前言

写作背景

庄子有言：“天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说。圣人者，原天地之美而达万物之理。”

庄子将天地万物与人平等对待，打破了 “以人类为中心”的桎梏。如果说互联网是以“人的需求”为中心构建的，那么物联网，则真正实现将人与万物并列，实现人与物、物与物的网络沟通。网联天下、智慧万物就是物联网的终极目标。

建设物物相连的互联网，不是简单地对互联网进行延伸和扩展，而是需要完成垂直行业技术和信息技术的整合。物联网系统涉及众多的技术领域，其中有三大技术支柱。

1）感知技术：解决信息采集的问题，相当于人类的“感官”体系。

2）通信技术：解决信息近距离或远距离传输的问题，相当于人类的“神经”系统。

3）计算机技术：解决信息分析和处理的问题，相当于人类负责思维的“大脑”。

物联网的核心能力就是感知能力、通信能力和计算能力。从通信能力看，5G网络具有高带宽、低时延、大连接的特点，为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的操作感知、千亿设备的连接能力，将拉近万物的距离，为用户带来身临其境的信息盛宴。从平台计算能力看，现在平台计算能力已足以支撑“人工智能+大数据+云计算”等新技术，完全可以为用户提供多场景智能、智慧的应用体验。

物联网虽依托于通信网和计算机技术，但智能感知识别技术才是物物相连的根基。物体没有感知周边信息的能力，“聋子、哑巴”式的终端连在网上也没有什么用。因此可以这么说，传感器是物联网信息之源，感知技术是物联网互联之本。

我国的传感器工艺发展速度较为缓慢。我国在物联网传感层核心技术的掌握上，同发达国家相比，尚有不小的差距。我国感知技术的发展，相对于计算机技术、通信技术来说，明显处于劣势。

虽然业务和应用是物联网创新的核心动力，是物联网发展的灵魂，但在各种应用场景中，发展的瓶颈就在于感知层，感知层的发展瓶颈又在于传感元件。

本书结构

本书主要介绍物联网感知技术及其在垂直行业的应用，分为7章。

第1章，带领大家了解什么是物联网，了解物联网的分层结构。传感器的性能决定了物联网性能。本章提出了物联天下，传感先行的观点。

第2章，介绍了什么是传感器，如何挑选传感器。由于传感器的种类成千上万，本书只选择了简单的电学量传感器来介绍基本的传感器原理和应用。

传感器要向智能化的方向发展，必须模拟人类的感官。第3章介绍了智能传感器，在此基础上，给出智能触觉、智能视觉、智能定位等系统的基本原理和应用。

有了 “感”，还需要 “知”。自动对物流信息进行记录、处理、传递和反馈，是构造全球物品信息实时共享的技术基石。第4章介绍了自动识别技术，尤其是RFID技术。

单枪匹马难以成事。第5章将单个传感器组合起来，让它们成为团队，协同完成获取现场信息的工作。

“感知” 的目的是为了 “业务应用”。把物联网的网络层看作是一个透明的管道，那么物联网的传感层和应用平台层之间就需要彼此协调配合。第6章介绍了物联网中间件，它用来屏蔽传感层和应用平台层彼此之间的复杂性。

5G通信技术和ABC[人工智能（AI）+大数据（Big Data）+云计算（Cloud Com-puting）]技术的发展不断促进物联网感知层技术的更新换代，也将促进物联网新应用的普及。第7章介绍了 “5G+ABC” 背景下的新感知、新应用。

适合读者

本书是物联网感知技术的科普读物，可供物联网技术的入门者使用，同时可作为各类院校物联网工程、通信工程、网络工程和计算机等专业的物联网感知技术的教材 （建议在80学时以上） 或参考读物。

本书还可以作为物联网相关的项目管理人员、营销人员、售前支持人员、工程服务人员学习用书，也可供企业或政府物联网建设管理部门决策时参考。对于物联网方面的研发人员，本书只适合其初步了解物联网的感知技术，具体的实现细节还需参考协议类书籍。

致谢

本书的写作前后持续了一年的时间。在这个漫长的写作过程中，我得到很多亲人和朋友的关心和帮助。

首先感谢我的父亲和母亲，是他们的持续鼓励和默默支撑，使我能够长时间专注于专业技术书籍的写作。其次，要感谢我的妻子和孩子，温暖的家庭生活是我持续奋斗的原动力。感谢本书编辑追求卓越的工作精神，感谢她充分为读者考虑的持续付出。最后，感谢所有的读者朋友，你们的关注是我最大的欣慰。

由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和错误之处，敬请批评指正。

王振世

2019年8月