第1章
绪论

物联网（The Internet of Things，简称IoT）是通过射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从定义来看，物联网是以互联网为基础，同时在用户端延伸和扩展，使得任何物品之间能够彼此进行通信和信息交换，即实现“万物互联”。因此，物联网要求物品具有全面感知的能力。

传感器作为物联网的“感觉器官”，是物品信息采集的源头。嵌入传感器后，物品的信息可以方便地“读出”，再借助无线网络技术，实现物品与人之间甚至物品与物品之间“沟通与交流”。传感技术是以传感器为核心逐渐外延，和材料科学、测量学、微纳制造技术、计算机技术、通信技术等相互结合而形成的一种多学科交叉的前沿综合技术。在信息化革命的浪潮中，现有先进传感器不仅具有测量的功能，而且还可以根据输入的多种信息加以选择和判断。例如美国宇航局开发的一款智能传感器，可利用微处理器来解决传感器精度提高、线性化精度提高及修正温漂和时漂等问题。

截至目前，传感器已经广泛应用于生活的方方面面。然而，作为“电五官”的传感器仍然赶不上作为“大脑”的计算机的发展速度。其中一个主要的原因，在于传感技术涉及多学科交叉内容，与专业工程学的关系极为密切。且不同领域传感应用要求往往千差万别，导致传感内容离散，仍然需要开发多种多样的新型敏感元件，以适应具体的应用场合。发现新原理、开发新材料、采用新工艺是研制新型传感器的主要途径。近年来，石墨烯以其独特的二维平面结构和优异性能，受到了科学家的广泛关注。作为二维纳米材料的典型代表，石墨烯厚度方向尺寸为纳米量级，性质与宏观体材料相比产生明显的差异。将石墨烯独特的结构和性质引入传感领域，挖掘其在物联网中的应用潜力，有望大幅拓宽传感器的适用范围。