我国物联网关键技术剖析

　　2014年以后，我国物联网核心技术与国外的差距正在缩小，虽然我国在高端技术的研究上起步较晚，但国内很多科研机构已经拥有了技术沉淀，只要利用市场促进其产品化和产业化，就能保证跟上大部分发达国家的步伐。下面通过几个关键技术，来剖析我国物联网的发展情况：

　　射频别技术

　　在感知技术中。频技术用于对采集点信息进行标准化处理，通过射频识别标签，读写器等设备可以实现对物联网中的数据的控制和采集。我国的射频识别系统在射频标签、读写器、中间件和系统集成方面已经有了完善的产业链，引导众多行业发展射频系统的“金卡工程”也已经成功了一半。此外，国家还颁布了关于射频系统的相关法律法规和行业标准，如《中国射频识别技术政策白皮书》和《800/900MHz频段试运行规定》等，并将射频技术列为了国家中长期高端科技发展重点。这表明我国的射频系统发展已进入了良性轨道。

　　在高频段和低频段射频技术的助推下，我国自主研发的低频标签已经成功应用到了非接触IC卡，动物监测管理、视频追溯等领域。而完全自主研发，具有高安全性的高频射频标签已经在身份证、体育赛事门票和铁路车票等领域得到了规模化的应用。

　　在超高频和微波频段的射频芯片上，清华同方、复旦微电子和中兴等企业已经研发出支持超高频芯片的产品。在标签封装上，我国的技术也已相当成熟，芯片装配、天线制作和印刷等主要环节已经拥有了大量的加工企业。我国的超高频射频架构如下：

　　智能传感器。传感器可以感知光、声、热、电、温、压、振动等多种不同类型的信号，为物联网系统的处理、传输、反馈和分析提供最原始的数据信息。随着物联网开发技术的发展进步，逐渐提升传感器的性能和功能、降低成本是推动智能传感器发展的基础。

　　我国传感器产品的种类繁多，目前，我国差不多有近6000种传感器产品，共有12大类，50小类。全国有差不多2000多家企业从事传感器的研发、应用和生产，年产量达到了24亿只，市场规模超过1000亿元。不过，我国对于传感芯片等高端软件的研发一直处于起步阶段，无论是研发技术、制作工艺还是材料选择方面，基础都相对薄弱，自主创新能力不足，产品在性能、功能甚至质量上都与发达国家有较大的差距。国内的主要工作内容也集中在低端产品上，而中高端传感器产品多依赖进口，成为制约传感器产业链发展壮大的主要阻碍。

　　位置感知技术

　　对位置的感知技术主要是通过卫星导航定位系统和无限蜂窝网络进行定位，有时会用到感知姿态系统、陀螺仪或者加速计。目前，全球卫星导航系统处在领先水平的是美国的GPS、俄罗斯的Glonass系统和欧盟的“伽利略”系统。我国也紧随其后，自主研发了“北斗二代”卫星导航定位系统。“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，比美国的GPS多出11颗。

　　GPS起步较早，经过长足的发展，其产业链已经相当完备。在导航系统芯片行业，有高通、U-blox等跨国公司，在GPS模块领域，有Garmin、rockwell等公司。国内的很多企业也有涉及，主要分布在GPA终端、导航仪、测绘仪器等分支领域，且产业呈现细分化，完成市场最终用户的推广。

　　目前，国内有少部分企业开始涉足北斗二代射频和基因芯片的开发，包括海格通信、华力创通、国腾电子、芯星通和时代民芯等。虽然参与北斗芯片的厂商并不少，但真正掌握高端芯片技术和软件技术的企业寥寥无几，产业化水平偏低、系统性能不足是其主要缺点。但随着位置感知技术的发展，我国的定位精度很快就会提高至国际正常水平。北斗芯片系统架构如图：

　　图像视频智能分析技术

　　该技术就是使用计算机图像视觉分析技术，将场景中的背景和目标分离，并监测在摄影机场景出现的目标。用户也可以使用视频分析功能，在不同摄像机的场景中设定不同的报警机制，一旦目标场景中出现“违规”行为，系统就会自动报警。

　　九十年代末，随着计算机配置和存储容量的不断提高，视频分析系统进入了一个全新的发展阶段，一些国外的公司早就已经开始研发与之相关的智能产品。我国的图像视频分析技术相对滞后，大多数生产和研发企业还处在普通的网络监控阶段，谈不上智能。在中国市场，能够看到的智能视频监控产品大多来自于美国、欧洲等发达国家，该领域高端产品的核心技术也为国外厂商所垄断。

　　高效能微能源

　　微能源是指采用微机电系统技术加工而成的微小型的功能系统，主要包括微型电池和卫星发电机两类。微型电池有燃料电池、锂电池、太阳电池和化学电池等，微型发电机包括振动式发电机和内燃料发电机两类。我国在微能源领域还处于起步阶段，与国际水平有一定的差距。2012年以后，国家加大了对微能源领域的研发投入，中国原子能科学研究院、中国科学院大连化学物理研究所、清华大学微电子研究所和中国科学院上海微系统研究所对微能源的研发均有了突破性的进展。