傳感器與無線傳感網絡

專業(yè)技能訓練子庫任務9.1任務9.2傳感實訓認知訓練目錄模塊九:傳感技術技能訓練倉庫傳感器應用任務9.3運輸傳感器應用任務9.4無線傳感網技術訓練任務9.1傳感技術認知訓練傳感技術認知學習目標知識目標技能目標傳感器技術的基本知識(概念與特點)熟悉應用標識符的特點工作原理傳感器技術的應用無線傳感網的基本知識無線傳感網的構成無線傳感網的應用物聯網VS無線傳感網能夠熟練應用傳感器能夠靈活應用傳感器技術一、傳感器技術的基本知識(概念與特點)傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。二、工作原理傳感器的功能是一感二傳，即感受被測非電學物理量（如位移、速度、壓力、溫度等），轉換成易于測量、傳輸、處理的電學量（如電壓、電流、電容等），傳送出去。一般由包括敏感元件，轉換元件和轉換電路三部分組成。敏感元件：直接感受被測量的物理量，并輸出與該物理量成確定關系的物理量的元件轉換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入的物理量轉換成電路參數轉換電路：電路參數接入轉換電路，轉換成電量輸出。三、傳感器技術的應用當今世界正面臨一場新的技術革命，這場革命的主要基礎是信息技術，而傳感器技術被認為是信息技術三大支柱之一.一些發(fā)達國家都把傳感器技術列為與通信技術和計算機技術同等位置.隨著現代科學發(fā)展，傳感技術作為一種與現代科學密切相關的新興學科也得到迅速的發(fā)展，并且在工業(yè)自動化測量和檢測技術、航天技術軍事工程、醫(yī)療診斷等學科被越來越廣泛地利用，同時對各學科發(fā)展還有促進作用。目前在全世界有6000多家公司生產傳感器，品種多達上萬種.美國把80年代看作是傳感器時代，日本把傳感器列為80年代到2000年重大科技開發(fā)項目.我國把傳感器列為“十五”計劃重點科技研究發(fā)展項目之一四、無線傳感網的基本知識無線傳感器網絡(WirelessSensorNetworks,WSN)是一種分布式傳感網絡，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。五、無線傳感網的構成a：大量微型傳感器，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡。b：20世紀90年代末，隨著現代傳感器、無線通信、現代網絡、嵌入式計算、微機電、集成電路、分布式信息處理與人工智能等新興技術的發(fā)展與融合，以及新材料、新工藝的出現，傳感器技術向微型化、無線化、數字化、網絡化、智能化方向迅速發(fā)展。由此研制出了各種具有感知、通信與計算功能的智能微型傳感器，智慧塵埃。由大量的部署在監(jiān)測區(qū)域內的智慧塵埃節(jié)點構成的無線傳感器網絡，通過無線通信方式智能組網，形成一個自組織網絡系統(tǒng)。具有信號采集、實時監(jiān)測、信息傳輸、協(xié)同處理、信息服務等功能，能感知、采集和處理網絡所覆蓋區(qū)域中感知對象的各種信息，并將處理后的信息傳遞給用戶。六、無線傳感網的應用WSN可以使用戶中任何地點和任何環(huán)境條件下，獲取大量詳實可靠的物理世界的信息，這種具有智能獲取、傳輸和處理信息功能的網絡化智能傳感器和無線傳感器網，正在逐步形成IT領域的新興產業(yè)。它可以廣泛應用于軍事、科研、環(huán)境、交通、醫(yī)療、制造、反恐、抗災、家居等領域。無線傳感器網絡系統(tǒng)是一個學科交叉綜合的、知識高度集成的前沿熱點研究領域，正受到各方面的高度關注。美國國防部在2000年時就把傳感網定為五大國防建設領域之一；美國研究機構和媒體認為它是2l世紀世界最具有影響力的、高技術領域的四大支柱型產業(yè)之一，是改變世界的十大新興技術之--1引。日本在2004年就把傳感器網絡定為四項重點戰(zhàn)略之一。我國《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃(2006．2020年)》中把智能感知技術、自組織網絡與通信技術、寬帶無線移動通信等技術列為重點發(fā)展的前沿技術。七、物聯網VS無線傳感網意義：無線傳感器網絡僅是物聯網的一部分，WSN技術為物聯網服務目標：物聯網