1.3　人工智能的生态设施

1.3.1　万物互联的智慧网络——物联网

物联网（internet of things，IoT）简单而言就是指“万物相连的互联网”，具体是指通过红外感应器、激光扫描器、射频识别技术、全球定位系统等各类电子信息装置与技术，按照约定的协议对接入对象的各类信息进行实时采集与传输，实现人、物、机三者之间的互联互通与信息互享，从而完成对物品的识别、跟踪、监控等智能化管理。

物联网的应用场景广泛，如校园里的一卡通系统，学生可通过一卡通实现食堂打饭、门禁刷卡、课堂考勤等一系列活动。再比如，智慧农业里的数据监测系统，通过各种传感器实时采集农作物生长环境的温度、湿度、光照、二氧化碳含量、土壤酸碱度等信息，并传至云端方便种植者远程监控生产环节的各项数据，达到指导作业生产，方便管理的目的。

物联网能够实现万物的互联互通，离不开以下三种关键技术的支持：射频识别技术、传感器技术和嵌入式系统。

（1）射频识别技术。射频识别技术（radio frequency identification，RFID）是一种自动识别技术，主要通过无线射频的方式实现非接触双向数据通信。一个完整的RFID系统主要由阅读器、电子标签和数据管理系统组成。其工作流程一般是阅读器接收到电子标签发射出的具有一定频率的无线波信号，或者是电子标签接收阅读器发射出的无线电波，通过电磁感应短暂获得能量发送信号，信号经过阅读器解码后传送至数据管理系统。通常，射频识别技术具有识别速度快、抗干扰能力强、安全性高、使用周期长等优点，被广泛应用于物流、交通、身份识别、防伪、信息管理等场景。

（2）传感器技术。传感器技术（sensor technology）字面上看就是使用传感器的技术。传感器是指按照一定规律将感受到的信息（如温度、湿度、气味、压力等）转换成数字信号或者模拟信号并输出的检测装置。传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调节转换电路组成，其中敏感元件是传感器的核心。常见的传感器按照被测物理量分，可分为温度传感器、速度传感器、加速度传感器、位移传感器、力传感器等。按照工作原理分，可分为压电传感器、霍尔传感器、电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。

（3）嵌入式系统。嵌入式系统是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求（功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等）灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。嵌入式系统由硬件和软件组成，一般用于工业控制、交通管理、信息家电、机器人等场景，具有专用性强、体积小、实时性好、可靠性高、功耗低等优点。常见的嵌入式操作系统包括RTOS、Linux、Nucleus、Windows Embedded、QNX、Android Things、Contiki等。