第一篇:傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用(杭州傳感技術(shù)高峰論壇)(范文)
感知層由傳感器和部分與傳感技術(shù)連成一體的傳感網(wǎng)(無源傳感技術(shù))組成,處于三層架構(gòu)的最底層,這也是物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的聯(lián)接和管理對(duì)象。最廣義來說,傳感技術(shù)是把各種非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置,非電量可以是物理量、化學(xué)量、生物量等等。
一說到傳感技術(shù),可能大家就會(huì)往小的方面想,根據(jù)杭州(國際)物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)高峰論壇提供資料,一個(gè)泛在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),隨著參照物的不同,傳感技術(shù)可以是一個(gè)“大”的“智能物件”,它可以是一個(gè)機(jī)器人、一臺(tái)機(jī)床、一列火車,甚至是一個(gè)衛(wèi)星或太空探測器。這也是為什么在DCM劃分中用“Device”(設(shè)備或裝置)來描述物聯(lián)網(wǎng)底層的原因,筆者認(rèn)為,這樣描述更符合物聯(lián)網(wǎng)目前的戰(zhàn)略地位。
傳統(tǒng)的、狹義的傳感技術(shù)種類已有很多,而且有多種分類方法,例如,可分為有源和無源兩大類。有源傳感技術(shù)將非電量轉(zhuǎn)換為電能量,無源程序傳感技術(shù)不起能量轉(zhuǎn)換作用,只是將被測非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量。每一類傳感技術(shù)又可做進(jìn)一步細(xì)分,如圖1所示的生物傳感技術(shù)、納米傳感技術(shù)的細(xì)分。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注傳感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,下面是我們按應(yīng)用方式進(jìn)行的分類。
形形色色的傳感技術(shù)
生物傳感技術(shù):
對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測,涉及的是生物物質(zhì),主要用于臨床診斷檢查、治療時(shí)實(shí)施監(jiān)控、發(fā)酵工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境和機(jī)器人等。
汽車傳感技術(shù):
它把汽車運(yùn)行中各種工況信息,如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等,轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給計(jì)算機(jī),測量溫度、壓力、流量、位置、氣體濃度、速度、光亮度、干濕度、距離等。
液位傳感技術(shù):
利用流體靜力學(xué)原理測量液位,是壓力傳感技術(shù)的一項(xiàng)重要應(yīng)用,適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量。
速度傳感技術(shù):
是一種將非電量(如速度、壓力)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓膫鞲屑夹g(shù),適應(yīng)于速度監(jiān)測。
加速度傳感技術(shù):
是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備,可應(yīng)用在控制、手柄振動(dòng)和搖晃、儀器儀表、汽車制動(dòng)啟動(dòng)檢測、地震檢測、報(bào)警系統(tǒng)、玩具、結(jié)構(gòu)物、環(huán)境監(jiān)視、工程測振、地質(zhì)勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動(dòng)測試與分析,以及鼠標(biāo),高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動(dòng)偵察上。
核輻射傳感技術(shù):
利用放射性同位素來進(jìn)行測量的傳感技術(shù),適用于核輻射監(jiān)測。
振動(dòng)傳感技術(shù):
是一種目前廣泛應(yīng)用的報(bào)警檢測傳感技術(shù),它內(nèi)部用壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)檢測振動(dòng)信號(hào),用于機(jī)動(dòng)車、保險(xiǎn)柜、庫房門窗等場合的防盜裝置中。
濕度傳感技術(shù):
分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜??諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾螅淖杩?、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件,適用于濕度監(jiān)測。
磁敏傳感技術(shù):
利用磁場作為媒介可以檢測很多物理量的傳感技術(shù),測量位移、振動(dòng)、力、轉(zhuǎn)速、加速度、流量、電流、電功率等。
氣敏傳感技術(shù):
是一種檢測特定氣體的傳感技術(shù),適用于一氧化碳?xì)怏w、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測等。
力敏傳感技術(shù):
是用來檢測氣體、固體、液體等物質(zhì)間相互作用力的傳感技術(shù),適用于力度監(jiān)測。
位置傳感技術(shù):
用來測量機(jī)器人自身位置的傳感技術(shù),適用于機(jī)器人控制系統(tǒng)。
光敏傳感技術(shù):
是利用光敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感技術(shù),適用于對(duì)光的探測;還可以作為探測元件組成其他傳感技術(shù),對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測。
光纖傳感技術(shù):
是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,稱為被調(diào)制的信號(hào)光,再經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù),適用于對(duì)磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流和應(yīng)變等物理量的測量。
納米傳感技術(shù):
運(yùn)用納米技術(shù)制造的傳感技術(shù),應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樯?、化學(xué)、機(jī)械、航空、軍事等。
壓力傳感技術(shù):
是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感技術(shù),廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
位移傳感技術(shù):
又稱為線性傳感技術(shù),它分為電感式位移傳感技術(shù)、電容式位移傳感技術(shù)、光電式位移傳感技術(shù)、超聲波式位移傳感技術(shù)、霍爾式位移傳感技術(shù),主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制。
激光傳感技術(shù):
利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感技術(shù),廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測量等。
MEMS傳感技術(shù):
包含硅壓阻式壓力傳感技術(shù)和硅電容式壓力傳感技術(shù),兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感技術(shù),廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測量等。
半導(dǎo)體傳感技術(shù):
利用半導(dǎo)體材料的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)特性制成的傳感技術(shù),適用于工業(yè)自動(dòng)化、遙測、工業(yè)機(jī)器人、家用電器、環(huán)境污染監(jiān)測、醫(yī)療保健、醫(yī)藥工程和生物工程。
氣壓傳感技術(shù):
用于測量氣體的絕對(duì)壓強(qiáng),適用于與氣體壓強(qiáng)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn),也可以在生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強(qiáng)。
紅外線傳感技術(shù):
利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感技術(shù),常用于無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷,應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等。
超聲波傳感技術(shù):
是利用超聲波的特性研制而成的傳感技術(shù),廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等。
遙感傳感技術(shù):
是測量和記錄被探測物體的電磁波特性的工具,用在地表物質(zhì)探測、遙感飛機(jī)上或是人造衛(wèi)星上。
高度傳感技術(shù):
其原理是測得滑臂與基準(zhǔn)線夾角的大小來換算出相應(yīng)的熨平板高度,用于高度測量。
地磅傳感技術(shù):
是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號(hào)輸出的裝置,用于稱重。
圖像傳感技術(shù):
是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能,將其感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號(hào)“圖像”的一種功能器件,廣泛用于自動(dòng)控制和自動(dòng)測量,尤其是適用于圖像識(shí)別技術(shù)。
厚度傳感技術(shù):
測量材料及其表面鍍層厚度的傳感技術(shù),用于厚度測量。
微波傳感技術(shù):
是利用微波特性來檢測一些物理量的器件,廣泛用于工業(yè),交通及民用裝置中。
視覺傳感技術(shù):
能從一整幅圖像捕獲光線數(shù)以千計(jì)的像素,工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量、測量、定向、瑕疵檢測和分撿。
空氣流量傳感技術(shù):
是測定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感技術(shù),適用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
化學(xué)傳感技術(shù):
對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測的儀器,適用于礦產(chǎn)資源的探測、氣象觀測和遙測、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)上遠(yuǎn)距離診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)上生鮮保存和魚群探測、防盜、安全報(bào)警和節(jié)能等。
第二篇:光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,為了達(dá)到實(shí)時(shí)控制、精確管理、科學(xué)決策的目的,人們對(duì)事物的感知、控制的要求越來越高。在通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生,將成為繼計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信之后的又一次信息革命。
這個(gè)學(xué)期,姜德生教授在學(xué)科導(dǎo)論中,給我們詳細(xì)的講解了光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與應(yīng)用,包括物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu),傳感網(wǎng)的分類,光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)。通過學(xué)科導(dǎo)論的學(xué)習(xí),以及課后閱讀的關(guān)于光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí),我對(duì)光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了一個(gè)大概的了解,下面我就簡要的談一下我對(duì)光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)。
我國早在1999年就開始了物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)——傳感網(wǎng)的研究。中科院在該將傳感網(wǎng)的研究列入了知識(shí)創(chuàng)新工程,啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究,只是由于當(dāng)時(shí)的條件,該研究僅限于特定用途的軍用傳感網(wǎng)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的真正興起,是源于溫家寶總理2009年8月在無錫視察中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí),對(duì)該中心予以高度關(guān)注,指出:“在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要盡早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”,“在國家重大專項(xiàng)中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展,指出要盡快突破核心技術(shù),把傳感技術(shù)和TD的發(fā)展結(jié)合起來,建設(shè)感知中國中心”。自此,物聯(lián)網(wǎng)在中國社會(huì)受到了極大關(guān)注,被列入國家五大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。下面我介紹光纖傳感物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容和應(yīng)用。
1、物聯(lián)網(wǎng)的研究內(nèi)容與難點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成主要包括四個(gè)層次:a、傳感網(wǎng)絡(luò),它是由眾多傳感器節(jié)點(diǎn)組成的有線或無線通信網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)密集部署在所關(guān)注的物或事物的內(nèi)部或周圍,實(shí)現(xiàn)對(duì)物的連接、感知和監(jiān)控;b、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)或者一些專用的通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)探測數(shù)據(jù)和控制信息的控制與分發(fā);c、數(shù)據(jù)處理技術(shù),主要涉及數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)與管理、云計(jì)算、數(shù)據(jù)模型表示和智能化處理等;d、用戶與應(yīng)用接口,包括計(jì)算機(jī)和手機(jī)等終端設(shè)備。在這四個(gè)層面上,物聯(lián)網(wǎng)的主要研究內(nèi)容是:(1)總體技術(shù)的研究;(2)研究如何建立物聯(lián)網(wǎng)的頂層架構(gòu);(3)制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系;(4)引導(dǎo)和規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。
2、光纖傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
在物聯(lián)網(wǎng)中要用到各種各樣的大量的傳感器。傳感器可用于感知各種各樣的環(huán)境參數(shù),如溫度、重力、光電、聲音、位移、振動(dòng)等,為物聯(lián)網(wǎng)提供最原始的數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過處理后為人們提供服務(wù)。
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖傳感器迅速崛起,其集成了光纖技術(shù)、激光技術(shù)和光電探測等多領(lǐng)域所取得的巨大成就,以其體積小、重量輕、靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸安全、集傳輸傳感合二為
一、便于構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點(diǎn),在物聯(lián)網(wǎng)這一新技術(shù)革命的推動(dòng)下,正在越來越廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,大有取代電子傳感器之勢。
光纖傳感系統(tǒng)主要由光源、傳輸光纖、探測器與信號(hào)處理部分等組成。光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖傳輸至傳感頭,當(dāng)光通過傳感頭時(shí),根據(jù)光纖傳感器的設(shè)計(jì)不同,外部被測物理量對(duì)光的相位、強(qiáng)度、波長、偏振態(tài)等一個(gè)或多個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制信號(hào)光經(jīng)光纖傳輸至光電探測器后轉(zhuǎn)化為電信號(hào),經(jīng)過信號(hào)處理后還原出被測物理量。
光纖傳感網(wǎng)絡(luò),就是把光纖傳感器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種重大工程設(shè)施中,通過光纜連接,形成所謂“光纖傳感網(wǎng)絡(luò)”,然后將此“光纖傳感網(wǎng)絡(luò)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,構(gòu)成“光纖物感網(wǎng)”,即“光纖物聯(lián)網(wǎng)”。它與無線物聯(lián)網(wǎng)組合在一起,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在功能強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,采集和存儲(chǔ)著物理的與虛擬的海量信息,通過分析處理與決策,完成從信息到知識(shí)、再到控制指揮的智能演化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制。在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),從而提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。在這“智慧地球”的建設(shè)過程中,這種三纖合一的、新的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)將為之作出革命性的貢獻(xiàn),從而使光纖技術(shù)的發(fā)展再一次邁向新的高峰。
第三篇:2014現(xiàn)代傳感技術(shù)復(fù)習(xí)提綱
現(xiàn)代傳感技術(shù)課程復(fù)習(xí)提綱
1.傳感器的定義;傳感系統(tǒng)的基本構(gòu)成,并且舉例說明各個(gè)組成部分作用。
2.傳感器的分類方法,以及按照各種分類方法都分為哪幾類?
3.檢測系統(tǒng)的組成?傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢電阻的組成?
4.傳感器的基本特性分為哪兩種?都哪些指標(biāo)屬于傳感器的動(dòng)態(tài)特性?靜態(tài)特性?
5.在工程上用線性時(shí)不變系統(tǒng)理論來描述傳感器的動(dòng)態(tài)特性,線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本特性是什么?
6.單位階躍函數(shù)與正弦函數(shù)分析動(dòng)態(tài)特性。時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):響應(yīng)時(shí)間,峰值時(shí)間,超調(diào)量;頻域動(dòng)
態(tài)性能指標(biāo)。
7.傳感器的靜態(tài)特性:線性度和非線性誤差,常用擬合方法,最小二乘擬合方法,遲滯(回差),重復(fù)性,靈敏度和靈敏度誤差,測量范圍和量程,分辨力和閾值,穩(wěn)定性和零漂、溫漂
8.測量誤差的概念及表達(dá)方式,測量誤差的分類,隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,真值
9.精密度、準(zhǔn)確度和精確度;粗大誤差處理,會(huì)判定、計(jì)算
10.電阻式應(yīng)變傳感器的工作原理;該傳感器中,常用的彈性元件的結(jié)構(gòu)形式包括哪些?
11.壓電效應(yīng):正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的概念。
12.法拉第旋光效應(yīng)的概念,原理結(jié)構(gòu)圖以及對(duì)原理圖的解釋說明。
13.光電器件在選用時(shí)要注意什么?
14.直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的原理圖及工作原理的解釋說明。
15.論述光電位置傳感器(PSD)與象限探測器相比的特點(diǎn)。
16.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:應(yīng)變式壓力傳感器;應(yīng)變式加速度傳感器;應(yīng)變式扭矩傳感器
17.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:電容式壓差傳感器;電容式加速度傳感器;電容式測厚儀
18.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:變氣隙式自感傳感器;螺管式自感傳感器;電渦流傳感器
19.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:壓磁傳感器;壓電式加速度傳感器;壓電式力傳感器
20.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:變磁通式磁電傳感器;恒磁通動(dòng)圈式磁電傳感器
21.會(huì)畫工作原理圖,掌握工作原理:磁電式振動(dòng)速度傳感器
22.壓磁效應(yīng);熱電效應(yīng)的概念;熱電效應(yīng)的概念;光電效應(yīng);光生伏特效應(yīng);
23.磁光效應(yīng)的概念;磁光克爾效應(yīng)的概念;塞曼效應(yīng)的概念;磁致線雙折射效應(yīng)的概念。
24.濕度的三個(gè)最主要的表示方法,絕對(duì)濕度,相對(duì)濕度和露點(diǎn);
25.濕敏傳感器的主要參數(shù);
26.多孔氧化物濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)和傳感原理;
27.氣敏傳感器的主要參數(shù);
28.體控制型和表面控制型半導(dǎo)體氣敏傳感器的區(qū)別;
29.電阻式表面控制型氣敏傳感器的原理,(包括SnO2和ZnO兩類器件);
30.超聲波概念及其物理特性;
31.超聲波測流量的測量原理,以及三種常用的測量方法(包括時(shí)差法、相位差法和頻率差法);
32.微波傳感器測量液位的工作原理,理解接收功率表達(dá)式中各參數(shù)含義;
33.叉指換能器的結(jié)構(gòu)及其工作原理;
34.延遲型和諧振型聲表面波振蕩器的工作原理,分別給出兩種類型振蕩器振蕩頻率的表達(dá)式,并指出通
過表達(dá)式中哪些物理量,可以建立起振蕩頻率和待測量之間的關(guān)系;
35.什么是生物傳感器,結(jié)合生物傳感器的組成描述生物傳感器的工作原理;
36.光纖傳感器的特點(diǎn)有哪些,并就某種應(yīng)用領(lǐng)域舉例說明利用了光纖傳感器的哪些優(yōu)點(diǎn)。
37.畫圖說明光纖光柵的結(jié)構(gòu)、特性以及其在電流測量和傾斜角度測量時(shí)的原理。
38.畫圖并說明光纖耦合器與光纖環(huán)形器在功能上有什么區(qū)別。
39.畫圖并說明光纖耦合器與光開關(guān)在功能上有什么區(qū)別。
40.畫圖并說明光纖耦合器與波分復(fù)用器和解波分復(fù)用器在功能上的區(qū)別。
41.光纖傳感系統(tǒng)中使用的光源有哪些(至少列出5種),并分別說明其各自的特點(diǎn)。
42.畫圖說明反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖位移傳感器的工作原理,畫圖說明這種傳感器的位移測量特性曲線,并說明特性曲線中,當(dāng)位移太小時(shí),存在測量死區(qū)的原因。
43.光纖干涉儀與普通光學(xué)干涉儀相比的優(yōu)點(diǎn)有哪些,并列舉出四種光纖干涉儀的結(jié)構(gòu)?
第四篇:紡織傳感網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)
《紡織傳感器技術(shù)》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 題目:基于無線傳感器技術(shù)的紡織面料管理系統(tǒng)
軟件要求:Visual Basic 6.0,Access
硬件要求:條形碼掃描器;RFID讀寫器
模塊
一、用戶管理系統(tǒng)
登錄名:(條形碼或者RFID)
用戶等級(jí):訪客;操作員;管理員
功能
1、用戶登錄
功能
2、用戶管理
模塊
二、紡織面料管理系統(tǒng)
每個(gè)樣品至少包含以下內(nèi)容
? 樣品編碼(條形碼或者RFID)
? 樣品編號(hào)
? 樣品名稱
? 樣品規(guī)格(可進(jìn)一步細(xì)分)
? 樣品特點(diǎn)
? 樣品圖像
系統(tǒng)至少包含以下功能:
? 樣品編碼查詢
? 樣品分類查詢
? 樣品刪除
? 樣品增加
? 樣品更新
分組要求:每組原則上兩個(gè)學(xué)生,如實(shí)驗(yàn)儀器不足,可三個(gè)學(xué)生一組。軟件要求:展示合格為基準(zhǔn),第16周用于作品展示。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:詳細(xì)描述每一步操作,圖文并茂,不少于A4紙20頁。打分要求:實(shí)驗(yàn)占期末總分40%,軟件和實(shí)驗(yàn)報(bào)告各占20%。
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
電子商務(wù)前沿講座 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
姓名 王丹 學(xué)號(hào) 2008012849 班級(jí) 08電子商務(wù) 完成時(shí)間 2011-12-9
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
摘要:近來,物聯(lián)網(wǎng)屢被提及,各種跡象已經(jīng)很明確的說明:在未來10-15年內(nèi)我們將見證新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的巨大變革。本文重點(diǎn)介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及其在相應(yīng)行業(yè)的典型應(yīng)用,并列舉了世界重點(diǎn)國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)提供較為詳盡的描述。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);組網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
一、物聯(lián)網(wǎng)概念的提出
物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of things)這一概念于1999年正式提出,但是最早出現(xiàn)在貝爾·蓋茨1995年所著的《未來之路》中,當(dāng)時(shí)Bill Gates 已經(jīng)率先提及internet of things 這一概念,只是限于當(dāng)時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)、硬件和傳感技術(shù)的限制,并未得到廣泛認(rèn)同和發(fā)展。1998年,美國麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國 Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,稱物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上;2005 年,ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,綜 合二者內(nèi)容,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,包括了所有 物品的聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用。目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是: 通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物 品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智 能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
二、主要國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
2005年4月8日,在日內(nèi)瓦舉辦的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟專門成立了“泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)(UbiquitousNetworkSociety國際專家工作組”,提供了一個(gè)在國際上討論物聯(lián)網(wǎng)的常設(shè)咨詢機(jī)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)工作組的報(bào)告,2005年,許多國家已經(jīng)紛紛開始“無處不在物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略,包括日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會(huì)”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”以及美國“智能電網(wǎng)”、“智慧地球”等登。此外,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領(lǐng)域投入應(yīng)用。2009年包括Google在內(nèi)的互 聯(lián)網(wǎng)廠商、IBM、思科在內(nèi)的設(shè)備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri-zon、中移動(dòng)、中國電信等在內(nèi)的電信運(yùn)營企業(yè)紛紛加速了物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,以期在未來的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢。
(一)、美國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
美國非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位,在國家情報(bào)委員會(huì)(NIC)發(fā)表的《2025對(duì)美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》報(bào)告中,將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。美 國國防部在2005年將“智能微塵”(SMARTDUST)列為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。國家科學(xué)基金會(huì)的“全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境研究”(GENI)把在下一代互聯(lián)網(wǎng)上組建 傳感器子網(wǎng)作為其中重要一項(xiàng)內(nèi)容。2009年2月17日,奧巴馬總統(tǒng)簽署生效的《2009年美國恢復(fù)與再投資法案》中提出在智能電網(wǎng)、衛(wèi)生醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng) 用和教育信息技術(shù)進(jìn)行大量投資,這些投資建設(shè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)直接相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)與新能源一道,成為美國擺脫金融危機(jī)振興經(jīng)濟(jì)的兩大核心武器。
(二)、歐盟的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
歐洲在信息化發(fā)展中落后美國一步,但歐洲始終不甘落后。2005年4月,歐盟執(zhí)委會(huì)正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”,提出,為迎 接數(shù)字融合時(shí)代的來臨,必須整合不同的通信網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容服務(wù)、終端設(shè)備,以提供一致性的管理架構(gòu)來適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì),發(fā)展更具市場導(dǎo)向、彈性及面向未來 的技術(shù)。
2006年9月,當(dāng)值歐盟理事會(huì)主席國芬蘭和歐盟委員會(huì)共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會(huì)大會(huì),主題為“i2010-創(chuàng)建一個(gè)無處不在的歐洲信息社會(huì)”。
自2007年至2013年,歐盟預(yù)計(jì)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)共計(jì)532億歐元,推動(dòng)歐洲最重要的
(四)、我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
隨著物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展及歐美各國相應(yīng)的制定出符合本身物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國家戰(zhàn)略,2009年,溫家寶總理在無錫考察時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了三點(diǎn)要求:一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD-SCDMA技術(shù)結(jié)合起來;二是在國家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)的發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國” 中心。我國開始把物聯(lián)網(wǎng)作為我國未來重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
在2009年12月的國務(wù)院經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上,明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業(yè)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用。我國已在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機(jī)和移動(dòng)基站等方面取得重大進(jìn)展,目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。目前,我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實(shí)施主要分三個(gè)階段:關(guān)鍵應(yīng)用階段、規(guī)模應(yīng)用階段和普遍應(yīng)用階段。
我國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃圖
關(guān)鍵應(yīng)用階段:以相關(guān)行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)為龍頭,探索工業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化和社會(huì)信息化中的關(guān)鍵應(yīng)用,以應(yīng)用創(chuàng)新拉動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,初步形成合理的產(chǎn)業(yè)格局和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。領(lǐng)先企業(yè)引領(lǐng)關(guān)鍵應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化突破是這個(gè)階段的關(guān)鍵,這個(gè)階段的成功與否對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途至關(guān)重要。
規(guī)模應(yīng)用階段:隨著技術(shù)的演進(jìn),進(jìn)一步擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用的深度、范圍和規(guī)模,顯著提升物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息化份額,形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合互動(dòng)的發(fā)展格局。
普遍應(yīng)用階段:在全國城鄉(xiāng)建立與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求相適應(yīng)的普遍信息服務(wù)體系,建成完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)布局,確立中國在全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心地位。
三、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典架構(gòu)主要由四層組成,自下而上分別為:感知層,傳送層,運(yùn)營層和應(yīng)用層。如果拿人來做比喻的話,感知層就如同皮膚和五官這些視覺、觸覺和嗅覺器官,主要用來識(shí)別物體,采集相關(guān)信息;經(jīng)過感知層采集到的信息,途徑人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(傳送層)迅速傳遞到大腦,經(jīng)過人體腦部(運(yùn)營層)的匯總分析,作出應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的情況的具體反應(yīng)(應(yīng)用層)。
感知層:包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。該層的主要任務(wù)是將現(xiàn)實(shí)社會(huì)的各種物理量通過諸多手段,實(shí)時(shí)并自動(dòng)化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可以處理的數(shù)字化信
息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù),其中又包括芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料、智能節(jié)電供電等細(xì)分領(lǐng)域。
傳送層:該層的主要任務(wù)是將感知層采集到的信息,通過傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總傳輸,從而將大范圍內(nèi)的信息加以整合,以備處理。該層設(shè)計(jì)的典型技術(shù)如Ad-Hoc(無線自組網(wǎng))、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術(shù)等。
運(yùn)營層:該層的主要任務(wù)是將經(jīng)過傳輸層整合匯總的信息進(jìn)行分析和處理,并在必要時(shí),將各種信息按照應(yīng)用途徑進(jìn)行分類管理,形成新的信息基礎(chǔ)架構(gòu),為各種應(yīng)用提供信息支撐平臺(tái)。該層涉及的典型技術(shù)如GIS(地理信息系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃),此外,還涉及到API接口,專家系統(tǒng)等應(yīng)用模塊。
應(yīng)用層:利用分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監(jiān)控等)、掃描型(手機(jī)錢包、高速公路不停車收費(fèi))等。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展的目的。
四、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)上述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),單一的技術(shù)是難以勝任的。物聯(lián)網(wǎng)是一系列技術(shù)以及管理有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。下面,簡要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
(一)、RFID技術(shù)
無線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。
RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo) 簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。
電感耦合模型的讀寫器
電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器
發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。
(1)電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律,如右圖所示。
(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。
電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。
電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m。
(二)、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱,它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,遵循信息論和系統(tǒng)論原理。從仿生學(xué)觀點(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識(shí)別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息,并對(duì)之進(jìn)行處理(變換)和識(shí)別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),包括傳感器設(shè)計(jì)、信息處理、信息識(shí)別、遙感觀測等。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無線傳感網(wǎng)的主要組成,首先是一個(gè)傳感器,主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網(wǎng)更加關(guān)注各種信息的采集和處理,利用壓縮、識(shí)別、融合和重建的方法處理采集的信息,以滿足網(wǎng)絡(luò)多元化的應(yīng)用需求。
(三)、EPC系統(tǒng)
1999年美國Auto-ID Center 將RFID技術(shù)與Internet結(jié)合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產(chǎn)品電子代碼是物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐,它的載體是RFID電子標(biāo)簽,傳遞介質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)。電子標(biāo)簽、產(chǎn)品電子碼、互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)想。RFID中存儲(chǔ)的EPC,通過傳感器網(wǎng)絡(luò)識(shí)別并自動(dòng)采集到中央處理系統(tǒng),利用開發(fā)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換、處理與共享,實(shí)現(xiàn)物品的透明化管理。
EPC系統(tǒng)充分利用了RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),很好的解決了產(chǎn)品的唯一標(biāo)示、同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品和“非可視化識(shí)別”問題,其最終目標(biāo)是為全球的每一個(gè)物體建立全球的、開
放的標(biāo)示標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)由全球電子代碼體系、RFID系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部分組成,主要包括EPC編碼標(biāo)準(zhǔn),EPC電子標(biāo)簽,射頻識(shí)別器,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,對(duì)象名解析服務(wù)以及實(shí)體標(biāo)記語言6方面。
(四)、地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)(GEO-information system),是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng),它是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,對(duì)整個(gè)或局部空間中的有關(guān)地理信息分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS所處理和管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理一定地理區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
典型的GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
物理網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎(chǔ),其技術(shù)的發(fā)揮,必須將每個(gè)傳感器和動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行空間定位,擺脫單點(diǎn)應(yīng)用的限制。而地理信息系統(tǒng)正好為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了所需的空間基礎(chǔ),還可以進(jìn)行空間處理、空間分析、建模等功能,并且有利于跨行業(yè)、跨地區(qū)的數(shù)據(jù)共享及相互操作,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力和重要支撐。
(五)、智能技術(shù)
智能技術(shù)是為了有效的達(dá)到某種預(yù)期的目的,利用知識(shí)所采用的各種方法和手段,它是一些列技術(shù)的統(tǒng)稱和綜合應(yīng)用。目前較為成熟的智能技術(shù)主要有:機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語言網(wǎng)格、知識(shí)網(wǎng)格、自主計(jì)算、神經(jīng)計(jì)算、內(nèi)容計(jì)算和專家系統(tǒng)等。智能技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了人們所處的物質(zhì)世界的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
物聯(lián)網(wǎng)的重要價(jià)值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關(guān)聯(lián)起來,因而智能技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過將智能系統(tǒng)植入物體,如嵌入式芯片等,使物體能夠主動(dòng)或被動(dòng)的與用戶進(jìn)行溝通和交流,從而具備一定的智能性。
五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,大到國際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通,小到家庭、個(gè)人。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)相聯(lián)時(shí),可隨時(shí)隨地全方位“感知”對(duì)方,人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段,并進(jìn)一步過渡到“控制”階段,應(yīng)用前景十分廣泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣:
“我們把智慧系統(tǒng)嵌入系統(tǒng)和流程當(dāng)中,使服務(wù)的交付、產(chǎn)品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實(shí)現(xiàn),使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運(yùn)動(dòng)方式都更加智慧,使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧?!?/p>
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體的說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種設(shè)備中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)信息的共享,是物體達(dá)到智慧狀態(tài),并且使人類能夠隨時(shí)捕捉物體的動(dòng)態(tài)信息,從而提高資源利用率、生產(chǎn)力水平,改善人與自然之間的關(guān)系。
(一)、車輛定位與監(jiān)控
該類應(yīng)用是將GIS系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位以及跟蹤其實(shí)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如機(jī)器部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),汽車油耗程度等等。該類應(yīng)用典型的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
系統(tǒng)描述:
? 油箱傳感器安裝在油箱內(nèi)部采集油箱液位數(shù)據(jù); ? 采集和傳輸設(shè)備安裝在駕駛室內(nèi); ? 中國移動(dòng)GPRS覆蓋整個(gè)中國地區(qū);
? 油量監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)PC服務(wù)器部署在運(yùn)營商IDC機(jī)房;
? 企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務(wù); ? 管理人員手機(jī)訪問GPRS服務(wù),無線訪問油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務(wù)。
(二)、無線醫(yī)療
很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫(yī)療服務(wù),然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 快速發(fā)展,它正逐漸成為現(xiàn)實(shí)。通過將相應(yīng)的無線監(jiān)測設(shè)備與人體綁定,或者人體直接帶上無線設(shè)備,或者將其植入人體的某個(gè)器官,遠(yuǎn)程的醫(yī)療服務(wù)中心就能夠隨時(shí)捕捉到人體的生理和病例變化,既能夠提高疾病的預(yù)防能力,同時(shí)還能及時(shí)追蹤疾病的監(jiān)控和治療情況,得到病人的病人的及時(shí)反饋,而且大大節(jié)省了病人的看病時(shí)間和成本,醫(yī)院的病房安排。
戴著“多功能手表”
(三)、智能電網(wǎng)
優(yōu)化電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)和布局,減輕電力發(fā)展對(duì)資源和環(huán)境的依賴,是我國電力工業(yè)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期必須給與高度重視的一個(gè)重要問題。物理網(wǎng)技術(shù)的成熟為解決這一難題提供了可行的解決方案。在當(dāng)期整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、配送、輸送和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié),存在著生產(chǎn)效率低下、傳輸浪費(fèi)嚴(yán)重、配送安排不合理以及消費(fèi)不能及時(shí)反饋的諸多問題。智能電網(wǎng)則通過終端遙感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成及時(shí)鏈接的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、高效、雙向的效果,從而提高電網(wǎng)的綜合效率。在智能電網(wǎng)的指導(dǎo)下,電力資源將在充分滿足用戶需求的情況下,實(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)、科學(xué)合理的配送計(jì)劃、以最低的成本進(jìn)行電力傳輸;而不再是由供向需的單方向流動(dòng)。
(四)、智能物流
物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用是現(xiàn)代物流領(lǐng)域,該領(lǐng)域明確提出要把物聯(lián)網(wǎng)最為發(fā)展的重點(diǎn)。目前我國物流領(lǐng)域成本偏高,占總成本的18%-20%。物聯(lián)網(wǎng)在物流管理中的應(yīng)用目標(biāo)是通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),形成集成化的信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化。具體來說,可利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)對(duì)包裹進(jìn)行統(tǒng)一編碼,嵌入EPC標(biāo)簽,這樣在物流途中就可以實(shí)施監(jiān)控,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)物品運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的問題;另外,通過RFID技術(shù)讀取EPC編碼,并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,可供企業(yè)和消費(fèi)者實(shí)時(shí)查詢,切實(shí)增強(qiáng)用戶滿意度,有效提高物流服務(wù)質(zhì)量。
(五)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用同樣廣泛,主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)采集方面。智能農(nóng)業(yè)可以通過無線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚的溫濕度、光照、土壤酸堿性、CO2濃度等影響農(nóng)作物生長的重要因子,并隨時(shí)進(jìn)行科學(xué)處理,從而確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。另外,在農(nóng)作物的銷售環(huán)節(jié),可以運(yùn)用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品基地與消費(fèi)者之間搭建網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)平臺(tái),這樣可以讓消費(fèi)者了解農(nóng)作物的生長過程,從而在最為需要的時(shí)候購買到最為舒心的產(chǎn)品。
六、結(jié)語
繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)兩次浪潮之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定義應(yīng)用和普及必將帶來新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮。事實(shí)證明,這一趨勢已經(jīng)不可阻擋。它不僅會(huì)帶來產(chǎn)業(yè)的變革,還會(huì)對(duì)管理模式、人們的生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著物聯(lián)化與智能化技術(shù)的不斷提高,智慧將充斥在地球的每一個(gè)角落,我們將享受到最新的科技文明成果,并依靠這一成果科學(xué)合理的規(guī)劃、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)安排、醫(yī)療衛(wèi)生、城市交通、能源開發(fā)、自然保護(hù)等等,我們期待這一天的早日到來,并為之而不懈努力。
參考文獻(xiàn):
[1] 呈
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