感知识别层负责数据采集，是工业互联网系统的基础层。感知识别层是工业互联网的皮肤和五官，用于识别物体、采集信息。感知识别层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它通过物体感知技术，采集智能物体的标识、位置、状态、场景等工业数据。

1.物体标识

物体标识主要用来给每一个物体确定一个唯一的编号，并通过一个便捷的方法来识别该编号。通过这个标识，可以追踪其制造、销售、使用的全生命周期信息。常用的物体标识技术包括RFID和二维码等。

射频识别（RFID）技术是一种通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无须在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的通信技术。RFID主要用来对物体进行标识。射频识别无须人工干预，可以应用于各种恶劣环境。

RFID标签是一种很小的电子芯片，可以做得非常小，可以附着在要辨识的物体上，甚至可以被植入生物体内，用以跟踪它们的活动。RFID现在很便宜，价格可以在1元以下。当装有RFID标签的物体进入到射频识别阅读器的附近时，射频识别阅读器发出一个加密的无线信号来询问标签。标签收到信号后用它本身的串行号和其他信息来回应它。阅读器非接触地读取RFID标签的信息，并通过网络与数据管理系统连接，从而完成对电子标签信息的获取、解码、识别和数据管理。数据管理系统主要完成数据信息的存储和管理，并可以对标签进行读写控制。

对物体的标识还可以通过二维码来实现。二维码使用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形上记录数据符号信息。二维码的信息容量大，可以为物体提供单一标识。智能手机的广泛应用大大促进了二维码的普及。智能手机及其手机应用程序，提供了二维码的扫描功能，等于是提供了人人都有的二维码扫描器。通过手机的二维码扫描功能，可以快速获取二维码中存储的物体标识信息。通过扫描获得的该物体的唯一标识及与互联网的连接，可以获得该物品生产、流通、销售、使用的全生命信息。例如，扫描贴有二维码的蔬菜，就可以知道它的产地、生长环境、收获日期、运输过程，还可以为用户推荐该蔬菜的烹饪食谱。扫描一个贴有二维码的电影广告，可以了解电影介绍、用户评价、目前上演的影院、该电影的打折券以及购买的链接。

2.物体状态

物体的物理状态反映了其工作情况，通过对物理状态数据的分析可以了解机器的工作状态，预测机器未来的工作性能。通常人们通过运用传感器来获取物体的物理状态。

传感器是能感受被测物理量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常把物体需测信号量，如速度、加速度、压力、温度、湿度、流量转换成易于测量、传输和处理的电学量，如电压、电流、电容。根据传感器的工作原理，可将其分为物理传感器、化学传感器、生物传感器三大类。

3.场景记录技术

场景记录技术指通过成像方法来记录场景的技术。场景记录通常采用数码照相机或网络摄像机来实现。

网络摄像机由网络编码模块和光学成像模块组合而成。光学成像模块把光学图像信号转变为电信号，以便于存储或者传输。当拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面（如摄像管的靶面）上，再通过CCD或CMOS图像传感器把光转变为电能，即得到了“视频信号”。网络编码模块将光学成像模块采集到的模拟视频信号编码压缩成数字信号，从而可以直接接入网络交换及路由设备。(www.daowen.com)

4.位置定位技术

位置定位技术指确定和记载物体位置的技术。位置包含了和物体有关的坐标，坐标可以是二维或三维的，通常包含了与物体所在位置的经度和纬度有关的信息。常用的物体定位技术包括GPS卫星定位、北斗卫星定位、Wi⁃Fi定位技术、射频识别定位等方法。

（1）GPS卫星定位

GPS卫星定位通过在物体上安装GPS芯片和GPS接收机获得物体的当前位置。GPS卫星定位的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到。

（2）北斗卫星定位

北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统的工作过程：首先由中心控制系统向卫星1和卫星2同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播；用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统；中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请，中心控制系统测出两个时间延迟：一是从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；二是从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星的距离之和，从而知道用户处于以第一颗卫星为球心的一个球面和以两颗卫星为焦点的椭球面的交线上。另外，中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图上查寻到用户高程值，又可知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上，从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标。

（3）Wi⁃Fi定位技术

Wi⁃Fi定位技术有两种：一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度，通过差分算法，比较精准地对该设备进行三角定位；另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库来确定位置。

（4）射频识别定位

射频识别定位利用射频信号进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的。RFID读写器被安装在固定位置。当附着于物品的射频识别电子标签进入射频识别固定读写器的磁场后生成感应电流，将该物品的标识号信息传送出去，通过多对双向通信交换数据达到识别和三角定位的目的。