物联网产业链关键技术：物品标识、传感器、网络通信和卫星定位

从物联网三层体系结构可以看出，物联网产业链可细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，关键技术包括物品标识技术、传感器技术、网络通信技术和卫星定位技术等。

（一）物品标识技术

1.二维码

二维码（2-Dimensional Bar Code）技术是物联网感知层实现过程中最基本、最关键的技术之一。从技术原理来看，二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念，使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读，以实现信息的自动处理。

与一维码相比，二维码具有如下特点：第一，二维码信息容量大，能够把图片、声音、文字、指纹等可以数字化的信息进行编码并表示出来，是一维码信息容量的几十倍；第二，二维码容错能力强，具有纠错功能，译码时可靠性高，当二维码因穿孔、污损等引起局部损坏时，仍可以正确识读，其译码错误率不超过千万分之一，远低于一维码百万分之二的错误率；第三，二维码还可以引入保密措施，其保密性较一维码强很多。而与射频识别相比，二维码最大的优势在于成本较低。

二维码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本低等特性，所以特别适用于手机购物、安全保密、追踪、证照、存货盘点和资料备援等方面。

2.射频识别技术

射频识别技术也是物联网中非常重要的技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。射频识别技术可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

一套完整的射频识别系统，是由阅读器与电子标签及应用软件系统三个部分所组成，其工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波给电子标签，用以驱动电子标签电路将内部的数据送出，此时阅读器便依序接收解读数据，送给应用程序进行相应的处理。

射频识别技术可应用到社会各个领域，如安防、物流、仓储、追溯、防伪、旅游、医疗、教育等领域，主要实现产品的识别、追踪和溯源等。

（二）传感器技术

人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感觉来感知外界信息的，感知的信息输入大脑进行分析判断和处理，大脑再指挥人做出相应的动作，这是人类认识世界和改造世界的最基本能力。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限，例如，人无法利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度，也不可能辨别温度的微小变化，这就需要电子设备的帮助。在利用计算机控制的自动化装置代替人的劳动时，计算机类似于人的大脑，而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不够的，计算机也需要它们的“五官”——传感器。

传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、记录和控制等要求。目前传感器技术已渗透到各个领域，在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面，发挥着越来越重要的作用。

（三）网络通信技术(www.xing528.com)

传感器依托网络通信技术实现感知信息的交换。传感器的网络通信技术分为两类：近距离通信技术和广域网络通信技术。在广域网络通信方面，互联网、2G移动通信、3G移动通信、4G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以IPv6为核心的这一代互联网的发展，为每个传感器分配IP地址创造可能，也为物联网的发展创造了良好的网络基础条件。

（四）卫星定位技术

目前，全球卫星定位技术有四大系统。

（1）美国全球定位系统（GPS），由28颗卫星组成（其中4颗备用），分布在6条交点互隔60°的轨道面上，民用精度约为10米，军民两用，1994年布设完成了覆盖全球98%的24颗卫星。美国GPS IIF系列卫星比GPS卫星更精准，抗干扰性更强，其由12颗卫星组成，2020年8月5日发射了该系列第9颗卫星，这枚卫星入轨道运行后，专门为美国空军服务。

（2）俄罗斯的“格洛纳斯”系统，由30颗卫星组成（其中3颗备用），正式组网比美国全球定位系统早，2011年1月1日在全球正式运行，民用精度在10米左右，军民两用。

（3）欧洲的“伽利略”系统，是由欧盟主导发射的新一代民用全球卫星导航系统，预计将于2020年实现全部卫星组网。截至2016年12月，有8颗卫星升空，可以组成网络，实现地面导航及搜救功能。

（4）中国的“北斗”系统，2000年我国建成北斗导航试验系统，开始向中国及周边地区提供服务，2012年12月27日正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。2020年完全建成后将包括由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，形成全球覆盖。2015年3月30日全球组网的首颗卫星发射升空（为第17颗在轨卫星），2020年7月31日，北斗三号全球卫星系统正式开通，标志着北斗系统由区域运行向全球拓展的开始。

除上述四大定位系统外，2014年印度也开始组建自己的卫星导航系统。

卫星定位系统的用途非常广泛，主要应用在以下几个方面。

（1）陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等。

（2）海洋应用，主要包括远洋船最佳航程和航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量及海洋平台定位、海平面升降监测等。

（3）航空航天应用，主要包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

虽然卫星定位系统可以实现全球覆盖，但在使用过程中，卫星信号可能在一些遮蔽物的阻挡下，无法正常接收，如地下停车场、地铁、建筑物内部、隧道、大桥等。而在这些地方，利用移动通信网络可以取长补短，弥补卫星定位的不足。基于全球卫星定位技术和移动通信网络发展起来的位置服务也越来越受到人们的关注。