物聯(lián)網(wǎng)用智能傳感器技術(shù)的發(fā)展重點包含邊緣計算算法優(yōu)化、身份認(rèn)證算法優(yōu)化和能量采集技術(shù)。
圖1??物聯(lián)網(wǎng)用智能傳感器技術(shù)的發(fā)展重點
邊緣計算算法優(yōu)化
邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)(傳感器側(cè)),采用集檢測、計算、存儲、通信功能于一體的平臺,為終端用戶提供實時、動態(tài)和智能的計算服務(wù)。
智能傳感器能夠在單點上準(zhǔn)確感知物理量或化學(xué)量,但在多維狀態(tài)下相對困難。例如,在進(jìn)行環(huán)境測量時,特征參數(shù)廣泛分布且具有時空相關(guān)性,僅靠一兩個參數(shù)難以實現(xiàn)對目標(biāo)特性的識別,多參數(shù)智能傳感器在數(shù)據(jù)處理中,利用邊緣計算數(shù)據(jù)融合技術(shù)對目標(biāo)進(jìn)行識別和判斷,對廣域物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)來說具有重要意義,既減少了網(wǎng)絡(luò)開銷,又提高了系統(tǒng)的實時性。因此,需要重點提高邊緣計算算法的實時性、識別率。
邊緣計算是在傳感器端進(jìn)行智能計算,而云計算是在云端進(jìn)行計算,兩者的差異體現(xiàn)在多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、資源浪費、資源限制、安全和隱私保護(hù)等方面。邊緣計算在具有低時延、高帶寬、高可靠性、海量連接、異構(gòu)匯聚和本地安全隱私保護(hù)等特點的應(yīng)用場景(如智能交通、智慧城市和智能家居等)中,存在突出優(yōu)勢。
邊緣計算可以實時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,使數(shù)據(jù)處理更靠近源頭,可以縮短延時,使應(yīng)用程序的運行更高效、快速;邊緣計算可以減少網(wǎng)絡(luò)流量,隨著物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)量的增加,數(shù)據(jù)生成速度成倍提高,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬受限,成為數(shù)據(jù)傳輸瓶頸;邊緣計算可以保障數(shù)據(jù)安全,保護(hù)用戶隱私。物聯(lián)網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)涉及個人隱私,傳統(tǒng)的云計算模式需要將原始數(shù)據(jù)上傳至云計算中心,用戶隱私泄露的風(fēng)險較高。
身份認(rèn)證算法優(yōu)化
物聯(lián)網(wǎng)多采用無線通信技術(shù),數(shù)據(jù)容易被其他系統(tǒng)接收,必須通過特定的身份認(rèn)證協(xié)議來確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴I矸菡J(rèn)證需要密鑰,可以通過優(yōu)化來確定密鑰,使其既簡單又難以破解。
能量采集技術(shù)
大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無法為傳感器提供能量,通常由電池供電,但在很多需要長期值守的場合難以實現(xiàn)。因此,需要減少智能傳感器的功耗并充分利用空間中的能量。
可以將環(huán)境中的能量(如振動能、太陽能、熱能、射頻能等)轉(zhuǎn)化為電能,供傳感器使用,實現(xiàn)傳感器能量自給。
振動能采集將周圍環(huán)境中的振動能轉(zhuǎn)化為電能,主要包括壓電式、電磁式和靜電式等。
太陽能采集將太陽能或光能轉(zhuǎn)換為電能,可以解決不可再生資源枯竭、能源緊缺、環(huán)境污染等問題。
熱能來源廣,包括物體發(fā)出的熱量、機(jī)械工作散發(fā)的熱量和空氣中的熱量等。熱能采集將環(huán)境溫差轉(zhuǎn)化為電勢,從而將熱源中的廢熱轉(zhuǎn)化為電能。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-830507.html
射頻能采集通過天線接收周圍環(huán)境中的射頻能,并將其轉(zhuǎn)化為電源能量。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-830507.html
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