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物联网与传感器
编辑上传:丁仪   文章来源:本站源创   发布日期:2014-05-27   点击次数:1015 次   

物联网的概念

物联网(The Internet of things)也称传感网,物联网(The Internet of things)的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。

物联网的作用

人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要物联网传感器。因此可以说,物联网传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。

新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中,物联网传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到 cm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、 新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息, 没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领 域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。

物联网传感器早已渗透到诸如工业生产、智能家居、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

由此可见,物联网传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。

 

传感器的概念

传感器就是把自然界中的各种物理量、化学量、生物量转化为可测量的电信号的装置与元件,可见传感器的众多和纷杂。传感器的定义决定了它本身的复杂性和众多品种。

传感器属于物联网的神经末梢,成为人类全面感知自然的最核心元件,各类传感器的大规模部署和应用是构成物联网不可或缺的基本条件。对应不同的应用我们提供不同的传感器,覆盖范围包括智能工业、智能安保、智能家居、智能运输、智能医疗等等。

传感器分类:

 

1、传感器按照其用途分类:压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器、24GHz雷达传感器。

2、传感器按照其原理分类:振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器。

3、传感器按照其输出信号为标准分类:模拟传感器、 数字传感器、膺数字传感器、开关传感器。

4、传感器按照其制造工艺分类:集成传感器 薄膜传感器 厚膜传感器 陶瓷传感器。

5、传感器根据测量目的不同分类:物理型传感器、化学型传感器、生物型传感器。

6、物联网无线传感器分类:

无线幕帘控制器

无线调光器

红外动作感应器

无线可燃气探测器

无线烟感探测器

电流监测插座

无线温度感应器

无线移动感应器

紧急警报器

无线窗户感应器

无线光线感应器

无线门磁感应器

无线开关控制器

ZigBee RF 模块

频率输出相对湿度模块

无线气体传感器

无线中继器

Internet通信网关

传感器作用:

传感器作用:由信息采集层和网络层构成的信息感知体系是物联网应用推进的主要领域,而在其中起到关键推动作用的是无线传感器网络(WSN)

 

无线传感器网络技术

无线传感器网络是一种由独立分布的节点以及网关构成的传感器网络。安放在不同地点的传感器节点不断采集外界的物理信息,如温度、声音、震动等。相互独立的节点之间通过无线网络进行通信。无线传感器网络的每个节点都能够实现采集,数据的简单处理,还能接收来自其他节点的数据,并最终将数据发送到网关。工程师可以从网关获取数据,查看历史数据记录或进行分析。通常,一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括:传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。

无线传感器网络诞生于上世纪70年代,最早被应用于美国军方资助项目。经过近30年的发展,无线传感器网络的应用逐渐转向民用,在森林、河流的环境监测中、在建筑环境的智能化应用中,以及一些无法放置有线传感器的工业环境中都已经出现了它的身影。在1999年和2003年,美国商业周刊和MIT技术评论杂志相继将其评价为21世纪最具影响力的20项技术以及改变世界的10大新技术。

作为一种针对应用而开发的技术,在项目中选择无线传感器网络必须考虑到实用性。构建一个典型的无线传感器网络,必须要考虑以下四个重要的因素:网络选择,拓扑结构,功耗以及兼容性。