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   物联知识
传感器技术的发展决定物联网的成败
发布人: admin 发布时间:2013-06-19 16:55 已被浏览
一、传感器是物联网的基础
    上个世界九十年代世界兴起的internet浪潮,在领军企业的带动下,二十多年来改变了我们的生活,但其信息的来源大部分来源于键盘、鼠标,也就是通过人的辅助把自然界的信息(如文字、图表、照片等)通过计算机终端来交流。
    众所周知,视频通信带来了新的模式,最根本的原因,是因为摄像头图像传感器(图像CMOS,CCD)的出现,既是通信方式革命性转变,也给传感器带来新的技术上的要求。
传感器技术的发展决定物联网的成败
图1 互联网
传感器技术的发展决定物联网的成败
图2 视频通信
    物联网与互联网的最大区别在于采集或获取自然界的各种物理量、化学量、生物量的方式不同,互联网是人工的,物联网是自动的。因为物联网采用了传感器。
    传感器是把自然界的各种物理量(温度、压力、长度等),化学量(PH值、水溶氧等),生物量(新鲜度、活性)变成可测量的电信号,我们大众所讲的摄像头,本质是图像传感器。
    我们公认的物联网的三个层次感知层、传输层和应用层。
传感器技术的发展决定物联网的成败
 
    本人把物联网简单的描述成 物联网=互联网+传感器
    三个层次应用这样放置
传感器技术的发展决定物联网的成败
 
    因为作为一个整体系统的物联网概念,在感知、传输和应用三个层次中,一定是你中有我,我中有你,但无论如何描述物联网都离不开传感器,不管是物理量还是化 学量,是开关量还是线性量,是有线的还是无线的,是昂贵的还是廉价的,目的只有一个,把自然的参量变成可应用的电讯号,因而传感器是物联网的基础。
 
二、传感技术制约物联网的发展
    IT技术的发展速度及水平是不平衡、不一致、不统一、不同速的,新技术的发展都是在现有的技术基础上不断的挖掘,同时市场应用和技术难度也决定新技术的发展速度。
    纵观计算机、通信、网络和传感器的发展速度,我们可以用不同的运输器来形容其不同的速度,计算机技术在cpu和存储器的支持下,犹如一家掠空的飞机;通信 技术好比高速列车飞驰而过;网络技术也不甘示弱,其发展速度如同高速公路上的“BMW”;而传感器却相对慢了下来,犹如一辆马车行走在乡间小道。
传感器技术的发展决定物联网的成败
 计算机技术的发展速度
传感器技术的发展决定物联网的成败
通信技术的发展速度
 
传感器技术的发展决定物联网的成败
网络技术的发展速度
 
传感器技术的发展决定物联网的成败
传感器技术的发展速度
 
    大致回顾一下IT技术的发展轨迹,可以得出下列图形来表示IT技术的发展,可以说明物联网的需求以及传感器在物联网中的作用。
传感器技术的发展决定物联网的成败
物联网起源图
     笔者亦在不同的场合,以不同的题目呼吁物联网时代必须努力发展传感器技术,如《决战传感器,取胜物联网》《春播“传感”种,秋收“物联”果》 等,从当前中国发展物联网的实践看,由于发展传感器的难度比较大,所以,传感技术制约物联网的发展,没有传感器,勿谈物联网。犹如管理理论中的“短板效 应”传感技术的速度决定物联网的速度。
三、发展传感技术的难点与思路
    我们先来关注一个现象,全球著名的通信公司有思科、诺基亚、华为、中兴;全球著名的计算机公司有戴尔、惠普、联想等;全球著名的互联网公司有谷歌、百度、 新浪等;全球著名的软件公司有微软、甲骨文等;而全球著名的传感器公司是谁呢?这个问题恐怕我们在坐的行内人士也难以回答,这不是我们知识面不够多,而是 传感器行业本身的问题。
    发展传感器的难点是什么?主要有两点,一是技术繁杂,而不仅是复杂;二是应用多样,因而市场分散,同时如何应用本身就是一个技术。
    传感器的技术管理,首先表现在第一层次种类多,包括物理量、化学量、生物量,以及未定义的自然参量。第二层次表现在每类自然参量的多样性,如物理量,又包 括力、热、光、电、磁等多种一级参量。第三个层次是每种一级参数,又包括多种不同原理,而这些不同原理的传感器,又不能全部替代其他原理。例如,压力传感 器,就有应变片原理、压电原理、电容原理、硅压阻原理、陶瓷原理、溅射薄膜原理、蓝宝石原理、微熔原理等。每种原理都各有优缺点。同样,常见的温度传感 器、湿度传感器、流量传感器、转速传感器等都有不同的原理。第四个层次是由于不同原理,就涉及到不同的科学技术。例如;压力传感器就涉及到金属、非金属材 料技术、机加工技术和MEMS技术、半导体技术、电子技术等等.
传感器技术的发展决定物联网的成败
 
     传感器市场广泛但不集中。同时,同一个传感器可以解决不同问题,例如,压力传感器可以测量压力,也可测量高度、液位。同一个问题又可以用不同 的传感器来解决。例如,转速,根据情况的不同,可以用开关型传感器解决。也可以用编码器,还可以用加速度传感器、陀螺仪等来解决。这就是,掌握各种传感器 技术,并学会在不同的环境下应用,本身就是一门技术。
    发展传感器的思路在哪里?本人以为,在目前已具备的条件下,最有效的办法就是“大量应用”。用市场来驱动技术,降低成本,进而规模化应用,走向良性循环。物联网就是为我们提供了这样的市场和机会。因而,目前是快速发展传感器技术的大好时机。
 
四、中星测控公司的传感器与物联网产品
    1、压力传感器
传感器技术的发展决定物联网的成败
 
    2、惯性传感器
传感器技术的发展决定物联网的成败
    3、物联网产品
    感知企业系统(SES)
    感知企业系统是通过监测企业各种环境和管理信息并进行分析汇总,以保证企业的正常运行及为员工提供舒适的工作环境,提高企业生产、管理效率。感知企业系统主要包括三个子系统:感知环境、感知安防、感知管理等,无线传输方式可选用Zigbee、GSM及GPRS。
传感器技术的发展决定物联网的成败
感知企业系统(SES)
 
    感知家庭系统(SHS)
    感知家庭系统由网络传输和感知系统两个部分组成。网络传输负责将感知到的各种参数传递给手机或电脑,可以通过ZIGBEE、GPRS、GSM等无线传输; 感知系统以智能服务器为核心,采集家庭的环境、安全信息,并接收来自手机或电脑的控制命令。感知家庭系统根据功能可分为三个子系统:感知安防、感知救助、 感知环境。不同家庭可根据具体需求,选择适合的子系统。
传感器技术的发展决定物联网的成败
感知家庭系统(SHS)
    跌倒报警器
    随着人口老龄化趋势的加剧,老年人的家庭护理需求日益增多。跌倒报警器实时监测老人身体的运动状态,老人意外摔倒时,跌倒报警器通过GSM/GPRS自动 发送报警短信,也可在老人感觉身体不适时手动发送求助报警短信,及时通知子女或指定人员,以便得到及时救援。跌倒器还可应用于贵重物品防盗、站岗哨兵所遇 紧急情况跌倒时的自动报警。   
                                 
 跌倒报警器
     产品功能:
       1、跌倒自动现场报警
       2、跌倒自动短信报警(单/群发)
       3、紧急情况按键短信报警(单/群发)
       4、机主状态短信问询
       5、定时温馨提示
       6、电量不足短信提示

 
    物联网环境专用传感器(室内型)

物联网环境专用传感器
 
    基本功能:温度、湿度、大气压、空气质量、光照
    可增加功能:二氧化碳、烟感、倾角、噪声
    传输方式:ZigBee、GPRS、GSM
    特    点:  
将多种环境参量集于一体
采用间歇式工作方式,功耗低
实时在线监测,将报警状态及时发送给用户
可根据客户需求,设置报警上、下限阀值
采用无线传输方式,减少现场布线,提高系统可维护性、可靠性及可扩展性
    五、传感技术的发展决定物联网的成败
    综上所述,传感技术已经大大地滞后了,尤其是中国物联网的发展,传感器技术已经摆到了十分重要、十分必要、十分紧迫的地位,成为提高、完善物联网的关键要 素。没有传感器,勿谈物联网。尤其是全球、全面意义上的物联网。没有传感器,就没有物联网,就没有感知中国,就没有智慧地球。就如同智慧人类,却没有眼 睛、耳朵、鼻子、皮肤一样。
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