物聯(lián)網技術及其在車輛中的應用23

1、物聯(lián)網技術及其在車輛中的應用黃勝龍2011年5月18日目錄1.物聯(lián)網技術發(fā)展 .31.1感知層技術 .31.2網絡層技術 .51.3應用層技術 .132.物聯(lián)網的應用 .132.1物聯(lián)網在生活中的應用范圍 .132.2物聯(lián)網在國內外的應用 .162.3物聯(lián)網在車輛中的應用 .191.物聯(lián)網技術發(fā)展物聯(lián)網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層是物聯(lián)網的皮膚和五官識別物體，采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS傳感器、終端、傳感器網絡等，主要是識別物體，采集信息，與人體結構中皮膚和五 官的作用相似。網絡層是物聯(lián)網的神經中樞和大腦信息傳遞和處理。網絡層包括通

2、信與互聯(lián)網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。網絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經中樞和大腦。應用層是物聯(lián)網的“社會分工”與行業(yè)需求結合，實現廣泛智能化。應用層是物聯(lián)網與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結合，實現行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構成人類社會。1.1感知層技術1、傳感器技術傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經系統(tǒng)”的話，那么傳感器就是“感覺器 官”。傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科

3、交叉的現代科學與工程技術，它涉及傳感器（又稱換能器）、信息處理和識別的規(guī)劃設計、開發(fā)、制/建造、測試、應用及評價改進等活動。獲取信息靠各類傳感器，它們有各種物理量、化學量或生物量的傳感器。按照信息論的凸性定理，傳感器的功能與品質決定了傳感系統(tǒng)獲取自然信息的信息量和信息質量，是高品質傳感技術系 統(tǒng)的構造第一個關鍵。信息處理包括信號的預處理、后置處理、特征提取與選擇等。識別的主要任務是對 經過處理信息進行辨識與分類。它利用被識別（或診斷）對象與特征信息間的關聯(lián)關系模型對輸入的特征 信息集進行辨識、比較、分類和判斷。因此，傳感技術是遵循信息論和系統(tǒng)論的。它包含了眾多的高新技 術、被眾多的產業(yè)廣泛采用

4、。它也是現代科學技術發(fā)展的基礎條件，應該受到足夠地重視。微型無線傳感技術以及以此組件的傳感網是物聯(lián)網感知層的重要技術手段。2、射頻識別（RFID）技術射頻識別（Radio Frequency Identification ，簡稱RFID）是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相 關數據的無線通訊技術。在國內，RFID已經在身份證件、電子收費系統(tǒng)和物流管理等領域有了廣泛的應用。RFID技術市場應用成熟，標簽成本低廉，但RFID 一般不具備數據采集功能，多用來進行物品的身份甄別和屬性的存儲，且在金屬和液體環(huán)境下應用受限，RFID技術屬于物聯(lián)網的信息采集層技術。物聯(lián)網主要涉及電子標簽、傳感器、芯片及智能

5、卡等三大領域，而在對傳感網技術的開發(fā)和市場的拓 展中，其中非常關鍵的技術之一是 RFID技術。實質是利用RFID技術結合已有的網絡技術、數據庫技術、中間件技術等，構筑一個由大量聯(lián)網的閱讀器Reader和無數移動的標簽 Tag組成比互聯(lián)網更為龐大的物聯(lián)網，因此RFID技術成為物聯(lián)網發(fā)展的排頭兵。RFID技術是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別技術，是一項利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到物體識別的技術。RFID系統(tǒng)主要由三部分組成：電子標簽（Tag）、讀寫器（Reader）和天線（Antenna）。其中，電子標 簽芯片

6、具有數據存儲區(qū)，用于存儲待識別物品的標識信息；讀寫器是將約定格式的待識別物品的標識信息 寫入電子標簽的存儲區(qū)中（寫入功能），或在讀寫器的閱讀范圍內以無接觸的方式將電子標簽內保存的信息讀取岀來（讀岀功能）；天線用于發(fā)射和接收射頻信號，往往內置在電子標簽或讀寫器中。RFID技術的工作原理是：電子標簽進入讀寫器產生的磁場后，接收解讀器發(fā)岀的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送岀存儲在芯片中的產品信息（無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數據處理。RFID按應用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF

7、）微波（MW,相對應的代表性頻率分別為：低頻 135KHZ以下、高頻 13.56MHz、超高頻 860M-960MHz微波2.4G-5.8G。目前，實際 RFID 應用以低頻和高頻產品為主，但超高頻標簽因其具有可識別距離遠和成本低的優(yōu)勢，未來將有望逐漸成為主流。據統(tǒng)計，2008年全球RFID市場規(guī)模將從去年的49.3億美元上升到52.9億美元，這個數字覆蓋了 RFID市場的方方面面，包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。RFID卡和卡相關基礎設備將占今年市場的57.3%，達30.3億美元。來自金融、安防行業(yè)的應用，如非接觸支付、門禁控制將推動 RFID 卡類市場的增長。全球標簽使用數將

8、達到 21.6億個，2007年為17.4億個，而2006年僅為10.2億個。在所有21.6億 個標簽使用量中，強制性的貨盤和貨箱貼標應用的標簽將為3.25億個，即占總量的15%。除零售商強制要求應用外，零售業(yè)標簽的總體應用量都呈上升趨勢。動物貼標應用快速增長，特別是中國和澳大利亞、新西蘭等國家。2009年動物貼標應用將消費 900萬個標簽。智能紙質標簽是最主要的標簽應用形式，據預測，到 2018年，RFID紙質標簽將占標簽總數的99.1%。2009年中國RFID市場規(guī)模將達到50億元，年復合增長率為 33%其中電子標簽超過 38億元、 讀寫器接近7億元、軟件和服務達到 5億元的市場格局。3、微

9、機電系統(tǒng)（MEMS微機電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical Systems ，簡稱MEM）是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝，經過微米級加工，得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體 的微型機電系統(tǒng)。MEM技術近幾年的飛速發(fā)展，為傳感器節(jié)點的智能化、小型化、功率的不斷降低制造了成熟的條件， 目前已經在全球形成百億美元規(guī)模的龐大市場。近年更是岀現了集成度更高的納米機電系統(tǒng)（Nano-Electromechanical System ，簡稱NEM$。具有微型化、智能化、多功能、高集成度和適合大批量 生產等特點。MEM技術屬于物聯(lián)網的信息采集層技術

10、。4、GPS技術GPS又稱為全球定位系統(tǒng)（Global Positioning SystemGPS，是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。GPS是由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成的。GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，具有全天候、 高精度、自動化、高效益等顯著特點，廣泛應用于軍事、民用交通（船舶、飛機、汽車等）導航、大地測量、攝影測量、野外考察探險、土地利用調查、精確農業(yè)以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂）等不同領域。GPS作為移動感知技術，是物聯(lián)網延伸到移動物體采集移動物體信息的重要技術，更 是物流智

11、能化、可視化重要技術，是智能交通重要技術。1.2網絡層技術網絡層是物聯(lián)網的神經中樞和大腦-用于傳遞信息和處理信息。網絡層包括通信網與互聯(lián)網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。網絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經中樞和大腦。網絡層解決的是傳輸和預處理感知層所獲得數據的問題。這些數據可以通過移動通信網、互聯(lián)網、企業(yè)內部網、各類專網、小型局域網等進行傳輸。特別是在三網融合后，有線電視網也能承擔物聯(lián)網網絡層 的功能，有利于物聯(lián)網的加快推進。網絡層所需要的關鍵技術包括長距離有線和無線通信技術、網絡技術 等。物聯(lián)網的網絡層將建立在現有的移動通信網和互聯(lián)網基礎上。物

12、聯(lián)網通過各種接入設備與移動通信網和互聯(lián)網相連，例如手機付費系統(tǒng)中由刷卡設備將內置手機的RFID信息采集上傳到互聯(lián)網， 網絡層完成后臺鑒權認證，并從銀行網絡劃賬。網絡層中的感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯(lián)網的核心技術，包括傳感網數據的存儲、查詢、分析、挖掘和理解，以及基于感知數據決策的理論與技術。云計 算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺，將是物聯(lián)網網絡層的重要組成部分，也是應用層眾多應用的 基礎。在產業(yè)鏈中，通信網絡運營商和云計算平臺提供商將在物聯(lián)網網絡層占據重要的地位。物聯(lián)網的核心技術之組網（OSI網絡層）組網要解決的問題在不同網絡拓撲下信息元（如數據包）的發(fā)送路徑，尤其是大

13、范圍MESH拓撲、自身或其他節(jié)點移動時，路由能力需要高度智能化；數據流的分布與管理：數據源節(jié)點、目標節(jié)點的分布，接入點位置；利用跨層信息優(yōu)化路徑和系統(tǒng)各個指標（移動性、穩(wěn)定性、壽命等）2、通用組網技術條件組網（基于各種預設的索引信息）：支持較大網絡容量，算法簡單，但移動性差，魯棒性差，安裝維護嚴重依賴人工。如 IP-v4、IP-v6、Zigbee、HierarchicalStateRoutig 、GeographicalRoutig 、TORA等；無條件組網（完全自組模式）：支持移動節(jié)點，魯棒性較強，但算法復雜，通訊需求較高，對節(jié)點功耗和運算能力也較高。如 DSDV AODV DSR等。3、研

14、究前沿高效、大規(guī)模、完全自組網算法和相關智能化算法：如功耗-流量均衡、鏈路優(yōu)化、數據延時優(yōu)化等；多種接入方式兼容技術。目前網絡多采用IP架構，需后IP時代的兼容技術；異構網絡發(fā)現、識別、網際語義理解技術。物聯(lián)網引起全世界的廣泛關注以來，終端數量持續(xù)上升，逐漸成為上百億終端的市場，給網絡運營提出了兩個方面的挑戰(zhàn)。首先是碼號尋址需求，從國際和國內兩個方面看，IPv4地址不足已經成為不爭的事實。一方面，截止到 2010年3月，全球可分配的 A類IPv4地址段只剩下22個，預計2012年亞洲地址管 理分支機構APNIC的IPv4地址池將耗盡，屆時國內公司將無法再申請到IPv4地址；另一方面，我國已獲得

15、的IPv4地址份額只占到全球的 6.3%，勢必影響我國巨大潛在市場的發(fā)展。由此可見，IPv4地址尚不能滿足互聯(lián)網和移動互聯(lián)網的地址需求，對于發(fā)展中的物聯(lián)網，特別是具有數量眾多的感知層節(jié)點的標識問 題，這個問題更為明顯。其次，物聯(lián)網業(yè)務發(fā)展問題也凸顯岀現，目前，感知終端上的數據格式多種多樣， 難以統(tǒng)一管理運營，新型業(yè)務難以落地。由于缺乏統(tǒng)一的網絡層通信標準，應用程序的開發(fā)處于無章可循 的狀態(tài)，且廣泛基于TCP/IP協(xié)議棧開發(fā)的互聯(lián)網應用不容易移植。因此，物聯(lián)網的發(fā)展需要統(tǒng)一標準的協(xié)議來支撐網絡向大規(guī)模泛在化發(fā)展，也需要一個標準的網絡基礎設置來孵化各種新型的業(yè)務模式，真正實 現“無處不在的網絡、無

16、所不能的業(yè)務”?；谶@兩個方面的需求，物聯(lián)網和IPv6產生了廣泛的聯(lián)系。IETF從一開始研究物聯(lián)網相關技術以來， 就把IPv6作為惟一選擇，IETF相關工作組的工作都是在IPv6基礎上展開的，相關的產業(yè)聯(lián)盟IPSO Alliance(IP Smart Object Alliance )也開始了 IPv6產品化推廣的路線。最初不支持IP相關技術的Zigbee組織，也在其智能電網(Smart Energy )的最新標準規(guī)范中加入了對IPv6協(xié)議的支持。本文介紹了物聯(lián)網感知層的IPv6協(xié)議標準化動態(tài)，介紹了 IPv6技術在IETF，IPSO, Zigbee，ISA-100多個標準化組織的基本原理和工

17、作進展。2 IETF工作進展IETF成立了 3個工作組來進行低功耗 IPv6網絡方面的研究。6LowPan (IPv6 over Low-power and LossyNetworks )工作組主要討論如何把IPv6協(xié)議適配到IEEE 802.15.4 MAC層和PHY層協(xié)議棧上的工作。RoLL(Routing Over Low Power and Lossy Networks )主要討論低功耗網絡中的路由協(xié)議，制訂了各個場景的 路由需求以及傳感器網絡的RPL ( Routing Protocol for LLN )路由協(xié)議。 CoRE (Constrained RestfulEnvironm

18、ent )工作組由6LowApp興趣小組發(fā)展而來，主要討論資源受限網絡環(huán)境下的信息讀取操控問題， 旨在制訂輕量級的應用層協(xié)議(Constrained Application Protocol，CoAF)2.16LowPan 工作組6LowPan工作組成立于2006年，屬于IETF互聯(lián)網領域。該工作組已完成兩個RFC在低功耗網絡中運行IP6協(xié)議的假設、問題和目標 (RFC4919 Informational );在IEEE802.15.4 上傳輸IPv6報文(RFC4944, Proposed Standard )。在IEEE 802.15.4網絡中運行IPv6協(xié)議的主要挑戰(zhàn)來自于兩個方面，一方

19、面 802.15.4物理層支持的最大 幀長度是127字節(jié)，而IPv6的報頭就占據了 40字節(jié)，再加上MAC層報頭，安全報頭、傳輸層報頭的長度，實際能夠給應用層使用報文長度變得非常小。另一方面，IPv6協(xié)議（RFC2460中規(guī)定的MTU直最小是1280字節(jié)，表明IP層最小只會把數據包分片到1280字節(jié)。如果鏈路層支持的MTU小于此值，則鏈路層需要自己負責分片和重組。所以，6LowPan工作組為IEEE 802.15.4設計了一個適配層，把IPv6數據包適配到IEEE 802.15.4規(guī)定的物理層和鏈路層之上，支持報文分片和重組，同時6LowPan規(guī)定了 IPv6報頭的無狀態(tài)壓縮方法，減小IPv6

20、協(xié)議帶來的負荷。6LowPan工作組的工作在低功耗節(jié)點協(xié)議棧中的位置如圖1所示。圖1 6LowPan協(xié)議棧模型報頭壓縮的主要原理是通過壓縮編碼省略掉報頭中冗余的信息。不包含擴展頭的IPv6報頭一共有40個字節(jié)，但是在網絡感知層，IPv6報頭中的很多信息可以省略或者壓縮，IPv6報頭中的各個信息域的壓縮方法如下：（1）版本號Version （4位）：取值為6，在運行IPv6協(xié)議的網絡中，此項可以省略。（2）流類型Traffic Class （8位）：可以通過壓縮編碼壓縮。（3）流標識Flow label （ 20位）：可以通過壓縮編碼壓縮。（4）載荷長度Payload Length （ 16位）

21、：可以省略，因為IP頭長度可以通過 MAC頭中的載荷長度字 段計算出來。（5） 下一個頭Next Header （8位）：可以通過壓縮編碼壓縮，假設下一個頭是UDP ICMP, TCP或者 擴展頭的一種。（6）跳極限Hop Limit （8位）：惟一不能進行壓縮的信息。（7） 源地址Source Address （ 128位）：可以進行壓縮，省略掉前綴或者IID。（8） 目標地址 Destination Address （ 128位）：可以進行壓縮，省略掉前綴或者IID 。為了對IPv6報頭進行無狀態(tài)壓縮，6LowPan工作組制定了兩種壓縮算法LOWPAN_H（IRFC4944和LOWPANP

22、HCdraft-ietf-6LowPan-hc-06），其中HC1算法用于使用本地鏈路地址（Link-local Address）的網絡，節(jié)點的IPv6地址前綴固定（FE80: /10 ），IID可以由MAC層的地址計算而來，但是這種算法不能有效壓縮全局的可路由地址和廣播地址，因此不能用于LOWPA網絡與互聯(lián)網互訪的應用。LOWPAN_IPHC算法的提出主要是為了有效壓縮可路由的地址，目前LOWPAN_IPH算法正在IETF 6LowPan工作組進行最后的修訂狀態(tài)。LOWPAN_H(算法和LOWPAN_IPH算法在MAC艮頭之后定義了 8位的一個選擇報頭，此選擇報頭的取值 決定了壓縮報頭的具體

23、格式和算法。詳細信息見表1。例如，如果前8位的取值是01000001，那么表示接下來是LOWPAN_HC算法對應的壓縮報頭，如果前 3位的取值是011,那么表示接下來的是 LOWPAN_IPH算 法對應的壓縮報頭。NAI r-d i州諛據制muHiokmuHiok0101 *30*30UDWRUt IK i -unvmM HCI01011 1皿1 1處MIKMIK ifJ linklink .；. .；,!,!肺詢i i已名軸頭I I m:*m:*limglimg:八瘟：軌 A*1111卜51.51.m m表16LowPan選擇報頭的含義在選擇報頭后緊跟的是壓縮編碼，壓縮編碼由一些指示位組成，

24、指示位的不同取值表明了IPv6報頭壓縮的不同方法。具體參見RFC4944除了 IPv6無狀態(tài)報頭壓縮的方法之外，6LowPan工作組還制定了一系列相關標準，包括支持MeshRouting的方法，簡化的IPv6 Neighbor Discovery協(xié)議，應用場景和路由需求等幾個關鍵的技術規(guī)范。6LowPan工作組是IETF物聯(lián)網感知層工作的發(fā)源地，其中的很多研究和探索直接影響了另外幾個工作組的成立和方 向，下面將分別介紹。2.2IPv6路由工作組RoLLRoLL( Routing over Lossy and Low-power Networks )工作組于 2008 年 2 月成立，屬于 IE

25、TF 路由 領域的工作組。IETF RoLL工作組致力于制定低功耗網絡中IPv6路由協(xié)議的規(guī)范。ROLL工作組的思路是從各個應用場景的路由需求開始，目前已經制定了4個應用場景的路由需求，包括家庭自動化應用(HomeAutomation ，RFC5826、工業(yè)控制應用(Industrial Control ，RFC5673、城市應用(Urban Environment， RFC5548 和樓宇自動化應用(Building Automation ， draft-ietf-roll-building-routing-reqs)。為了制訂出適合低功耗網絡的路由協(xié)議，ROLLX作組首先對現有的傳感器網絡

26、的路由協(xié)議進行了綜述分析，工作組文稿draft-ietf-roll-routing-survey分析了相關協(xié)議的特點以及不足。然后研究了路由協(xié)議中路徑選擇的定量指標。ROLL工作組文稿draft-ietf-roll-routing-metrics包含兩個方面的定量指標，一方面是節(jié)點選擇指標，包括節(jié)點狀態(tài)，節(jié)點能量，節(jié)點跳數( Hop Count)；另一方面是鏈路指標，包括鏈路 吞吐率、鏈路延遲、鏈路可靠性、 ETX鏈路著色(區(qū)分不同流類型)。為了輔助動態(tài)路由，節(jié)點還可以設 計目標函數(Objective Function )來指定如何利用這些定量指標來選擇路徑。在路由需求、鏈路選擇定量指標等工

27、作的基礎上，ROLLX作組研究制定了 RPL( Routing Protocol forLLN)協(xié)議。RPL協(xié)議目前是一個工作組文稿(draft-ietf-roll-rpl)，已經更新到第8版本。RPL協(xié)議支持3種類型的數據通信模型，即低功耗節(jié)點到主控設備的多點到點的通信，主控設備到多個低功耗節(jié)點的 點到多點通信，以及低功耗節(jié)點之間點到點的通信。RPL協(xié)議是一個距離向量路由協(xié)議，節(jié)點通過交換距離向量構造一個有向無環(huán)圖( Directed Acyclic Graph，DAG。DAG可以有效防止路由環(huán)路問題，DAG的根節(jié)點通過廣播路由限制條件來過濾掉網絡中的一些不滿足條件的節(jié)點，然后節(jié)點通過路由度

28、量來選擇最優(yōu) 的路徑。2.3IPv6 應用工作組 CoRE2010 年 3 月，CoRE( Constrained RESTful Environment。工作組正式成立，屬于應用領域(ApplicationArea)。CoRE起源于6lowapp興趣組(BOF)，主要討論受限節(jié)點上的應用層協(xié)議。隨著討論的深入，IETF技術專家把工作組的內容界定在為受限節(jié)點制定相關的REST形式的協(xié)議上。RESTRepresentational StateTransfer。是指表述性狀態(tài)轉換架構，是互聯(lián)網資源訪問協(xié)議的一般性設計風格。REST提出了一些設計概念和準則：網絡上的所有對象都被抽象為資源；每個資源對

29、應一個惟一的資源標識；通過通用的連接器接 口；對資源的各種操作不會改變資源標識；對資源的所有操作是無狀態(tài)的。HTTP協(xié)議就是一個典型的符合REST準則的協(xié)議。在資源受限的傳感器網絡中，HTTP過于復雜，開銷過大，因此也需要設計一種符合REST準則的協(xié)議，這就是CoREX作組正在制訂的 CoAP協(xié)議(Constrained Application Protocol )。目前，CoAP 協(xié)議還處于討論狀態(tài)，暫時沒有工作被IETF接受為工作組文稿。應用CoAP協(xié)議之后，互聯(lián)網上的服務就能夠直接通過CoAP協(xié)議或者通過HTTP與CoAP協(xié)議之間的網關來進行資源讀取、修改、刪除等操作。圖2顯示了 CoA

30、PW議在傳感器、網關、互聯(lián)網服務器上的呈現。圖2(a)顯示了 CoAP通過網關與HTTP協(xié)議進行轉換的方式，圖 2 (b。顯示了傳感器節(jié)點直接與支持 CoAP協(xié) 議的互聯(lián)網服務器進行信息交互的方式。 圖中也顯示了這兩種方式中，節(jié)點和網關的協(xié)議棧都是建立在 IPv6 和6LowPan協(xié)議棧之上的。BATsHIP, CK村Eg圖2 利用CoAP協(xié)議進行資源訪問的節(jié)點、網關和服務器的協(xié)議棧除了 CoAP協(xié)議，資源受限環(huán)境中的資源發(fā)現、安全、 API等都在工作組的工作范圍之內，相關的工作 正在積極地展開。3 物聯(lián)網感知層IPv6協(xié)議的相關應用標準物聯(lián)網感知層的IPv6協(xié)議目前在IETF組織進行研究和標

31、準化，其他相關標準化組織為了支持 IPv6也要研 究如何采用和應用IETF相關標準。目前，支持IPv6相關應用的國際標準化組織有 IPSO, Zigbee，ISA-100 等組織。3.1 IPSO AllianceIPSO Alliance ( IP Smart Object Alliance )即IP智能物體產業(yè)聯(lián)盟，是推動 IETF所制訂的輕量級IPv6 協(xié)議相關應用的產業(yè)聯(lián)盟。IPSO成立于2008年9月，其發(fā)起組織包括 CISCO Ericsson，SUN等電信和互 聯(lián)網廠商，也包括一些傳統(tǒng)的傳感器網絡的芯片和器件廠商，如Atmel，Freescale ，Arch Rock，Sensi

32、node等。IPSO聯(lián)盟的主要目的是推動智能 IP解決方案的產業(yè)實施和， 實現智能IP解決方案的技術優(yōu)勢。IPSO分析 了現有傳感器網絡系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中方案的問題，特別是這些方案長遠來看在大規(guī)模系統(tǒng)中難以互通的問 題，指岀IP技術作為一種成熟和高度互通的方案，是市場和技術的最優(yōu)選擇。IPSO目前的工作包括：引起產業(yè)界對IP智能物體解決方案的重視，利用現有方案并且進行技術開發(fā)；產岀一系列幫助廠商開發(fā)的指 導性研究報告、白皮書和應用場景；從市場層面輔助IETF組織的工作；連接起全世界支持IP智能感知和控制系統(tǒng)的公司；協(xié)調和組織市場推動工作；組織互通性測試。目前，IPSO已經產出5份白皮書，包括：(

33、1)IP協(xié)議帶來的優(yōu)勢。(2) 智能物體的輕量級IPv6協(xié)議棧：來自3個獨立互通實現的經驗。(3)6LowPan介紹。Wihl(4)6LowPan鄰居發(fā)現協(xié)議概覽。(5 )智能物體的網絡安全。IPSO主要基于IETF所制訂的技術標準，以此來推動應用和產業(yè)發(fā)展，進行互通性測試，資質認證等等工作，是IETF物聯(lián)網技術的主要推動者。3.2 Zigbee AllianceZigbee是IEEE 802.15.4組織對應的產業(yè)聯(lián)盟。Zigbee制訂了短距離無線通信標準的網絡層和應用層，針 對不同的應用制訂了相應的應用規(guī)范。Zigbee對應的物理層和鏈路層是在IEEE 802.15.4組織研究制訂的。Zi

34、gbee目前正式發(fā)布的規(guī)范涵蓋了下面幾種應用：智能電力，遙控，家庭自動化，醫(yī)療，樓宇自動化，電信服務應用，零售服務應用等。Zigbee組織目前包含23個工作組和任務組，涵蓋技術相關的工作組：架構評估、核心協(xié)議棧、IP協(xié)議棧、低功耗路由器、安全，以及應用相關的工作組：樓宇自動化、家庭自動 化、醫(yī)療、電信服務、智能電力、遠程控制、零售業(yè)務，還有與市場、認證相關的一些工作組。Zigbee最初是不支持IP協(xié)議的，目前Zigbee已經正式發(fā)布的應用規(guī)范都沒有對IP協(xié)議的支持。但是隨著IETF，IPSO相關工作的推進，以及 Zigbee內部成員單位的推動， Zigbee的智能電力Smart Energy

35、2.0 應用已經開始全面支持IP協(xié)議。同時，Zigbee內部成立了 IP-stack工作組，專門制定IPv6協(xié)議在Zigbee 規(guī)范中的應用方法。Zigbee Smart Energy2.0應用也將采用IETF 6LowPan制訂的適配層，要求IEEE 802.15.4 設備的網絡中使用這種輕載的 IPv6協(xié)議棧，同時把對6LowPan的支持作為一種必選。在應用層，新的規(guī)范 也支持輕量級的COAP協(xié)議。Zigbee IP-stack 工作組的工作范圍可以從圖 3顯示出來。.I-AIKi M 刪 Pm i. Aetr M C waroi 施 t11 階 & 巧 J rK杓1 冷|賦1 唯咀 /k

36、JV i rrwnlUVjpti MAL圖3 Zigbee IP Stack工作組的工作范疇適配層(Adaption Layer )提供報頭壓縮和解壓縮功能，IP報文分片重組的能力；網絡層提供 IPv6 地址配置、ICMPV6協(xié)議、鄰居發(fā)現、路由、安全接入的能力；傳輸層要求提供多路數據流服務，進行擁塞 控制和流量控制；在基礎設施服務層，Zigbee IP Stack 工作組正在制訂 EAP認證，TLS，端到端安全的相關架構和技術規(guī)范。3.3ISA-100ISA (International Society of Automation)是無線傳輸在工控領域的產業(yè)聯(lián)盟，ISA專門成立了一個由終端用

37、戶和技術提供者組成的ISA-100委員會，該委員會的主要任務是制定標準、推薦操作規(guī)程、起草技術報告等，用以定義工業(yè)環(huán)境下的無線系統(tǒng)相關規(guī)程和實現技術。ISA-100.11a工作組主要由10個子工作組組成：系統(tǒng)工作組、匯集工作組、PHY/MAC層工作組、安全工作組、網絡 /傳輸層工作組、網絡管理工作組、評估工作組、應用層工作組、編輯工作組合網關工作組。其中，在網絡/傳輸層上，ISA-100.11a 組織也要求支持 RFC4944的網絡層協(xié)議棧，支持 6LowPar，IPv6協(xié)議和TCP/UDP1.3應用層技術主要是根據行業(yè)特點，借助互聯(lián)網技術手段，開發(fā)各類的行業(yè)應用解決方案，將物聯(lián)網的優(yōu)勢與行業(yè)

38、 的生產經營、信息化管理、組織調度結合起來，形成各類的物聯(lián)網解決方案，構建智能化的行業(yè)應用。如交通行業(yè)，涉及的就是智能交通技術；電力行業(yè)采用的是智能電網技術，物流行業(yè)采用的是智慧物流技術等等。行業(yè)的應用還要更多涉及系統(tǒng)集成技術、資源打包技術等。2.物聯(lián)網的應用2.1物聯(lián)網在生活中的應用范圍智能物聯(lián)網產品的一大主要應用領域。11月23日下午，中國電信物聯(lián)網應用和推廣中心、中國電信物聯(lián)網技術重點實驗室在江蘇無錫成立，在成立儀式上，中國電信透露，目前，其已經開發(fā)十一項物聯(lián)網應用產品，涵蓋了物聯(lián)網的主要應用領域。(1)智能家居智能家居產品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網絡系統(tǒng)和網絡通訊技術于一體，將各種家

39、庭設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調控制、安防系統(tǒng)、數字影院系統(tǒng)、網絡家電等)通過智能家庭網絡聯(lián)網實現自動化，通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網絡，可以實現對家庭設備的遠程操控。與普通家居相比，智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間，實現更智能的家庭安防系統(tǒng)；還將家居環(huán)境由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能?2)智能醫(yī)療智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設備，對家中病人或老人的生理指標進行自測，并將生成的生理指標數據通過中國電信的固定網絡或3G無線網絡傳送到護理人或有關醫(yī)療單位。根據客戶需求，中國電信還提供相關增值業(yè)務，如緊急呼叫救助

40、服務、專家咨詢服務、終生健康檔案管理服務等。智能醫(yī)療 系統(tǒng)真正解決了現代社會子女們因工作忙碌無暇照顧家中老人的無奈，可以隨時表達孝子情懷。(3)智能城市智能城市產品包括對城市的數字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用數字城市理論，基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng) GPS遙感系統(tǒng)RS)等關鍵技術，深入開發(fā)和應用空間信息資源，建設服務 于城市規(guī)劃、城市建設和管理，服務于政府、企業(yè)、公眾，服務于人口、資源環(huán)境、經濟社會的可持續(xù)發(fā) 展的信息基礎設施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網的實時遠程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務，利用中 國電信無處不達的寬帶和 3G網絡，將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網，

41、實現對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng) 一存儲和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。(4)智能環(huán)保智能環(huán)保產品通過對實施地表水水質的自動監(jiān)測，可以實現水質的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，及時掌 握主要流域重點斷面水體的水質狀況，預警預報重大或流域性水質污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事 故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項目通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān) 控傳感器，將太湖的水文、水質等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門，實時監(jiān)控太湖流域水質等情況，并通過互聯(lián) 網將監(jiān)測點的數據報送至相關管理部門。(5)智能交通智能交通系統(tǒng)包括公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺、智能公交站臺

42、、電子票務、車管專家和公交手機一卡 通五種業(yè)務。公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺利用車載設備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能，對公交運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。智能公交站臺通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數據交互，實現公交調度信息數據的發(fā)布和多媒體數據的發(fā)布功能，還可以利用電子站牌實現廣告發(fā)布等功能。電子門票是二維碼應用于手機憑證業(yè)務的典型應用，從技術實現的角度，手機憑證業(yè)務就是手機憑證，是以手機為平臺、以手機身后的移動網絡為媒介，通過特定的技術實現完成憑證功能。車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術 (GPS)、無線通信技術(CDMA)地理信息系統(tǒng)技術(GIS)、中國電信3G 等高新技術，將車輛的位置與速度，車內外的圖像

43、、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數等進行實時管理，有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質，除完成公交刷卡功能外，還可以實現小額支 付、空中充值等功能。測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實時接入車輛管控平臺，同時結合交警業(yè)務需求，基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實現報警信息的智能、無線發(fā)布，從而快速處置違法、違規(guī)車輛。(6)智能司法智能司法是一個集監(jiān)控、管理、定位、矯正于一身的管理系統(tǒng)。能夠幫助各地各級司法機構降低刑罰成本、提高刑罰效率。目前，中國電信已實現通過CDM/獨具優(yōu)勢的GPSON手機定位技術對矯正對象進行位置監(jiān)管

44、，同時具備完善的矯正對象電子檔案、查詢統(tǒng)計功能，并包含對矯正對象的管理考核，給矯正工 作人員的日常工作帶來信息化、智能化的高效管理平臺。(7)智能農業(yè)智能農業(yè)產品通過實時采集溫室內溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數，自動開啟或者關閉指定設備。可以根據用戶需求，隨時進行處理，為設施農業(yè)綜合生態(tài)信 息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。通過模塊采集溫度傳感器等信號，經由無 線信號收發(fā)模塊傳輸數據，實現對大棚溫濕度的遠程控制。智能農業(yè)產品還包括智能糧庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通 過將糧庫內溫濕度變化的感知與計算機或手機的連接進行實時觀察，記錄現場情況以保證

45、量糧庫內的溫濕 度平衡。(8)智能物流智能物流打造了集信息展現、電子商務、物流配載、倉儲管理、金融質押、園區(qū)安保、海關保稅等功 能為一體的物流園區(qū)綜合信息服務平臺。信息服務平臺以功能集成、效能綜合為主要開發(fā)理念，以電子商 務、網上交易為主要交易形式，建設了高標準、高品位的綜合信息服務平臺。，并為金融質押、園區(qū)安保、海關保稅等功能預留了接口，可以為園區(qū)客戶及管理人員提供一站式綜合信息服務。(9)智能校園中國電信的校園手機一卡通和金色校園業(yè)務，促進了校園的信息化和智能化。校園手機一卡通主要實現功能包括：電子錢包、身份識別和銀行圈存。電子錢包即通過手機刷卡實現 主要校內消費；身份識別包括門禁、考勤、

46、圖書借閱、會議簽到等，銀行圈存即實現銀行卡到手機的轉賬充 值、余額查詢。目前校園手機一卡通的建設，除了滿足普通一卡通功能外，還實現了借助手機終端實現空 中圈存、短信互動等應用。中國電信實施的“金色校園”方案，幫助中小學行業(yè)用戶實現學生管理電子化，老師排課辦公無紙化 和學校管理的系統(tǒng)化，使學生、家長、學校三方可以時刻保持溝通，方便家長及時了解學生學習和生活情 況，通過一張薄薄的“學籍卡”，真正達到了對未成年人日常行為的精細管理，最終達到學生開心，家長放 心，學校省心的效果。(10)智能文博智能文博系統(tǒng)是基于 RFID和中國電信的無線網絡，運行在移動終端的導覽系統(tǒng)。該系統(tǒng)在服務器端 建立相關導覽場

47、景的文字、圖片、語音以及視頻介紹數據庫，以網站形式提供專門面向移動設備的訪問服 務。移動設備終端通過其附帶的RFID讀寫器，得到相關展品的 EPC編碼后，可以根據用戶需要，訪問服務器網站并得到該展品的文字、圖片語音或者視頻介紹等相關數據。該產品主要應用于文博行業(yè)，實現智能 導覽及呼叫中心等應用拓展。(11) M2M 平臺中國電信M2M平臺是物聯(lián)網應用的基礎支撐設施平臺。秉承發(fā)展壯大民族產業(yè)的理念與責任，憑借對通信、傳感、網絡技術發(fā)展的深刻理解與長期的運營經驗，中國電信M2M協(xié)議規(guī)范引領著 M2M終端、中間件和應用接口的標準統(tǒng)一， 為跨越傳感網絡和承載網絡的物聯(lián)信息交互提供表達和交流規(guī)范。在電信

48、級M2M平臺上驅動著遍布各行各業(yè)的物聯(lián)網應用邏輯，倡導基于物聯(lián)網絡的泛在網絡時空，讓廣大消費者盡情享 受物聯(lián)網帶來的個性化、智慧化、創(chuàng)新化的信息新生活。2.2物聯(lián)網在國內外的應用1、 物聯(lián)網在國外的應用：在法國和瑞士之間，阿爾卑斯山高拔險峻，佇立在歐洲的北部。高海拔地帶累積的永久凍土與巖層歷 經四季氣候變化與強風的侵蝕，積年累世所發(fā)生的變化常會對登山者與當地居民的生產和生活造成極大影 響，要獲得對這些自然環(huán)境變化的數據，就需要長期對該地區(qū)實行監(jiān)測，但該區(qū)的環(huán)境與位置，決定了根 本無法以人工方式實現監(jiān)控。在以前，這一直是一個無法解決的問題。但不久前，一個名為 Perma Sense Projec

49、t 的項目使這一情況得以改變。Perma Sense Project 計劃希望通過物聯(lián)網(Internetof Things,loT)中無線感應技術的應用，實現對瑞士阿爾卑斯山地質和環(huán)境環(huán)境狀況的長期監(jiān)控。監(jiān)控現場不再需要人為的參與，而是通過無線傳感器對整個阿爾卑斯山脈實現大范圍深層次監(jiān)控，包括：溫度的變化對山坡結構的影響以及氣候對土質滲水的變化。參與該計劃的瑞士巴塞爾大 學、蘇黎世大學與蘇黎世聯(lián)邦理工學院，派岀了包括計算機、網絡工程、地理與信息科學等領域專家在內 的研究團隊。據他們介紹，該計劃將物聯(lián)網中的無線感應網絡技術應用于長期監(jiān)測瑞士阿爾卑斯山的巖床地質情況，所搜集到的數據除可作為自然環(huán)

50、境研究的參考外，經過分析后的信息也可以作為提前掌握山崩、落石等自然災害的事前警示。熟悉該計劃的人透露，這項計劃的制定有兩個主要目的：一是設置無線感應 網絡來測量偏遠與惡劣地區(qū)的環(huán)境情況；二是收集環(huán)境數據，了解變化過程，將氣候變化數據用于自然災害 監(jiān)測。給我一個物聯(lián)網我可以感知地球近年來，地震、海嘯等地質災害頻發(fā)，給人類生命生活帶來嚴重影響，人們開始認識到，全球變暖讓 全世界處于同一個危險的邊緣，人類需要更加重視自然環(huán)境的變遷，更加關注如何通過科技因應自然環(huán)境 的變化：在澳大利亞的昆士蘭，人們正在嘗試“智慧橋”的試驗。通過在一座大橋上安裝各種各樣的傳感器， 不僅可以告訴城市管理者橋上有多少車、車

51、的重量是多少、車的污染是多少、車是新車還是舊車，也可以 告訴人們這輛車對這座橋整個混凝土的結構帶來多大的壓力。由此，交通管理部門可以進行實時評估，獲 得這座橋結構強度的數據，一旦壓力超岀了所設定的極限值，交通管理部門就可以獲得警報，及時發(fā)現。在新加坡，人們能像獲得天氣預報一樣，獲得交通堵塞預報。通過埋在路上的傳感器和紅綠燈上的探 頭，司機不僅可以看到什么地方在堵車，還能夠提前預測，什么地方過1020分鐘會堵車，從而選擇更為通暢的道路行駛。在紐約，一個應用于公共安全的智能城市快速反應系統(tǒng)已經建立，也就是“犯罪信息倉庫”。通過這 些信息倉庫的信息，紐約警察可以對犯罪分子的行為有更多的了解，也就是說

52、一旦一種犯罪的行為出現一 點點苗頭的話，紐約的警察就可以根據這些信息作岀預測，防止類似犯罪行為發(fā)生。瑞典斯德哥爾摩建立了智慧交通體系，按照不同的擁堵程度對交通收費。通過這樣智慧的交通體系，斯德哥爾摩整個汽車使用量降低 25%碳排放量降低14%在環(huán)保、防止污染等方面取得了比預期更好的效 果。在人均碳排量方面，成為了歐洲的佼佼者，平均每人碳排放量降到4噸/年。而歐洲平均是每人 6噸/年，美國是20噸/年。飽受食品安全危害的中國，從2008年北京奧運會開始已經在逐步實施智能的食品追溯體系，食品從農場，到市場，到市民手中都被納入到這個追溯體系之中，一旦岀現食品方面的問題，可以及時地找到事 故根源。形形

53、色色的傳感技術、通信技術、無線技術、網絡技術共同組成了以物聯(lián)網為核心的智慧網絡。亞里 士多德曾說過“給我一個支點我可以撬起地球”，而今隨著技術的發(fā)展，這句豪言完全可以與時俱進地改 為：“給我一個物聯(lián)網我能夠感知地球”。2、物聯(lián)網在中國高鐵中的應用：去年年底，深圳市遠望谷信息技術股份有限公司披露了定向增發(fā)預案，擬以不低于24.72元/股增發(fā)不超過3400萬股、募資不超過8.18億元投入鐵路車號智能跟蹤裝置等 5個物聯(lián)網項目，據預測，這 5個 項目總投資將達7.92億元。遠望谷的一舉一動，都會引起業(yè)界關注，更何況是在如火如荼的高鐵建設項目方面。為此，本報記者對遠望谷市場總監(jiān)鐘書華進行了獨家采訪，探

54、討快速發(fā)展的鐵路信息化對IT技術和產品提岀了哪些新要求；高鐵對物聯(lián)網應用的落地起到了什么樣的作用；高鐵為像遠望谷這樣的企業(yè)帶來了哪些發(fā)展機遇等問 題。高鐵有著傳統(tǒng)鐵路不可比擬的優(yōu)勢。第一是速度快，速度是高鐵技術水平的最主要標志，通常能達到 時速250公里以上；第二是運輸能力強，高鐵行車間隔短，因此運輸能力強；第三是安全性能高，通常高 鐵在封閉環(huán)境下運行，具備完善的安全保障系統(tǒng)；第四是舒適方便，高鐵運行平穩(wěn)，減震、隔音，車內非 常安靜。另外，作為戰(zhàn)略性產業(yè)，高速鐵路對提升我國裝備制造業(yè)整體水平的意義重大，同時，對多個相 關產業(yè)的帶動作用將是明顯的，如電氣、電子、信息、安全等領域。除了必要的基礎設

55、施的保證外，信息化、數字化系統(tǒng)建設對于整個高速鐵路的運營、管理、安全、服 務等方面的作用至關重要，關系到鐵路的高速運行能否實現。高速鐵路對信息化、數字化系統(tǒng)的實時性、 安全性、準確性要求更高，高鐵信息化數字化系統(tǒng)正向大集成、深度集成方向發(fā)展，并呈現數字化、網絡 化、智能化的態(tài)勢。在高鐵信息化建設中，列車信息的采集和傳輸是一項基礎信息工程，基于RFID技術的信息采集模式將在高鐵建設中發(fā)揮巨大作用。中國已成為世界上高速鐵路系統(tǒng)技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最快、在建規(guī)模最大的國家。中國高鐵的建設也為RFID企業(yè)帶來了廣闊的商機。2011年，遠望谷將發(fā)揮資本市場的作用，擬募集資金投入

56、產業(yè)鏈上游，并深度挖掘物聯(lián)網應用細分市場，這其中包括鐵路車號智能跟蹤裝置、基于 RFID的鐵路車輛零部件管理系統(tǒng)兩大項目。2010年年底遠望谷向定位于鐵路自動識別產品技術開發(fā)與市場開拓的蘭州分公司增資，目的就是為了滿足分公司業(yè)務擴張的資金需求和提升遠望谷在鐵路行業(yè)的綜合服 務能力。除此以外，在產品方面，遠望谷也研發(fā)了多款適應于高速環(huán)境的RFID產品，以滿足高速鐵路對列車運行管理和安全控制的需求。遠望谷的鐵路車號自動識別系統(tǒng)是鐵路運輸系統(tǒng)中的一個基礎信息系統(tǒng)工程，通過該系統(tǒng)的實施，在 全路數千個信息采集點上，可及時準確地獲得通過列車的車次、每節(jié)車輛的車號以及列車的終到與始發(fā)信 息，實現全路貨車、

57、機車、列車、集裝箱追蹤管理，滿足鐵路運輸管理信息系統(tǒng)對列車、車輛等基礎信息 的需求，最終實現運輸作業(yè)管理現代化、網絡化和資源共享，使鐵路運輸實現現代化管理。為了更好地提供鐵路運輸安全的可靠保障，及時有效地防范和預警車輛事故的發(fā)生，車號自動識別 系統(tǒng)作為列車車輛智能跟蹤裝置與“ 5結合（“ 5系統(tǒng)包括紅外線軸溫探測故障智能跟蹤系統(tǒng)、貨車 運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)、貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)、貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統(tǒng)、 客車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)），通過智能化、網絡化等技術，實現地面設備對運行車輛的動態(tài)檢測、數據集中、 聯(lián)網運行、遠程監(jiān)控、信息共享的安全防范預警體系。2.3物聯(lián)網在車輛中的

58、應用1.微型傳感器在汽車中的應用：現代汽車正由一個單純交通工具朝著能滿足人類需求和安全、舒適、方便及無污染的方向發(fā)展。要實現這些目標的關鍵在于汽車的電子化和智能化，先決條件則是各種信息的及時獲取，這勢必要求 在汽車中大量采用各種傳感器。傳統(tǒng)的傳感器往往體積和重量大、成本高，它們在汽車的應用受到很大的 限制。近幾年來，從半導體集成電路（IC）技術發(fā)展而來的微機電系統(tǒng)（ microelectromechnicalsystemMEMS技術日漸成熟。微型傳感器是目前最為成功并最具實用性的微型機電器件，主要包括利用微型膜片 的機械形變產生電信號輸岀的微型壓力傳感器和微型加速度傳感器；此外，還有微型溫度傳

59、感器、磁場傳 感器、氣體傳感器等，這些微型傳感器的面積大多在1mm型下。隨著微電子加工技術，特別是納米加工技術的進一步發(fā)展，傳感器技術還將從微型傳感器進化到納米傳感器。這些微型傳感器體積小，可實現許多 全新的功能，便于大批量和高精度生產，單件成本低，易構成大規(guī)模和多功能陣列，這些特點使得它們非 常適合于汽車方面的應用。汽車用傳感器分類汽車用傳感器是用于汽車顯示和電控系統(tǒng)的各種傳感器的統(tǒng)稱。它涉及到很多的物理量傳感器和化學 量傳感器。這些傳感器要么是使司機了解汽車各部分狀態(tài)的；要么是用于控制汽車各部分狀態(tài)的。按在汽 車上的作用可分為控制發(fā)動機、控制底盤以及給駕駛員提供各種信息用傳感器，構成這些傳

60、感器的材料有 精細陶瓷、半導體材料、光導纖維及高分子薄膜等；按輸岀特性來分有模擬型傳感器和數字型傳感器；按 構成原理來分，有結構型、韌性型和復合型。為方便起見，現按汽車傳感器的控制對象來分類。汽車上用的傳感器的種類很多，應用的方面很廣。下面介紹傳感器在汽車發(fā)動機控制、安全系統(tǒng)、 車輛監(jiān)控和自診斷等方面的應用。發(fā)動機的電子控制一直被認為是MEMS技術在汽車中的主要應用領域之一。發(fā)動機控制系統(tǒng)用傳感器是整個汽車傳感器的核心，種類很多，包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動機的電子控制單元提供發(fā)動機的工作狀況信息，供電子控制單元對發(fā)動