感知技术
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一.传感器技术
传感器是构成物联网的基础单元，是物联网的耳目，物联网是获取相关信息的来源。 具体地，传感器是能够识别当前状态的部件，并且当特定状态改变时，传感器可立即感知到，发送对应于其它部件的信号，并且可通知状态改变。
对于传感器的概念，国家标准GB7665-87定义为“感知规定的测量，按照一定的法则转换为可用信号的设备或装置，通常由传感器和转换元件构成”。 也就是说，传感器是感测被测信息，将感测到的信息按照一定规则转换为电信号或其他必要形式的信息并输出，满足信息传输、处理、存储、显示、记录、控制等要求的检测装置。 它是实现自动检测和自动控制的主要环节。
传感器根据标准可以分为不同的类别。 根据测量参数，机械量参数(例如位移传感器和速度传感器)、热工参数(例如温度传感器和压力传感器)、物性参数(例如pH传感器和氧含量传感器)； 按工作机理可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。 物理传感器是利用物质的物理现象和效应感知和检测目标信息的器件，化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的器件，生物传感器是利用生化反应的器件，是生物固定材料与合适的转换器件相结合的系统根据能量转换，可以分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。 能量转换型传感器主要由能量转换元件构成，无需外加电源，即可根据热敏电阻、光敏电阻等物理效应生成信息。 能量控制型传感器在信息转换过程中，需要增加霍尔传感器、电容传感器等电源供电。 根据传感器使用材料，可分为半导体传感器、陶瓷传感器、复合材料传感器、金属材料传感器、高分子材料传感器、超导材料传感器、光纤材料传感器、纳米材料传感器等。 根据传感器输出信号，分为模拟传感器和数字传感器。 数字传感器直接输出数字量，无需模数转换器即可与计算机在线连接，具有提高系统可靠性和精度、抗干扰能力强、适合远距离传输等优点，是传感器的发展方向之一。 这种传感器目前有振弦式传感器和光栅传感器等。 目前，传感技术已广泛应用于工业生产、日常生活、军事等各个领域。 在工业生产领域，传感器技术是产品检测和质量控制的重要手段，同时也是产品智能化的基础。 传感器技术在工业生产领域广泛应用于零部件尺寸、产品缺陷等产品的在线检测，实现了产品质量管理的自动化，为现代质量管理提供了可靠的保障。 并把传感器技术与运动控制技术、过程控制技术相结合，应用于装配定位等生产环节，促进了工业生产自动化，提高了生产效率。
传感器技术在智能汽车生产中很重要。 传感器作为汽车电子自动化控制系统的信息源、关键部件和核心技术，其技术性直接影响汽车的智能化水平。 目前，普通轿车需要安装近几十~上百台传感器，而豪华轿车上传感器的数量达到200多台。 发动机的一部分主要安装有温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器、气体浓度和爆震传感器等，它们为发动机的电子控制单元(ECU )提供发动机的工作状况信息，准确控制发动机的工作状况汽车底盘使用车速传感器、踏板传感器、加速度传感器、节气门传感器、发动机转速传感器、水温传感器、油温传感器等，包括变速器系统、悬架系统、动力转向系统、转向系统车身部分安装了温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器、车速传感器、加速度传感器、测距传感器、图像传感器等，有效地提高了汽车的安全性、可靠性、舒适性等。 在日常生活领域，传感技术也越来越成为不可缺少的部分。 首先，传感器技术广泛应用于数码相机和数码摄像机自动对焦等家电产品中空调、冰箱、电饭煲等的温度检测； 遥控器接收的红外线检测等。 接着，办公室商务中的扫描仪、红外线传输数据装置等也采用传感器技术。
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RFID是射频识别的缩写。 多称为感应式电子芯片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条形码等。 完整的RFID系统由读取器和应答器两部分组成，其工作原理是读取器向应答器发送特定频率的无限射频能量，驱动应答器电路发送内部ID码，读取器接收该ID码。 应答器的特殊之处在于无电池、无接触、无卡，所以不怕脏，芯片密码是世界上唯一不能复制的，安全性高，寿命长。 RFID的应用非常广泛，目前，典型的应用是动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管理、停车场管理、生产线自动化、物料管理。 RFID标签有有源标签和无源标签两种。 最基本的RFID系统由三个部分组成。 一个是由耦合元件和芯片组成的标签，各标签具有唯一的电子代码，附着在物体上识别目标物体； 二是阅读器，是读取(有时写入)标签信息的设备，可以设计为手持式或固定式； 第三种是天线，用于在标签和读取器之间传递射频信号。 电子标签通常存储有规定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在被识别物体的表面，阅读器通过非接触式读取电子标签中存储的电子数据进行识别，可以达到自动识别体的目的。 RFID的结构是读取器通过天线发送一定频率的射频信号，标签进入磁场后产生感应电流获得能量，读取器读取并解码发送的自编码等信息，发送到计算机主机进行处理。 阅读器发送时使用的频率通常称为RFID系统的工作频率，基本上可以分为低频(30kHz-300kHz )、高频(3MHz-30MHz )、超高频(300MHz-3GHz )三个范围。 常见的工作频率为低频125kHz、134.2kHz及高频13.56MHz等。 RFID有无源标签(Passive tags )和有源标签)两种。 有源标签本身带有电池，读写距离越远，体积越大，成本比无源标签高，也称为有源标签。 无源标签从读取器产生的磁场中获得工作所需的能量，成本低、寿命长，比有源标签小且轻。 读写距离近。 也称为无源标签。 RFID技术广泛应用于社会生产生活的各个领域。 在日常生活中，我们经常使用各种数字识别卡，如信用卡、电话卡、金融IC卡等。 大多数识别卡与读卡器接触式连接以读取数字数据。 常见的方法有用磁条卡或IC芯片进行点接触。 这些接触式识别数字数据的方法，长期使用容易因磨损导致数据判别错误，而且接触式识别卡有特定的触点，卡有方向性，使用者往往因非法操作而无法准确判读数据。 另一方面，RFID改进了一般接触式识别系统的缺点，为了使用无线信号无线发送数字数据，识别卡可以在不与读卡器接触的情况下读写数字数据。 这种非接触式无线识别卡与读卡器之间没有方向性，无需将卡放入口袋或包中取出即可直接识别，免去了现代人从多张卡中寻找特定卡的麻烦。
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卫星定位作为一种新的现代定位方法，在越来越多的领域中逐渐取代了普通的光学仪器和电子仪器。 自上世纪八十年代以来，特别是进入九十年代以来，GPS卫星定位与导航技术和现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变化。
用GPS同时测量三坐标的方法将测绘定位技术应用于陆地和近海到整个海洋和外层空间，从静态到动态，从单点定位到局部和广域差分，从后处理到实时(准实时)定位和导航，绝对精度和相对精度不是米级、厘米级GPS定位的基本原理是将高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离在后方相交的方法，确定测量对象点的位置。 虽然目前GPS系统提供了比10米更好的定位精度，但为了获得更高的定位精度，我们通常使用差分GPS技术在基准站安装GPS接收机进行观测。 根据基准站已知的精密坐标，计算出从基准站到卫星的距离修正数，基准站实时发送该数据。 用户接收机在进行GPS观测的同时，接收来自基站的修正数，通过修正其定位结果来提高定位精度。 差动GPS分为伪距差动和载波相位差动作两种。 伪距差分是应用最广泛的差分。 在基准站，观测所有卫星，根据基准站的已知坐标和各卫星的坐标，求出各卫星每个时刻到基准站的真实距离。 该差分可以获得类似于沿岸广泛使用的“信标差分”的米级定位精度。 载波相差技术，也称为实时键控(RTK )技术，是一种用于实时处理两个台站载波相位观测测量的差分方法。 将基站采集到的载波相位传送至用户接收机，求出差分解计算坐标。 载波相位差可以使定位精度达到厘米级。 多应用于动态需要高精度位置的领域。