物联网技术智能传感器技术快速入门大全（含案例）.docx

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1、物联网技术智能传感器技术快速入门大全（含案例）智能传感器的概念最早是由美国航空局在研发宇宙飞船的 过程中提出来的，并于1979年形成产品。智能传感器是现在正在高速发展的高新技术，人们普遍认为 智能传感器是具有对外界等信息进行自动收集、数据处理以及自 诊断与自适应能力的传感器。一个良好的智能传感器是由微处理 器驱动的传感器与仪表套装，并且具有通信与板载诊断等功能。工信部电子信息司副司长XXX曾表示，传感器将是未来万物 互联的核心基础。当前，全球信息技术发展正处于跨界融合、加 速创新、深度调整的历史时期，呈现万物互联、万物智能的新特 征。云计算、大数据、人工智能的兴起，推动计算架构、模式及 职能传

2、感出现重大转折，市场应用呈现爆发式增长态势，预计到 2023年，我国智能传感器市场将达到1600亿元的规模。智能传感器与一般传感器有什么不同？1 .提高了传感器的精度智能传感器具有信息处理功能，可通过软件修改各种确定性 系统误差（如传感器输入输出的非线性误差、服务误差、零点误 差、正反形成误差等），还可以适当补偿随机误差、降低噪声, 大大提高了传感器精度。2 .提高了传感器的可靠性集成传感器系统的小型化，消除了传统结构的某些不可靠因 素，改善整个系统的抗干扰功能，同时它还有诊断、校准和数据 存储功能（对于智能结构系统还有自适应功能），具有良好的稳 定性。3 .提高了传感器的性能价格比在相同精度

3、的需求下，多功能智能式传感器与单一功能的普 通传感器相比，性能价格比明显提高，尤其是在采用较便宜的单 片机后更为明显。4 .促成了传感器多功能化智能式传感器可以实现多传感器多参数综合测量，通过编程 扩大测量与使用范围，有一定的自适应能力，根据检测对象或条 件的改变，相应地改变量程反输出数据的形式；具有数字通信接 口功能，直接送入远地计算机进行处理，具有多种数据输出形式, 适配各种应用系统。智能传感器的应用领域1 . 土木工程我国作为重大的土木工程和基础设施大国，桥梁、水坝、核 电站、供水供电系统工程等使用年限长达几十年，由于腐蚀作用、 材料老化等环境和自身因素的影响，不可避免的造成工程损伤和

4、灾害抵抗力下降等问题，因此智能传感器在土木工程领域的作用 就显得尤为重要。土木智能传感器技术研发初步展开，国内例如北大、东南大 学、241所高校、科研院所已开展深入技术研发，同时，以上海 微系统与信息技术研究所，苏州维纳中心等为代表的科研机构已 建立起智能传感器中试服务平台，助推国内馋呀创新发展。2 .医学在生物医学领域中，智能传感器作为核心部件被应用到了众 多的检测仪器中，关乎到人体健康往往对医用传感器有更高要求, 不仅对其精确度、可靠性、抗干扰性，同时在传感器的体积、重 量等外部特性上也有其特殊的要求，因此智能传感器在医学中的 应用在一定程度上反映了传感器的发展水平。例如：医学领域中，糖尿

5、病患者需要随时掌握血糖水平，以便 调整饮食和注射胰岛素，防止其它并发症。通常测血糖时必须刺 破手指采血，再将血样放到葡萄糖试纸上，最后把试纸放到电子 血糖计上进行测量。这是一种既麻烦又痛苦的方法。美国Cygnus 公司生产了一种”葡萄糖手表”，其外观像普通手表一样，戴上它 就能实现无疼、无血、连续的血糖测试。”葡萄糖手表”上有一块 涂着试剂的垫子，当垫子与皮肤接触时，葡萄糖分子就被吸附到 垫子上，并与试剂发生电化学反应，产生电流。传感器测量该电流, 经处理器计算出与该电流对应的血糖浓度，并以数字量显示。3 .智能交通智能交通逐渐走向体系化、规范化、智能化管理，在城市内 建立完整的智能交通系统，

6、利用智能信息搜集与处理、数据通信 等技术实现人、车和路信息的多元统一，进一步智能调控交通运 行系统，利用道路传感网络获取当前交通系统中基础设施、各类 车辆以及人群移动的状态等数据，使交通系统实现智能检测与控 制成为可能。目前在汽车安全行驶系统、车身系统、智能交通系统等领域 已经实现了智能传感器的规模化生产，随着智能传感器的不断更 新改良，其在汽车领域的应用已经比较广泛。轮胎压力监测系统 (TPMS)是一种监测汽车轮胎压力和温度的智能监测系统，监视 器收集各个轮胎的温度和压力数据，并根据轮胎温度和压力数据 的异常情况发出不同的报警信号提醒驾驶者采取一定的措施，对 防止重大交通事故发挥积极作用。温

7、州大学的雷鹏飞、沈华东等 人对红外传感器在智能车避障系统的应用进行了研究与设计，避 障传感器放射的红外线在一定范围内遇到障碍物会被反射，传感 器检测到红外线反射回的信号并发送给单片机，单片机通过输入 内部的算法对车辆轮胎的方向、距离进行智能协调，从而完成躲 避障碍物动作。同时独轮式平衡车作为新兴的个人交通工具也是 利用内置传感器收集用户的姿势信息控制平衡车的前进方向与 速度，成为传感器在交通领域的一大创新。4 .智慧农业智慧农业是现代农业发展的高级阶段，涉及到的技术非常多, 包括传感与测量技术、自动控制技术、计算机与通信技术等智能 信息技术，依托安置在农产品种植区的各个传感器节点和通信网 络，实施检测农业生产的田间智慧种植数据，实现可视化管理、 智能预警等。比如：实现测量问世花卉大鹏的温湿度传感器，通过对花卉 大棚内的环境的控制主要针对于环境湿度、温度等进行测量和控 制，用温湿度传感器根据温室的温度和湿度的变化，自动实施喷 灌调温，确保温室经济作物生长适宜的温度和湿度。