來源:機電一體化學長
發(fā)布時間:2024-12-5
閱讀量:2
一、物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)
1.物聯(lián)網(wǎng)簡介
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪湖,著信息通信技術的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是“the intermet of things”,它是通過傳感設備按照約定的協(xié)議,把喪和網(wǎng)絡連接起來,進 信息交換和通信,以文智能化識別、定位跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)在技術架構(gòu)上可以分為3層:感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層全面例 感知,利用射頻識別(RFID)、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡等感知、捕獲、測量的技術手段,隨時隨地對物體進行信息采集和藍取。網(wǎng)絡層負步可靠傳送,通過名通信網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地進行可靠的信息和共。
應用層負智能處理,通過對海量的跨部門、跨行業(yè)、跨地域的數(shù)據(jù)和信息進行分析處理,提對物理世界、經(jīng)濟社會各種活動的洞察力,實現(xiàn)智能化的決策和控制。
傳感器計算機、通信被形象地比作人的感官、大腦、神經(jīng),它們共同構(gòu)成電子信息技術的三大支柱。因為計算機和通信技術的發(fā)展比較成熟,所以傳感器在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有舉足輕重的作用,成為物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。
2. 無線傳感器網(wǎng)絡
無線傳感器網(wǎng)絡(wireless sensor network,WSN)是一種分布式傳感器網(wǎng)絡,由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成一個多跳自組織網(wǎng)絡。它的能是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中被感知象的信息,并給觀察者。
傳感器、感知對象和觀察者是成無線傳感器網(wǎng)絡的3個要素。大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部或附近,能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡。
傳感器節(jié)點監(jiān)測的數(shù)據(jù)著其他傳感器節(jié)點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個節(jié)點處理,終過多跳后路由到匯聚節(jié)點,最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達管理節(jié)點。
用戶通過管理節(jié)點對網(wǎng)絡進行配置和理,發(fā)監(jiān)測任條并收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。
外部網(wǎng)絡 目標、(UAV、衛(wèi)星通信網(wǎng)、因特網(wǎng)等)
二、傳感器
傳感器的名稱來自“感覺”一詞。人的感覺器官中,眼睛可以感覺到物體的形狀、大小和顏色,耳朵可以感覺到聲音,鼻子可以感覺到氣味,舌頭可以感覺到味道。
人類依靠這些感官感受外界,但在研究自然現(xiàn)象、自然規(guī)律、生產(chǎn)活動時它們的功能就遠遠不夠了,而需要使用傳感器。如果把計算機比作大腦,傳感器則像是人類五官的延伸,可以稱為“電五官”。傳感器技術遍布各行各業(yè),有著不可替代的作用。
1.傳感器定義
根據(jù)中華人民共和國國家標準(GB7665-2005),傳感器(transducer/sensor)的定義為:能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。一般傳感器獨義的定義為:能將外界韭電量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量的器件或裝置。
傳感器的定義包含了以下4個方面的:
1、傳感器是側(cè)量裝置,能完成信號獲取任務。
2、輸入量是某一被測量,可能是物理量,也可能是化學量、生物量等,但 受其他量的影響。
3、輸出量是某種物理量,這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等,這種量可以是氣、光、電量等,主要是電量。
4、輸入與輸出有對應關系,并具有一定的精確度。
2.傳感器結(jié)構(gòu)
傳感器具有“一感二傳”的功能,即感受被測量信息,并傳送出去。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、測量轉(zhuǎn)換電路C部分組成。
敏感元件是指傳感器中能接感受被測量,并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件;轉(zhuǎn)元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號的元件;測量轉(zhuǎn)換電路用來將轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進行進一步的轉(zhuǎn)換和處理,如放大、濾波、補償。
3.傳感器種類
傳感器的種類繁多,即使同一種被測量也可以用不同類型的傳感器來量,如壓力檢測,可以用壓電式、應變式、電容式等多種傳感器進行測量;而一種傳感器又可測量多種物理量,如電容式傳感器可用來測位移、壓力、加速度等。所以,傳感器的分類方法很多。
微信掃碼分享