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传感器▉监测敌军进攻:在敌军驻地和可能的进

也可直接点“搜索资料”搜索整个问题   主要利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的   由70年代开始发展起来,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。例如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等   70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷藕合器件,集成温度传感器AD590集成霍尔传感器UGN3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高性能好、接口灵活等特点集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展   由80年代发展起来的,所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能   90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等   传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求   传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等   传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器   通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类   传感器刚被发出来的时候其实没有现在这么多的作用进入新世纪之后随着科学和原材料的发展现在传感器已经非常厉害了即便是在太空中也能通过传感器看到地面0.1平米的东西   今天,信息技术对社会发展信、科学进步起到了决定性的作用。现在信息技术的基础包括信息采集、信息传输与信息处理,而信息的采集离不开传感器技术。所以说传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋   近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)   微电子机械加工技术,包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等   MEMS的发展,把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表,在微电子技术基础上,内置微处理器,或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注:MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品,将另作文介绍)网络化方面,目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网),这要按各行业的特点,选择其中的一种或多种,近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等   除MEMS外,新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等   多传感器数据融合技术正在形成热点,它形成于20世纪80年代,它不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种功能进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展   多传感器数据融合的定义概括:把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分析,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面   我国传感器产业要适应技术潮流,向国内外两个市场相结合的国际化方向发展,让传感器和检测仪表抓住信息化的发展机遇   温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。五十年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器   传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力   传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力。而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾   新型传感器,大致应包括:①采用新原理;②填补传感器空白;③仿生传感器等诸方面。它们之间是互相联系的。传感器的工作机理是基于各种效应和定律,由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料,并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器件,这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。结构型传感器发展得较早,目前日趋成熟。结构型传感器,一般说它的结构复杂,体积偏大,价格偏高。物性型传感器大致与之相反,具有不少诱人的优点,加之过去发展也不够。世界各国都在物性型传感器方面投入大量人力、物力加强研究,从而使它成为一个值得注意的发展动向。其中利用量子力学诸效应研制的低灵敏阈传感器,用来检测微弱的信号,是发展新动向之一   传感器集成化包括两种定义,一是同一功能的多元件并列化,即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上排列起来,排成1维的为线性传感器,CCD图象传感器就属于这种情况。集成化的另一个定义是多功能一体化,即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化,组装成一个器件   随着集成化技术的发展,各类混合集成和单片集成式压力传感器相继出现,有的已经成为商品。集成化压力传感器有压阻式、电容式、等类型,其中压阻式集成化传感器发展快、应用广   传感器的多功能化也是其发展方向之一。所谓多功能化的典型实例,美国某大学传感器研究发展中心研制的单片硅多维力传感器可以同时测量3个线个离心加速度(角速度)和3个角加速度。主要元件是由4个正确设计安装在一个基板上的悬臂梁组成的单片硅结构,9个正确布置在各个悬臂梁上的压阻敏感元件。多功能化不仅可以降低生产成本,减小体积,而且可以有效的提高传感器的稳定性、可靠性等性能指标   把多个功能不同的传感元件集成在一起,除可同时进行多种参数的测量外,还可对这些参数的测量结果进行综合处理和评价,可反映出被测系统的整体状态。由上还可以看出,集成化对固态传感器带来了许多新的机会,同时它也是多功能化的基础   传感器与微处理机相结合,使之不仅具有检测功能,还具有信息处理、逻辑判断、自诊断、以及“思维”等人工智能,就称之为传感器的智能化。借助于半导体集成化技术把传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等制作在同一块芯片上,即成为大规模集成智能传感器。可以说智能传感器是传感器技术与大规模集成电路技术相结合的产物,它的实现将取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。这类传感器具有多能、高性能、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点,可以肯定地说,是传感器重要的方向之一   传感器材料是传感器技术的重要基础,是传感器技术升级的重要支撑。随着材料科学的进步,传感器技术日臻成熟,其种类越来越多,除了早期使用的半导体材料、陶瓷材料以外,光导纤维以及超导材料的开发,为传感器的发展提供了物质基础。例如,根据以硅为基体的许多半导体材料易于微型化、集成化、多功能化、智能化,以及半导体光热探测器具有灵敏度高、精度高、非接触性等特点,发展红外传感器、激光传感器、光纤传感器等现代传感器;在敏感材料中,陶瓷材料、有机材料发展很快,可采用不同的配方混合原料,在精密调配化学成分的基础上,经过高精度成型烧结,得到对某一种或某几种气体具有识别功能的敏感材料,用于制成新型气体传感器。此外,高分子有机敏感材料,是近几年人们极为关注的具有应用潜力的新型敏感材料,可制成热敏、光敏、气敏、湿敏、力敏、离子敏和生物敏等传感器。传感器技术的不断发展,也促进了更新型材料的开发,如纳米材料等。美国NRC公司已开发出纳米ZrO2气体传感器,控制机动车辆尾气的排放,对净化环境效果很好,应用前景比较广阔。由于采用纳米材料制作的传感器,具有庞大的界面,能提供大量的气体通道,而且导通电阻很小,有利于传感器向微型化发展,随着科学技术的不断进步将有更多的新型材料诞生   在发展新型传感器中,离不开新工艺的采用。新工艺的含义范围很广,这里主要指与发展新兴传感器联系特别密切的微细加工技术。该技术又称微机械加工技术,是近年来随着集成电路工艺发展起来的,它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术,目前已越来越多地用于传感器领域,例如溅射、蒸镀、等离子体刻蚀、化学气体淀积(CVD)、外延、扩散、腐蚀、光刻等,迄今已有大量采用上述工艺制成的传感器的国内外报道   智能材料是指设计和控制材料的物理、化学、机械、电学等参数,研制出生物体材料所具有的特性或者优于生物体材料性能的人造材料。有人认为,具有下述功能的材料可称之为智能材料:具备对环境的判断可自适应功能;具备自诊断功能;具备自修复功能;具备自增强功能(或称时基功能)   生物体材料的最突出特点是具有时基功能,因此这种传感器特性是微分型的,它对变分部分比较敏感。反之,长期处于某一环境并习惯了此环境,则灵敏度下降。一般说来,它能适应环境调节其灵敏度。除了生物体材料外,最引人注目的智能材料是形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物   为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致,对于传感器性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格;与此同时,传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程,因此还要求传感器必须配有标准的输出模式;而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代;后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点   1.1 由计算机辅助设计(CAD)技术和微机电系统(MEMS)技术引发的传感器微型化   目前,几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变,从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统,这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展   对于微机电系统(MEMS)的研究工作始于20世纪60年代,其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科,是一个极具前景的新兴研究领域。MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展,尤其最近十多年的研究与发展,MEMS技术已经显示出了巨大的生命力,此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下,微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构,从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件。目前,这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中   就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等   智能化传感器(Smart Sensor)是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视,尤其在探测器应用领域,如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎,产生的影响较大   智能化传感器是指那些装有微处理器的,不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样,其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器,主传感器为压力传感器,用来探测压力参数,辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差,而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正;而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外,还执行与计算机之间的通信联络   通常情况下,一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量,其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的;但智能化传感器却能够实现所有的功能,而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比,智能化传感器具有以下优点   1.智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节,能够对所测的数值及其误差进行补偿,而且还能够进行逻辑思考和结论判断,能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理,借助于软件滤波器滤波数字信号。此外,还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿,以改进测量精度   2.智能化传感器具有自诊断和自校准功能,可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时,它将发出告警信号,并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时,它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件   3.智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量,从而进一步拓宽了其探测与应用领域,而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外,其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能,也能够使它们适合于各不相同的工作环境   4.智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据,也可以根据需要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询,这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等   5.智能化传感器备有一个数字式通信接口,通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外,智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便,譬如,可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作,也可以将所测的数据发送给远程用户等   目前,智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期,具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器,以及另外一些含有微处理器(MCU)的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器(SSIS)等。与此同时,基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视   指出的一点是:目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的,但其通信协议却仍需借助于4~20 mA的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准;不过,在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器(HART)协议,即Highway Addressable Remote Transducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议,与目前使用4~20mA模拟信号的系统完全兼容,模拟信号和数字信号可以同时进行通信,从而使不同生产厂家的产品具有通用性   能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量,如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外,智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]   发展中,智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见,新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用   如前所述,通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量,但在许多应用领域中,为了能够完美而准确地反映客观事物和环境,往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统,它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式,用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展,目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器   (1)多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成,可以用来同时测量多种参数。譬如,可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起(即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上)制造成一种新的传感器,这样,这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度   (2)将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中,从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的,它们无论何时都工作在同一种条件下,所以很容易对系统误差进行补偿和校正   (3)借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例,它所表现出来的电容和电感是各不相同的   (4)在不同的激励条件下,同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下,由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别!有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样,其多功能特征可谓名副其实   多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向,日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器,如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如,为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号,微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件;这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号,而且还能够输出频率信号和数字信号   从目前的发展现状来看,最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了,而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑,多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器,譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一,这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉,美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功,其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广   与其它方面的研究成果相比,目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的,其中总是混合着成千上万种化学物质,这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂   人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的Electronic nose(电子鼻),近10多年来,该技术的发展很快,目前已有数种商品化的产品在国际市场流通,美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世   “电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成,并配以恰当的模式识别系统,具有识别简单和复杂气味的能力,主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同,“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同,其中,构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等,配置数量则从几个到数十个不等。总之,“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物,其气体传感器的体积很小,功耗也很低,能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中,最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国Cyranosciences公司生产的Cyranose 320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一,该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成,其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列,然后采用标准的数据分析技术,通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称,Cyranose 320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等   无线网络对我们来说并不陌生,比如手机,无线上网,电视机。月亮棋牌扫码下载传感器对我们来说也不陌生,比如温度传感器、压力传感器,还有比较新颖的气味传感器。但是,把二者结合在起来,提出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)这个概念,却是近几年才发生的事情   这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱,是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是,每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机,它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号,进行编码,然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器   传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统SOC(system-on-chip)芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化,特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值,已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视,并成为进入2000 年以来公认的新兴前沿热点研究领域,被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一   传感器网络以应用为目标,其构建是一个庞大的系统工程,涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话,将会包括基础层(传感器集合)、网络层(通信网络)、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层   其中,基础层以研究新型传感器和传感系统为核心,包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等,以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力   传感器网络有着巨大的应用前景,被认为是将对21 世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括:军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善,各种传感器网络将遍布我们生活环境,从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用   传感器网络研究最早起源于军事领域,实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络,也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中,通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段,可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内,收集到有用的微观数据;在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时,传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值,可以应用于如下一些场景中   ▉监测人员、装备等情况以及单兵系统:通过在人员、装备上附带各种传感器,可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器,可以了解敌方武器部署情况,为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据   ▉监测敌军进攻:在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器,从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络   ▉评估战果:在进攻前后,在攻击目标附近部署传感器网络,从而收集目标被破坏程度的数据   ▉核能、生物、化学攻击的侦察:借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染,提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据   应用于环境监测的传感器网络,一般具有部署简单、便宜、长期不需更换电池、无需派人现场维护的优点。通过密集的节点布置,可以观察到微观的环境因素,为环境研究和环境监测提供了崭新的途径传感器网络研究在环境监测领域已经有很多的实例。这些应用实例包括:对海岛鸟类生活规律的观测;气象现象的观测和天气预报;森林火警;生物群落的微观观测等   ▉洪灾的预警:通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器,可以在洪灾到来之前发布预警信息,从而及时排除险情或者减少损失   ▉农田管理:通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器,可以更好地对农田管理微观调控,促进农作物生长   建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内,获取室内环境参数,从而为居室环境控制和危险报警提供依据   ▉ 智能家居:通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器,感知居室不同部分的微观状况,从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制,提供给人们智能、舒适的居住环境[16]   ▉建筑安全:通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器,发现异常事件及时报警,自动启动应急措施   ▉智能交通:通过布置于道路上的速度、识别传感器,监测交通流量等信息,为出行者提供信息服务,发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器,特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息,最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害   无线传感器网络有着十分广泛的应用前景,它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值,在未来还将在许多新兴领域体现其优越性,如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见,将来无线传感器网络将无处不在,将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连,实现远距离跟踪,家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是,我们还应该清楚的认识到,无线传感器网络才刚刚开始发展,它的技术、应用都还还远谈不上成熟,国内企业应该抓住商机,加大投入力度,推动整个行业的发展   无线传感器网络是新兴的通信应用网络,其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此,无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,需要各种技术支撑。目前,成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展,应用到无线传感器网络中,形成新的市场增长点,创造无线 结语   当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后,随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展,未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会,作为现代科学“耳目”的传感器系统,作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础,必将进一步得到社会各界的普遍关注   微波传感器依靠微波的很多优点,将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯,和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用 月亮棋牌 月亮棋牌app 月亮棋牌手机版官网 月亮棋牌游戏大厅 月亮棋牌官方下载 月亮棋牌安卓免费下载 月亮棋牌手机版 月亮棋牌大全下载安装 月亮棋牌手机免费下载 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