弈投圈·微课堂16|万物互联时代，这些【物联网干货】你懂吗？

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。你知道什么是物联网技术吗？如何理解物联网的架构？

欢迎来到【弈投圈·微课堂】，第16期是由弈投项目经理刘强带来的《物联网的具体架构层面——感知层》的解析，看本期精选重点内容！

上一次分享介绍了物联网的架构和应用，物联网从技术架构上分为感知层、网络层和应用层，今天将从物联网的具体架构层面——感知层，来进一步了解物联网。

一、什么是感知层

感知层的主要功能是赋予物体接触世界并获取信息的能力，相当于人的皮肤和五官。感知层可以应用的技术包括条形码、二维码、射频识别（RFID）、传感器、摄像头、GPS、蓝牙、Zigbee等。

二、什么是射频识别技术（RFID）

射频识别技术（RFID），又称电子标签，是一种非接触式自动识别技术。RFID为每件物品建立唯一的身份标识，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

按工作频率分类，RFID可分为低频、高频、超高频及微波。工作频率直接决定了RFID的作用距离、工作环境及制造成本。低频识别距离小于1m，主要用于门禁、考勤、电子钱包、停车场收费，中高频识别距离小于1m，主要用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗，超高频和微波一般用于工控、物流、高速公司等远距离识别领域。

三、RFID的应用与市场

RFID识别迅速便捷、无需人工干预、可同时识别多个对象以及可识别高速运动的物体，因而运用较为广泛。随着应用领域的不断开拓，RFID的市场规模迅速扩大，供应商的技术也趋于成熟，生产工艺和批量使用带来的规模效应使得相关设备成本持续下降，为进一步拓展新的应用领域提供了良好的条件。

根据工信部统计数据，国内RFID市场规模（含低、高、超高频）2017年将接近752.4亿元，近10年复合增速（CAGR）31.1%，产业链也已经基本完善，形成了从芯片设计、封装、设备、系统集成、行业应用为一体的产业链格局。目前从事相关业务的上市公司包括：远望谷、达华智能、厦门信达、新大陆、科陆电子、金溢科技等。

国内RFID的TOP5应用领域分别为：金融支付（26.7%）、交通管理（11.6%）、军事安全（11.2%）、身份识别（10.6%）及公共事业（6.5%）。交通领域有望成为下一个高速增长的细分市场，包括高速收费、停车场、电子车、智能信号灯等具体应用场景。

四、传感器的应用与市场

传感器作为物联网的“触角”，是物体实现感知功能的主力。随着万物互联时代的到来，传感器将作为基础设施先行发展。传感器按照工作方式和基本感知功能可以分为很多具体种类。

目前国内已有1,700多家企业从事传感器的研发和生产，应用领域非常广泛，涉及工业自动化、航天、军工、资源开发、环境监测、医疗、交通等，其中工业、汽车电子、通信电子、消费电子是最大的4个应用领域，工业和汽车占比约42%。从产品结构来看，流量、压力、温度传感器出货量占比分别为21%、19%、14%。根据物联网智库统计数据，2017年国内传感器市场规模约1,300亿，同比增15.5%，2013-2017年复合增长率为19%。

五、传感器的优势

传感器作为物联网的“触角”，是物体实现感知功能的主力。

物联网时代，传感器需具备低功耗、微型化、智能化、多功能复合等特性，MEMS（微电子机械系统）技术能够很好的满足上述要求，通过把微米级的敏感组件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上，使得MEMS传感器具有以下优点：

1、微型化：单个MEMS传感器尺寸从1mm到1um，重量轻、耗能低，同时微型化后还具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等有点。

2、批量化生产：以单个5mm*5mm的MEMS传感器为例，一片8英寸的硅片晶元上可同时切割出约1,000个MEMS芯片，通过批量生产大幅降低生产成本。

3、集成化：MEMS采用了类似集成电路批处理式的微制造技术，通过封装将不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，执行多种功能。

六、传感器的发展

根据YoleDevelopment预测，未来三年全球传感器仍将保持13-14%的增速，主要的应用领域仍将以消费电子为主，但汽车电子、智慧城市和可穿戴设备将可能成为下一个需求快速增长的应用领域。国内MEMS产业相对较弱，进口率在60%以上，但增速略高于国际市场，国内从事MEMS业务的上市公司包括：士兰微、苏州固锝、歌尔股份、通富微电、晶方科技、华天科技、长电科技、汉威电子等，大多数企业集中在封测环节。

物联网芯片是一个集合的概念，包含集成在传感器/模组中的基带芯片、射频芯片、定位芯片等，也包括嵌入在终端中的嵌入式微处理器（MCU/SoC等）。目前的应用主要包括安全芯片、移动支付芯片、通讯射频芯片、身份识别芯片等。

根据IC Insights预测，全球物联网领域半导体的市场规模在2020年将达到310亿美元，2016-2020年的复合增长率约14%，成为集成电路新的增长点。目前在IOT芯片市场的主要参与厂商仍然以Intel、Qualcomm、Freescale、NXP、ARM、TI、Atmel等巨头，国内芯片企业虽已具备设计、制造、封测全产业链，但主要仍集中于封测领域，在芯片设计上仍然相对薄弱，缺少核心技术。

七、结 语

按中国信通院预测，2018年国内NB-IoT芯片出货量有望较2017年至少翻一番，达到千万片量级，主要增长动力在NB-IoT智慧城市、智能家居领域的放量增长。NB-IoT具有广覆盖、低功耗、低成本等优点，较为切合下游实际应用需求，成为IoT的关键通信技术。华为从2014年开始投入NB-IoT芯片研发，2016年9月推出国内首款NB-IoT商用芯片。

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