劉凱

摘要：物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展離不開對(duì)傳感器技術(shù)的應(yīng)用。信息技術(shù)推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種傳感器為物聯(lián)網(wǎng)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。傳感器作為一種過程檢測(cè)裝置，能夠感受被測(cè)量信息并將采集到的信息數(shù)據(jù)輸出，在信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)、顯示、控制等領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用。在當(dāng)前智能化物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建過程中，普通傳感器的應(yīng)用難以滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求，亟需借助智能傳感器來推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化、現(xiàn)代化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);探究;智能傳感器;應(yīng)用

智能傳感器及檢測(cè)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用必然是未來農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。傳感器在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性、耐用性的要求更高。基于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，促使我國(guó)個(gè)領(lǐng)域行業(yè)開始廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，作為物聯(lián)網(wǎng)中信號(hào)感知的主要載體，傳感器的應(yīng)用能夠發(fā)揮出信息感知、信息采集以及信息存儲(chǔ)等功能，是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)揮相應(yīng)作用與功能的基礎(chǔ)關(guān)鍵。

1、智能傳感器概念

傳感器的實(shí)質(zhì)就是一種檢測(cè)裝置，能夠準(zhǔn)確地感受到需要被測(cè)量的信息，隨后還能把信息轉(zhuǎn)化成電信號(hào)或者其他形式的信息進(jìn)行傳播。為了滿足對(duì)信息的各種加工功能，此外傳感器還有多種類型，各種類型的特點(diǎn)也有所不同，例如有微型化，智能化，系統(tǒng)化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化等等。自動(dòng)檢測(cè)和控制可以在傳感器的支持下得到有效的增強(qiáng)，可以使生產(chǎn)生活變得更加高效。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能化發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)傳感器的應(yīng)用無法為系統(tǒng)的智能化運(yùn)行提供支撐。而得益于微加工、微處理等技術(shù)的提出，為智能傳感器的發(fā)展提供契機(jī)。作為現(xiàn)階段科技領(lǐng)域內(nèi)的研究要點(diǎn)，智能傳感器的研究目前已經(jīng)取得一定成果。所謂智能傳感器，是指以微處理器為基礎(chǔ)，具備智能化信息采集與處理等功能的傳感器系統(tǒng)。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中智能傳感器的應(yīng)用

相較于傳統(tǒng)傳感器的應(yīng)用，智能傳感器可以在保證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行功能的拓展。實(shí)際運(yùn)行過程中，智能傳感器運(yùn)行具備信息自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)補(bǔ)償、自主決策、量程自主選擇等功能。而對(duì)于慣性智能傳感器的應(yīng)用，其成本與傳感器精度之間存在直接聯(lián)系，即精度越高，傳感器的使用有著更大的成本。鑒于此，針對(duì)慣性智能傳感器的應(yīng)用，需要依據(jù)對(duì)使用需求的具體分析，采用適合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的慣性傳感器即可，無需過于追求傳感器采集、監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性。分析現(xiàn)階段不同精準(zhǔn)度慣性傳感器的應(yīng)用，其中低精度傳感器目前多用于智能手機(jī)、GPS導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)手環(huán)等領(lǐng)域;中精度傳感器多用于汽車穩(wěn)定系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)以及機(jī)器人等領(lǐng)域;高精度傳感器則多用于國(guó)防、航空等領(lǐng)域。例如軍事事業(yè)中涉及到的導(dǎo)彈導(dǎo)引頭、導(dǎo)彈姿態(tài)控制、武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人等領(lǐng)域中均有慣性智能傳感器的身影。

通過對(duì)無線識(shí)別標(biāo)志物系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)以遠(yuǎn)距離、自動(dòng)化的形式進(jìn)行標(biāo)簽信息的傳輸，進(jìn)而在提升傳感器運(yùn)行效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)事物的自動(dòng)化采集識(shí)別?，F(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、國(guó)防安全等領(lǐng)域均涉及到對(duì)RFID傳感器的應(yīng)用，均獲取一定的應(yīng)用成效。RFID傳感器在現(xiàn)階段各領(lǐng)域行業(yè)中的應(yīng)用較為常見，依托于對(duì)RFID技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)相關(guān)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行標(biāo)簽設(shè)置，采用半無源、主動(dòng)式標(biāo)簽進(jìn)行檢測(cè)對(duì)象相關(guān)信息的傳輸與識(shí)別。

通常情況下，為避免傳感器頻繁出現(xiàn)故障問題，會(huì)以故障排隊(duì)計(jì)數(shù)器的安設(shè)來實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器超過穩(wěn)定值次數(shù)的測(cè)量。以往傳統(tǒng)溫度傳感器的應(yīng)用極易受到外界不可控因素的影響，再加上傳感器只能按照預(yù)先設(shè)定程序、規(guī)則進(jìn)行信息采集，難以為智能化物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建提供支撐。而溫度智能傳感器的應(yīng)用，可以在提升傳感器運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)，做到對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的智能化采集。同時(shí)，通過對(duì)靜電保護(hù)措施的安設(shè)，可以保障智能傳感器在運(yùn)行階段不受靜電的干擾和影響。并且隨著溫度智能傳感器研究的不斷深入，目前傳感器的應(yīng)用在具備基礎(chǔ)開關(guān)機(jī)功能的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)依據(jù)情況分析自動(dòng)進(jìn)行單次、多次轉(zhuǎn)變，以及傳感器的待機(jī)、運(yùn)行模式來回切換。

3、智能傳感器發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中智能傳感器的應(yīng)用已經(jīng)獲取一定的成果，但是仍需繼續(xù)完善與創(chuàng)新。要想在未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中發(fā)揮出智能傳感器技術(shù)的最大作用與價(jià)值，需明確其智能傳感器的發(fā)展趨勢(shì)：（1）微型化。智能傳感器的體積體型直接影響到自身的應(yīng)用領(lǐng)域與空間。未來應(yīng)繼續(xù)重視對(duì)智能傳感器的微型化研究，充分借助半導(dǎo)體等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的微型化設(shè)計(jì)，進(jìn)而在降低傳感器成本的同時(shí)，拓展其應(yīng)用空間。（2）多功能化。智能傳感器的多功能化發(fā)展至關(guān)重要，所以需繼續(xù)加大對(duì)傳感器功能的研究，依據(jù)其不同領(lǐng)域發(fā)展需求的分析，將不同功能傳感元件進(jìn)行整合，以此提升智能傳感器的應(yīng)用價(jià)值與必要性。以農(nóng)業(yè)方向?yàn)槔?，在農(nóng)作物土壤水分檢測(cè)中所應(yīng)用的傳感器檢測(cè)技術(shù)是研究報(bào)道較多、較為成熟的技術(shù)。依據(jù)測(cè)量原理的不同可以分為時(shí)域反射型、時(shí)域傳輸型、頻域反射型、中子水分監(jiān)測(cè)儀、電阻儀器等等。近年來伴隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土壤環(huán)境污染的加重，農(nóng)田土壤重金屬檢測(cè)也越來越受到重視，關(guān)于土壤重金屬檢測(cè)的傳感器技術(shù)也不斷發(fā)展。目前常見的農(nóng)田土壤重金屬污染傳感器檢測(cè)技術(shù)有生物傳感器、免疫分析法、酶抑制法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法等。

結(jié)束語(yǔ)：

智能傳感器是傳感技術(shù)與大規(guī)模集成電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是傳感器發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究的熱點(diǎn)。闡述了智能傳感器的發(fā)展歷程，對(duì)典型的智能傳感器的結(jié)構(gòu)及智能傳感器的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。隨著研究者繼續(xù)加大對(duì)智能傳感器的研究與開發(fā)，未來物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域能夠依托于智能傳感器的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。

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