第14章传感器新技术及其应用案例-《传感器技术与应用》课件.ppt

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1、第14章 传感器新技术及其应用案例第第14章章 传感器新技术及其应用案例传感器新技术及其应用案例14.1 智能传感器智能传感器14.2 模糊传感器模糊传感器14.3 网络传感器网络传感器14.4 多传感器数据融合多传感器数据融合14.5 虚拟仪器虚拟仪器14.6 物联网物联网返回主目录第14章 传感器新技术及其应用案例14.1 智能传感器智能传感器 智能传感器是现代传感器的发展方向，它涉及机械、控制工程、仿生学、微电子学、计算机科学、生物电子学等多学科领域。它是一门现代综合技术，也是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。简单的说，智能传感器（Intelligent Sen

2、sor）就是将一个或几个敏感元件和微处理器组合在一起，使它成为一个具有信息处理功能的传感器。它自身带有微处理器，具有信息采集、处理、鉴别和判断、推理的能力，是传感器与微处理器相结合的产物。第14章 传感器新技术及其应用案例一、智能传感器的典型结构一、智能传感器的典型结构 智能传感器主要由敏感元件、微处理器及其相关电路组成。其典型结构如图14-1所示。图图14-1 智能传感器的结构智能传感器的结构第14章 传感器新技术及其应用案例智能传感器可以分为集成式、混合式和模块式三种。集成式智能传感器是将一个或多个敏感器件与信号调理电路和微处理器集成在同一块芯片上，它集成度高，体积小，使用方便，是智能传感

3、器的一个重要发展方向；但由于技术水平所限，目前这类智能传感器的种类还比较少。混合式智能传感器是将传感器和信号调理电路及微处理器做在不同芯片上，目前这类结构较多。模块式智能传感器是将许多互相独立的模块（如微计算机模块、信号调理电路模块、数据转换电路模块及显示电路模块等）和普通传感器装配在同一壳体内完成某一传感器功能，它是智能传感器的雏形。第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例三、智能传感器的主要特点三、智能传感器的主要特点 它与一般传感器相比具有如下显著特点：1.利用它的信息处理功能，通过软件编程可修正各种确定性系统误差，减少随机误差、降低噪声，提高传感器的精度和稳

4、定性。2.智能传感器可使系统小型化，消除传统结构的某些不可靠因素，改善系统的抗干扰能力。3.利用它的自诊断、自校准、自适应功能可使测量结果更准确，更可靠。第14章 传感器新技术及其应用案例4.在相同精度的需求下，智能传感器与普通传感器相比，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。5.利用智能传感器可以实现多传感器多参数综合测量。6.具有数字通信接口，可直接与计算机相连，可适配各种应用系统。第14章 传感器新技术及其应用案例14.2 模糊传感器模糊传感器一、模糊传感器的概念及特点一、模糊传感器的概念及特点 模糊传感器是一种新型智能传感器，也是模糊逻辑在传感器技术中的具体应用。对

5、客观事物的语言化表示与数值化表示相比、存在精度低、不严密、具有主观随意性等缺点。但它很实用，信息存储量少，无须建立精确的数学模型，允许数值测量有较大的非线性和较低的精度，可进行推理、学习，并可将人类经验、专家知识、判断方法事先集成在一起。不需要专家在场就能给出正确的结论。它的显著特点是：输出的不是数值，而是语言化符号。第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例 2.推理联想功能推理联想功能 模糊传感器有一维和多维之分。一维传感器当受到外界刺激时，可以通过训练时记忆联想得到符号化测量结果。多维传感器当接受多个外界刺激时，可通过人类知识的集成、时空信息整合与多传感器信息融

6、合等来进行推理，得出符号化的测量结果。3.感知功能感知功能 模糊传感器与普通传感器一样，可以感知由传感元件确定的被测量，但根本区别在于前者不仅可以输出数值，而且可以输出语言化符号；而后者只能输出数值。4.通信功能通信功能 由于模糊传感器一般都作为大系统中的子系统进行工作，因此模糊传感器具有与上级系统进行信息交换是必然的，故通信功能也是模糊传感器的基本功能。第14章 传感器新技术及其应用案例三、模糊传感器的结构三、模糊传感器的结构 1.一维模糊传感器的结构一维模糊传感器的结构 由模糊传感器的概念可知，模糊传感器主要由智能传感器和模糊推理器组成。其硬件结构和逻辑框图如图14-2所示。图图14-2

7、一维模糊传感器的结构一维模糊传感器的结构第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例 2.多维模糊传感器的结构多维模糊传感器的结构 多维模糊传感器的硬件结构框图如图14-3所示。图图14-3 多维模糊传感器硬件结构框图多维模糊传感器硬件结构框图第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例 3.有导师学习结构的实现有导师学习结构的实现 具有导师学习功能可使模糊传感器的智能化水平进一步提高。图14-4是具有导师学习功能的模糊传感器原理框图。由图可以看出，有导师学习功能的基本原理是基于比较导师和传感器对同一被测值x的定性描述的差别进行学习的。图图14-

8、4 有导师学习功能的模糊传感器原理框图有导师学习功能的模糊传感器原理框图第14章 传感器新技术及其应用案例14.3 网络传感器网络传感器一、网络传感器的概念一、网络传感器的概念 网络化的测控系统要求传感器也具有网络化的功能，因此出现了网络传感器。网络传感器是指自身内置网络协议的传感器，它可使现场测控数据就近登临网络，在网络所能及的范围内实时发布和共享。网络传感器使传感器由单一功能和单一检测向多功能和多点检测发展；从被动检测向主动进行信息处理方向发展；从就地测量向远距离实时在线测控发展。第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例二、网络传感器的类型二、网络传感器的类型

9、由网络传感器的结构可知，网络传感器研究的关键技术是网络接口技术。网络传感器必须符合某种网络协议，才能使现场测控数据直接进入网络。目前，主要有基于现场总线和基于以太网（Ethemet）协议的网络传感器两大类。1.基于现场总线的网络传感器基于现场总线的网络传感器 现场总线是在现场仪表智能化和全数字控制系统的需求下产生的。其关键标志是支持全数字通信，其主要特点是高可靠性。它可以把所有的现场设备（如仪表、传感器或执行器）与控制器通过一根线缆连接，形成一个数字化通信网络，完成现场状态监测、控制、远传等功能。第14章 传感器新技术及其应用案例 2.基于以太网的网络传感器基于以太网的网络传感器 随着计算机以

10、太网络技术的快速发展和普及，将以太网直接引入测控现场成为一种新的趋势。人们开始研究基于以太网络即基于TCP/IP协议的网络传感器。基于TCP/IP协议的网络传感器是在传感器中嵌入TCP/IP协议，使传感器具有Internet/Intranet功能。该传感器可以通过网络接口直接接入Internet或Intranet，相当于Internet或Intranet上的一个节点。还可以做到“即插即用”。它的特点是任何一个以太网络传感器都可以就近接入网络，而信息可以在整个网络覆盖的范围内传输。由于采用统一的网络协议，不同厂家的产品可以互换与兼容。第14章 传感器新技术及其应用案例三、基于三、基于IEEE 1

11、451标准的网络传感器标准的网络传感器 为了解决传感器与各种网络相连的问题，1994年美国国家技术标准局和IEEE联合组织了一系列专题讨论会来商讨智能传感器通用通信接口问题，并制定了相关标准，这就是IEEE1451智能变送器接口标准（standard for a smart transducer interface for sensors and actuators）。制定IEEE1451的目的就是要定义一整套通用的通信接口，使变送器能够独立于网络与现有基于微处理器的仪器仪表和现场总线网络相连，并最终实现变送器到网络的互换性与互操作性。第14章 传感器新技术及其应用案例1.IEEE 1451标

12、准简介标准简介IEEE1451标准是一族通用通信接口标准，它有许多成员如表14-1所示。IEEE 1451标准可以分为面向软件接口和硬件接口两大部分。软件接口部分主要由IEEE 1451.0和IEEE 1451.1组成。硬件接口部分是由IEEE 1451.2IEEE 1451.6组成，主要是针对智能传感器的具体应用而提出来的。第14章 传感器新技术及其应用案例图14-6为IEEE 1451标准的参考模型。图图14-6 IEEE 1451 IEEE 1451标准参考模型标准参考模型第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例其中，符合标准的变送器自身带有内部信息包括：制造

13、商、数据代码、序列号、使用的极限、未定量以及校准系数等。当给STIM加上电源时，这些数据可以提供给NCAP及系统的其他部分。当NCAP读入一个STIM中TEDS数据时，NCAP就可以知道这个STIM的通信速度、通道数及每个通道上变送器的数据格式（是12位还是16位），并且还知道所测量对象的物理单位，知道怎样将所得到的原始数据转换为国际标准单位。图图14-7 基于基于IEEE 1451标准的有线网络传感器结构标准的有线网络传感器结构第14章 传感器新技术及其应用案例综合TEDS（必备）主要描述TEDS的数据结构、STIM极限时间参数和通道组信息。通道TEDS（必备）包括对象范围的上下限、不确定性

14、、数据模型、校准模型和触发参数。变送器TEDS分为可以寻址的8个单元部分，其中两个是必须具备的，其他的是可供选择的，主要为将来扩展所用。这8个单元的功能如下：第14章 传感器新技术及其应用案例校准TEDS（每个STIM通道有一个）包括最后校准日期、校准周期和所有的校准参数，支持多节点的模型。总体辨识TEDS提供STIM的识别信息，内容包括制造商、类型号、序列号、日期和一个产品描述。特殊应用TEDS（每个STIM有一个）主要应用于特殊的对象。扩展TEDS（每个STIM有一个）主要用于IEEE 1451.2标准的未来工业应用中的功能扩展。第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其

15、应用案例图图14-9 基于基于IEEE 1451和和ZgBee标准的无线网络传感器结构标准的无线网络传感器结构 ZigBee（IEEE 802.15.4）标准具有高通信效率、低复杂度、低功耗、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点。为了有效地实现无线智能传感器，考虑结合IEE 1451标准和ZigBee标准进行设计，需要对现有的IEEE 1451智能传感器模型做出改进。通常有以下两种方式，如图14-9所示。第14章 传感器新技术及其应用案例 方式一是采用无线STIM即STIM与NCAP之间不再是TII接口，而是通过ZigBee无线（收发模块）传输信息。传感器或执行器的信息由STIM通过无线网络

16、传递到NCAP终端，进而与有线网络相连。方式二是采用无线的NCAP终端即STIM与NCAP之间通过TII接口相连，无线网络的收发模块置于NCAP上。另一无线收发模块与无线网络相连，实现与有线网络通信。在此方式中，NCAP作为一个传感器网络终端。第14章 传感器新技术及其应用案例第14章 传感器新技术及其应用案例测量服务器：主要负责对各基本测量单元的任务分配和对基本测量单元采集来的数据进行计算、处理与综合及数据存储、打印等。测量浏览器：为Web浏览器或别的软件接口，主要浏览现场各个测量节点的测量、分析、处理的信息及测量服务器收集、产生的信息。系统中，传感器不仅可以与测量服务器进行信息交换，而且符

17、合IEEE 1451标准的传感器、执行器之间也能相互进行信息交换，以减少网络中传输的信息量，这有利于系统实时性的提高。第14章 传感器新技术及其应用案例14.4 多传感器数据融合多传感器数据融合一、多传感器数据融合的概念一、多传感器数据融合的概念 所谓多传感器数据融合是指把来自许多传感器和信息源的 数据进行联合、相关、组合和估值的处理，以达到精确的估计与身份估计。该定义有三个要点：1.数据融合是多信源、多层次的处理过程，每个层次代表信息的不同抽象程度；2.数据融合过程包括数据的检测、关联、估计与合并；3.数据融合的输出包括低层次上的状态身份估计和高层次上的总体战术态势的评估。第14章 传感器新

18、技术及其应用案例二、多传感器数据融合技术二、多传感器数据融合技术 1.数据融合的基本原理数据融合的基本原理 多传感器数据融合的基本原理是充分利用多个传感器资源，通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种准则来进行组合，以获得比它的各个子集所构成的系统更优越的性能。由此定义可以看出：多传感器数据融合的基本目的是通过融合得到比单独的各个输入数据获得更多的信息，使系统的有效性得以增强。它的实质是通过对来自不同传感器的数据进行分析和综合，可以获得被测对象及其性质的最佳一致估计。并形成对外部环境某一特征的一种确切的表达方式。第14章 传感器新技术及其

19、应用案例 2.数据融合技术数据融合技术 多传感器数据融合技术可以对不同类型的数据和信息在不同层次上进行综合，它处理的不仅仅是数据，还可以是证据和属性等。多传感器数据融合是分层次的，其数据融合层次的划分主要有两种。v一种是将数据融合划分为低层（数据级或像素级）、中层（特征级）和高层（决策级）。v另一种是将传感器集成和数据融合划分为信号级、证据级和动态级。第14章 传感器新技术及其应用案例 3.数据融合方法数据融合方法 (1)数据级数据级(或像素级或像素级)融合融合 所谓数据级(或像素级)融合是指对传感器的原始数据及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理。尽可能多地保持原始信息，并能够提供其它两

20、个层次融合所不具有的细微信息。但它有局限性：其一是由于所要处理的传感器信息量大，故处理代价高；其次是融合是在信息最低层进行的，由于传感器原始数据的不确定性、不完全性和不稳定性，要求在融合时有较高的纠错能力；其三是由于要求各传感器信息之间具有精确到一个像素的精准度，故要求传感器信息来自同质传感器；其四是通信量大。第14章 传感器新技术及其应用案例 （2）特征级融合）特征级融合 所谓特征级融合是指利用从各个传感器原始数据中提取的特征信息，进行综合分析和处理的中间层次过程。通常所提取的特征信息应是数据信息的充分表示量或统计量，据此对多传感器信息进行分类、汇集和综合。特征级融合可分为两类：一类是目标状

21、态信息融合；另一类是目标特性融合。所谓目标状态信息融合是指融合系统首先对传感器数据进行预处理以完成数据配准。然后实现参数相关和状态矢量估计。所谓目标特性融合是指在融合前必须先对特征进行相关处理，然后再对特征矢量进行分类组合。第14章 传感器新技术及其应用案例 (3)决策级融合决策级融合 所谓决策级融合是指在信息表示的最高层次上进行的融合处理。不同类型的传感器观测同一个目标，每个传感器在本地完成预处理、特征抽取、识别或判断，以建立对所观察目标的初步结论，然后通过相关处理、决策级融合判决，最终获得联合推断结果，从而直接为决策提供依据。决策级融合是直接针对具体决策目标，充分利用特征级融合所得出的目标

22、及各类特征信息，并给出简明而直观的结果。决策级融合的优点：一是实时性最好；二是在一个或几个传感器失效时仍能给出最终决策，因此具有良好的容错性。第14章 传感器新技术及其应用案例 4.数据融合过程数据融合过程首先将被测对象转换为电信号，然后经过AD变换将它们转换为数字量。然后，对处理后的有用信号作特征提取，再进行数据融合；或者直接对信号进行数据融合。最后，输出融合的结果。三、多传感器数据融合技术的应用三、多传感器数据融合技术的应用 多传感器数据融合技术主要作用可归纳为以下几点：第14章 传感器新技术及其应用案例提高信息的准确性和全面性：它与一个传感器相比，多传感器数据融合可以获得有关周围环境更准

23、确、全面的信息。降低信息的不确定性：一组相似的传感器采集的信息存在明显的互补性，这种互补性经过适当处理后，可以对单一传感器的不确定性和测量范围的局限性进行补偿。提高系统的可靠性：某个或某几个传感器失效时，系统仍能正常运行第14章 传感器新技术及其应用案例14.5虚拟仪器虚拟仪器一、虚拟仪器概述一、虚拟仪器概述v虚拟仪器虚拟仪器(VIVirtual Instrument)虚拟仪器的概念是由美国NI(National Instruments)公司在1986年首先提出的。NI公司提出虚拟仪器概念后,引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术在仪器领域大显身手，从而开创了“软件即是仪器”的

24、先河。第14章 传感器新技术及其应用案例vVI的突出特点的突出特点 VI的突出特点是以透明的方式把计算机资源(如微处理器、内存、显示器等)和仪器硬件资源(如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等)有机的结合在一起，通过软件实现对数据采样、分析、处理及显示。其次是通过可选硬件(如GPIB、VXI、RS-232、DAQ板)和可选库函数等实现仪器模块间的通信、定时与触发。而库函数为用户构造自己的系统提供了基本的软件模块。第14章 传感器新技术及其应用案例二、虚拟仪器的组成二、虚拟仪器的组成 虚拟仪器的组成可分别为硬件和软件两部分。它的最大特点是基本硬件是通用的，而各种各样的仪器功能可由用户根

25、据自己的专业知识通过编程来实现。由此可知虚拟仪器的核心是软件，这些软件通常是在虚拟仪器编程软件平台（如LabVIEW）上来完成的。1.虚拟仪器的硬件虚拟仪器的硬件 虚拟仪器的硬件通常由通用计算机和模块化测试仪器、设备两部分组成。其基本结构如图14-8所示。第14章 传感器新技术及其应用案例 其中，通用计算机可以是笔记本电脑、台式机或工作站等。虚线框内为模块化测试仪器设备，可根据被测对象和被测参数进行合理的选择使用。最常用的是数据采集卡（DAQ卡），一块DAQ卡可以完成A/D转换、D/A转换、数字输入/输出、计数器/定时器等多种功能，再配上相应的信号调理电路组件，即可构成各种虚拟仪器的硬件平台。

26、第14章 传感器新技术及其应用案例 2.虚拟仪器的软件虚拟仪器的软件 当基本硬件确定以后，就可以通过编写不同的软件来进行数据采集、数据处理和数据表达，进而来实现过程监控和自动化等功能。由此可知，软件是虚拟仪器的关键。但计算机软件编程却不是一件容易的事情。为了使一般人比较容易的开发使用虚拟仪器，实现虚拟仪器功能由用户定义的初衷，许多大公司都推出了自己的虚拟仪器软件开发工具。如美国NI公司推出的LabVIEW和LabWindows/CVI；HP公司推出的VEE；Tektronix公司推出的TekTMS等等。目前比较流行的虚拟仪器软件开发工具是LabVIEW。第14章 传感器新技术及其应用案例三、虚

27、拟仪器的特点三、虚拟仪器的特点u虚拟仪器软件开发及维护费用比传统仪器的开发与维护费用要低；u虚拟仪器技术更新周期短(一般为12年)，而传统仪器更新周期长（需510年）；u虚拟仪器的关键技术在于软件，传统仪器的关键技术在于硬件；u虚拟仪器价格低，可复用、可重配置性强，而传统仪器的价格高，可重配置性差；第14章 传感器新技术及其应用案例u虚拟仪器由用户定义功能，而传统仪器只能由厂商定义仪器功能；u虚拟仪器开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展，而传统仪器技术封闭、固定；u虚拟仪器是与网络及其周边设备方便互联的仪器系统，而传统仪器是功能单一、互联有限的独立设备。第14章 传感器新技术及其应用案例四、

28、软件开发工具四、软件开发工具LabVIEW简介简介 LabVIEW是 美 国 仪 器 公 司(NI)推 出 的 一 种 基 于 G语 言(Graphics Language)的图形化编程软件开发工具。使用它编程时，基本上不需要编写程序代码，而是绘制程序流程图。LabVIEW不仅提供了GPIB，VXI，RS-232和RS-485协议的全部功能，还内置了支持TCP/IP和ActiveX等软件标准的库函数。用LabVIEW设计的虚拟仪器可脱离LabVIEW开发环境，用户最终看到的是和实际测量仪器相似的操作面板。所不同的是操作面板需要用鼠标和键盘来操作。因为用LabVIEW开发的程序界面和功能与真实仪

29、器十分相像，故称它为虚拟仪器程序，并用后缀名“.VI”来表示，其含义是虚拟仪器。第14章 传感器新技术及其应用案例 1.LabVIEW开发工具的主要特点开发工具的主要特点它以“所见即所得”的可视化技术建立人机界面，提供了大量的仪器面板中的控制对象，如按钮、开关、指示器、图表等。它使用图表表示功能模块，使用连线表示模块间的数据传递，并且用线型和颜色区别数据类型。使用流程图式的语言书写程序代码，这样使得编程过程与人的思维过程非常相近。第14章 传感器新技术及其应用案例它提供了大量的标准函数库，供用户直接调用。从基本的数学函数、字符串函数、数组运算函数，到高级的数字信号处理函数和数值分析函数，应有尽

30、有。它还提供了世界各大仪器厂商生产的仪器驱动程序，方便虚拟仪器和其他仪器的通信。以便用户迅速组建自己的应用系统。提供了大量与外部代码或软件连接的机制，如DLL(动态链接库)、DDE(共享库)、ActiveX等。强大的Internet功能。支持常用网络协议，方便网络、远程测试仪器的开发。第14章 传感器新技术及其应用案例 2.LabVIEW的基本要素的基本要素前面板：用LabVIEW制作的虚拟仪器前面板与真实仪器面板相似。它包括旋钮、刻度盘、开关、图标和其他界面工具等，并允许用户通过键盘或鼠标获取并显示数据。图14-12就是一个用LabVIEW制作的正弦信号发生器前面板图图14-12 正弦信号发

31、生器前面板正弦信号发生器前面板第14章 传感器新技术及其应用案例框图程序：虚拟仪器框图程序是一种解决编程问题的图形化方法，实际上是VI的程序代码。VI从数据框图接受指令。图标和连接端口：图标和连接端口体现了VI的模块化特性。一个VI既可作为上层独立的程序，也可作为其他程序的子程序，被称为SUB.VI。VI图标和连接端口的功能就像一个图形化的参数列表，可在VI和SUB.VI之间传递数据。3.虚拟仪器的编程虚拟仪器的编程 虚拟仪器的硬件确定以后，根据所需仪器的功能可用LabVIEW进行编程。虚拟仪器软件一般有：虚拟仪器面板控制软件、数据分析处理软件、仪器驱动软件和通用I/O接口软件四个部分组成。这

32、四部分软件的作用如下：第14章 传感器新技术及其应用案例（1）虚拟仪器面板控制软件的作用）虚拟仪器面板控制软件的作用 虚拟仪器面板控制软件属于测试管理层，是用户与仪器之间交流信息的纽带。用户可以根据自己的需要和爱好从控制模块上选择所需要的对象，组成自己的虚拟仪器控制面板。（2）数据分析处理软件的作用）数据分析处理软件的作用 数据分析处理软件是虚拟仪器的核心，负责对数据误差的分析与处理。保证测量数据的正确性。第14章 传感器新技术及其应用案例（3）仪器驱动软件的作用）仪器驱动软件的作用 仪器驱动程序是解决与特定仪器进行通信的一种软件。仪器驱动程序与通信接口及使用开发环境相联系，它提供一种高级的、

33、抽象的仪器映像，它还能提供特定的使用开发环境信息。是用户完成对仪器硬件控制的纽带和桥梁。（4）通用）通用I/O接口软件的作用接口软件的作用 在虚拟仪器系统中，I/O接口软件是虚拟仪器系统结构中承上启下的一层，其模块化与标准化越来越重要。VXI总线即插即用联盟为其制定了标准，提出了自底向上的通用I/O标准接口软件模型，即VISA。第14章 传感器新技术及其应用案例14.6 物联网物联网一、物联网的基本概念一、物联网的基本概念 物联网(The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分，是物物相连互联网的简称。它有两层含意：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是互联网的

34、延伸和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，可以在物与物之间进行信息交换和通信。由此可知，凡是涉及到信息技术应用的，都可以纳入物联网的范畴。第14章 传感器新技术及其应用案例 物联网主要解决物品与物品(Thing to Thing，T2T)，人与物品(Human to Thing，H2T)，人与人(Human to Human，H2H)之间的互连。但是它与传统互联网不同，这里H2T是指人利用通用装置与物品之间的连接，而H2H是指人与人之间不依赖于PC而进行的互连。二、物联网的关键技术二、物联网的关键技术 1.传感器技术传感器技术 传感器技术是把物理量转变成电信号的技术，要想通过互联网实现

35、物物相连，传感器技术，特别是网络传感器技术是关键。第14章 传感器新技术及其应用案例 2.RFID技术技术 RFID技术实际也是一种传感器技术，它是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的辨识技术。RFID技术在自动辨识、物流管理等方面有着广阔的应用前景。3.嵌入式系统技术嵌入式系统技术 嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件技术、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的综合应用技术。它在物联网中起着至关重要的地作用。第14章 传感器新技术及其应用案例三、物联网的应用模式三、物联网的应用模式 1.对象智能辨识对象智能辨识 通过NFC、二维码、RFID等技术可辨识特定的对象。2.对象智能监测对象

36、智能监测 利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对某个对象状态进行实时获取和特定对象行为的监测。3.对象智能控制对象智能控制 由于物联网是基于云计算和互联网平台的智能网络，可以依据网络传感器获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。第14章 传感器新技术及其应用案例 物联网是近几年发展起来的新兴网络，由于它具有规模性、广泛性、管理性、技术性和物品属性等等特征，因此它的发展和完善需要各行各业的参与，需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助。四、应用案例四、应用案例v上海浦东国际机场的防入侵系统就是物联网的一个典型案例。该系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探

37、测等多个领域，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等多种不法行为。保护机场安全。第14章 传感器新技术及其应用案例v网络购物也是物联网的应用。它将手机或计算机与电子商务结合起来，让消费者可以与商家进行便捷的互动交流，随时随地体验产品品质，传播分享产品信息，实现互联网向物联网的从容过度，缔造出一种全新的零接触、高透明、无风险的市场经营模式。v交通指挥中心也是物联网的应用，指挥中心工作人员可以通过物联网的智能控制系统控制指挥中心的大屏幕、窗帘、灯光、摄像头、DVD、电视机、电视机顶盒、电视电话会议；也可以调度马路上的摄像头图像到指挥中心，同时也可以控制摄像头的转动。还可以多个指挥中心分级控制，也可以连网远程控制需要控制的各种设备等等。第14章 传感器新技术及其应用案例 总之，物联网的发展和应用必将对我国的政治、经济、工农业生产、国防科技和人们的日常生活产生巨大的推动作用。完作业：作业：第14章 传感器新技术及其应用案例课间休息