出电压直接作为调节系统自适应调整的关键参数来维持测量结果的高度准确性

传感器数据采集程序设计技术

该控制器程序设计技术包含数据采集驱动程序设计与基于协议栈的数据采集技术。其中协议栈可视为一系列数据处理函数的集合体——即一个可供调用的函数库集，在这种情况下只需要调用少量特定功能即可完成较为复杂的数据显示工作——例如ZigBee平台上的Z-Stack程序开发。而数据采集驱动程序设计则属于更为底层的技术环节——需要对硬件设备的各项资源（如CPU、I/O口、寄存器单元等）以及数据通信规范有极佳掌握能力——按照逻辑电路的时间顺序执行操作方能捕获所需的数据信号——例如DS18B20设备采用IIS通信协议，在此情形下控制器若要获取DS18B20设备的工作温度数值就必须依靠IIS通信机制——只有严格遵循IIS通信时序才能确保获得准确的数据信息

DS18B20的IIS控制时序

射频标签识别技术(RFID)

这项技术要求掌握射频数据传输的基本知识作为前提条件，在实际操作中主要涉及电子标签的读写与编码操作。由于RFID技术存在多种规范标准，在特定的应用场景中应遵循相应的RFID控制规范，在这种情况下不同规格下的编码规则会导致编写的逻辑流程出现差异

自动识别技术

自动识别技术涵盖的内容相当丰富，并非仅限于简单的"识别人脸"功能。例如，在条码识别人脸技术和面部表情识别人脸技术和智能交通管理领域均有显著发展。其中一项重要应用是车辆号牌识别人脸技术和智能交通管理等

计算机辅助电路板设计技术

我们的电子设备系统的组成包括必要的硬件组件用于连接各芯片模块，并通过这些连接形成一个完整的生态系统。计算机辅助设计技术的主要目标是将各种电子元件集成到同一块现代电子设备中的通用方法。

印刷电路板

芯片设计技术

在物联网系统中使用能够连接并操控物体的芯片。这些芯片不仅需要处理信息还要完成数据采集、转换以及传输的任务。在不同应用场景下所需的芯片功能也各有差异因此无法一概而论。此外物联网涉及的设计领域非常广泛其中每个领域都可能带来新的技术挑战与机遇

物联网的技术还有很多，以上是感知层常见的技术