30、物联网技术：从基础架构到医疗应用的全面解析

物联网技术：从基础架构到医疗应用的全面解析

1. 物联网组件与机制

1.1 传感器

传感器是检测环境变化的设备，连接到电气系统后成为关键组件。它能测量物理特性（如温度、湿度等）并转换为数字信号。一个好的传感器需具备以下属性：
- 对测量的特性敏感。
- 不受其他环境特性影响。
- 在转换为数字信号或收集环境数据时不改变数据。

常见的传感器包括温度计、光传感器、压力传感器等。传感器的关键参数有：
- 范围：传感器测量参数值的上限和下限。
- 灵敏度：引起输出信号明显变化的最小测量变化。
- 分辨率：传感器能够感知的现象的最小变化。

1.2 传感器分类

传感器可以按多种标准分类：
- 被动/主动：被动传感器不需要外部电源，主动传感器则需要。
- 测量和传感技术：如电气、化学等。
- 模拟/数字：产生模拟信号（连续信号）的是模拟传感器，传输离散信号的是数字传感器。

1.3 传感器在物联网中的应用

原型开发板的引入和传感器的低价使得它们在物联网项目中易于使用。市场上有多种原型开发板可供选择，其中最受欢迎的是Arduino Uno和Raspberry Pi 2。

1.4 网关

网关设备是连接物联网设备、系统、传感器和工具的桥梁，还能将物联网系统与云连接起来。它提供本地处理和存储的方式，根据传感器输入实现现场设备的自主控制。

网关的工作原理是，由于多种原因，设备往往无法直接与系统通信。许多传感器和设备没有Wi-Fi或蓝牙等协议，因为这些协议能耗较高。