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本帖最后由 bigfanofloT 于 2016-12-7 20:29 编辑
一、物联网定义
物联网(TheInternetofthings)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。
二、物联网传感器
1.什么是传感器?
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。传感器可以定义为:“能够感知并检测欲量测对象物的物理量或化学量,并将其转换成可以计量的输出信号之装置”。其中,量测的物理量,包括温度、压力、磁性、光等;而化学量则包括pH值、浓度、纯度、湿度等。 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。近年来随着自动化设备及自动化控制系统的蓬勃发展,做为电子装置“感官”元件的传感器应用领域也大幅扩展,包括运输、机械、建筑、化学、食品、医疗、家电、资通讯、制造加工等。
2.物联网与传感器
传感器(Sensor)可以说是物联网(Internet of Things, IoT)架构下,让智能自动化设备与智能联网产品,像是智能机器人、智能工厂、智能电动车、智能手环、智能医疗装置、智能家电、智能移动电话等,执行即时互动的关键元件。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、超弱磁砀等等。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。
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
物联网中继器
物联网中继器
无线中继器
Internet通信网关
传感器种类多样
以下介绍几款可配备于自动化设备与控制系统的传感器,并进一步说明其技术特点、技术发展方向以及应用领域。
重要的几种传感器及其应用:
影像传感器
影像传感器(Image Sensor)可从一整幅图像捕获光线的数以千计图元,基本原理是透过光电效应将光线能量转换成电荷,光线越强电荷越多,这些电荷就成为判断光线强弱的依据。
影像传感器应用领域包括工业自动化应用,像是检验、计量、测量、定向、瑕疵检测。未来技术发展方向将朝更低耗电量、更广光线波长撷取范围、更高精密度检测辨识、更快检测辨识速度等迈进。
压力传感器
压力传感器(Pressure Sensor)是检测气体或液体之压力强度,并将压力强度转换成输出信号;已广泛应用于各种工业自动控制环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自动控、航空航太等。未来技术将朝更微型MEMS腔体结构设计、更高灵敏度检测能力发展。
位置传感器
位置传感器(Position Sensor)主要应用于机器人控制系统,如线性编码器、旋转编码器、伺服马达等;技术发展是朝更高精确度控制、加速度感测控制、更微型MEMS腔体结构设计方向前进。
位移传感器
位移传感器(Level Sensor),又称为线性传感器,分为电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超音波式位移传感器、霍尔式位移传感器;主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。技术发展朝更微型MEMS腔体结构设计、非接触检测技术开发、数位式检测技术开发、更高精确度控制等方向演进。
力量传感器
力量传感器(Force Sensor)是用来检测气体、固体、液体等物质间相互作用力的传感器,多应用在力度检测,如机器人手臂抓取物件力度大小的控制。技术发展朝更低耗电量、更快的检测反应时间、更高精确度检测辨识等方向前进。
气体传感器
气体传感器(Gas Sensor)能针对可燃性气体、毒性气体成分进行测定,并将其转换成输出信号,可用于工业自动化、矿产资源探测、气象观测和遥测、生鲜保存、防盗、节能等领域。技术发展朝更快的监测反应时间、更短的监测距离、更多气体类型连续监测等方向精进。
半导体传感器
半导体传感器(Semiconductor Sensor)系利用半导体材料各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。应用领域涵盖工业自动化、遥测、工业型机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程、生物工程等。技术发展朝更微型MEMS腔体结构设计、更高灵敏度检测能力、降低制造成本等方向迈进。
光纤传感器
光纤传感器(Fiber Optic Sensor)可将来自光源的光经过光纤送入调制器(Modulator),使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质发生变化,称为被调制的信号光,再经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。主要用于工业自动化领域,像是磁力、声波、压力、温度、加速度、陀螺仪、位移、液体、转矩、声光、电流及应变力等物理量之检测。技术发展朝更短监测距离、提高量测光能量强度的准确性等方向精进。
(整理自百科、与非网)
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