傳感器的智能化與微型化

傳感器的微型化與智能化自動(dòng)檢測技術(shù)觸摸屏是怎么感知的？使用者翻動(dòng)手機(jī)選擇“響鈴”或“震鈴”；搖晃手機(jī)變換不同的鈴聲和游戲；音樂和壁紙隨著人們的動(dòng)作而變化。搖晃你的手機(jī)傳感器身邊的傳感器CCD熱敏電阻傳聲器溫控器力傳感器溫度開關(guān)什么是傳感器？狹義地定義：能夠?qū)⑼饨绲姆请娦盘?，按一定?guī)律轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件或裝置。溫度變化電阻值變化熱敏電阻自動(dòng)檢測技術(shù)這些是傳感器嗎？記憶合金熱敏油墨熱敏燈罩溫度變化（對溫度敏感的材料）自動(dòng)檢測技術(shù)傳感器的微型化與智能化引言

傳感器是構(gòu)建現(xiàn)代信息系統(tǒng)的重要組成部分。

現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱：

1.傳感器技術(shù)（信息采集）——“感官”

2.通信技術(shù)（信息傳輸）——“神經(jīng)”

3.計(jì)算機(jī)技術(shù)（信息處理）——“大腦”自動(dòng)檢測技術(shù)

目前，傳感器正從傳統(tǒng)的分立式，朝著單片集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

據(jù)光電行業(yè)開發(fā)協(xié)會(huì)（OIDA）作出的最新預(yù)測，在2003年～2006年期間，智能傳感器的國際市場銷售量將以每年20％的高速度增長。

智能傳感器可廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事科研、航空航天、現(xiàn)代辦公設(shè)備和家用電器等領(lǐng)域。

第一節(jié)傳感器的智能化自動(dòng)檢測技術(shù)

1

智能傳感器的定義及功能

1.1智能傳感器的定義

目前，關(guān)于智能傳感器的中、英文稱謂尚未完全統(tǒng)一。英國人將智能傳感器稱為“IntelligentSensor”；美國人則習(xí)慣于把智能傳感器稱作“SmartSensor”，直譯就是“靈巧的、聰明的傳感器”。

所謂智能傳感器，就是帶微處理器、兼有信息檢測和信息處理功能的傳感器。

自動(dòng)檢測技術(shù)即：智能傳感器可以對信號進(jìn)行檢測、分析、處理、存儲(chǔ)和通信，具備了人類的記憶、分析、思考和交流的能力，即具備了人類的智能

需要指出，這里講的“帶微處理器”包含兩種情況：（1）將傳感器與微處理器集成在一個(gè)芯片上構(gòu)成所謂的“單片智能傳感器”（2）傳感器能夠配微處理器。顯然，后者的定義范圍更寬，但二者均屬于智能傳感器的范疇。

自動(dòng)檢測技術(shù)

智能傳感器的最大特點(diǎn)就是將傳感器檢測信息的功能與微處理器的信息處理功能有機(jī)地融合在一起。從一定意義上講，它具有類似于人工智能的作用。自動(dòng)檢測技術(shù)智能傳感器的原理與構(gòu)成

1.2智能傳感器的功能（1）具有自校準(zhǔn)和自診斷功能。智能傳感器不僅能自動(dòng)檢測各種被測參數(shù)，還能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)調(diào)平衡、自動(dòng)校準(zhǔn)，某些智能傳感器還能自標(biāo)定、自補(bǔ)償功能。

（2）具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、邏輯判斷和信息處理功能，能對被測量進(jìn)行信號調(diào)理或信號處理（包括對信號進(jìn)行預(yù)處理、線性化，或?qū)囟?、靜壓力等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)龋?/p>

（3）具有組態(tài)功能，使用靈活。在智能傳感器系統(tǒng)中可設(shè)置多種模塊化的硬件和軟件，用戶可通過微處理器發(fā)出指令，改變智能傳感器的硬件模塊和軟件模塊的組合狀態(tài)，完成不同的測量功能。

自動(dòng)檢測技術(shù)

（4）具有雙向通信功能，能直接與微處理器（μP）或單片機(jī)（μC）通信。

2智能傳感器的特點(diǎn)2.1

高精度智能傳感器采用自調(diào)零、自補(bǔ)償、自校準(zhǔn)等多項(xiàng)新技術(shù)，能達(dá)到高精度指標(biāo)。

美國霍尼韋爾（Honeywell）公司：PPT、PPTR系列智能精密壓力傳感器，測量精度為±0.05％，比傳統(tǒng)壓力傳感器的精度大約提高了一個(gè)數(shù)量級。自動(dòng)檢測技術(shù)2.2高可靠性與高穩(wěn)定性2.3高信噪比與高分辨力2.4自適應(yīng)性強(qiáng)

2.5性能價(jià)格比高3、智能傳感器實(shí)現(xiàn)的途徑目前傳感技術(shù)的發(fā)展是沿著三條途徑實(shí)現(xiàn)智能傳感器的，非集成實(shí)現(xiàn)、集成化實(shí)現(xiàn)、混合實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)檢測技術(shù)集成智能傳感器外形示意圖非集成式智能傳感器框圖自動(dòng)檢測技術(shù)在一個(gè)封裝中可能的混合集成實(shí)現(xiàn)方式自動(dòng)檢測技術(shù)第二節(jié)傳感器的微型化人類社會(huì)的全面信息化，使得信息系統(tǒng)正朝著微型化、多功能化和智能化的方向迅速發(fā)展。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，微處理器、存儲(chǔ)器等電子器件日益微型化，而傳感器、執(zhí)行器的微型化程度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，成了信息系統(tǒng)微型化的“瓶頸”。于是，

“MEMS

技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生。將傳感器、微處理器、執(zhí)行器合為一體，構(gòu)成微電子機(jī)械系統(tǒng)，是人們很久的愿望。自動(dòng)檢測技術(shù)MicroElectroMechanicalSystem

集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)MEMS是“微機(jī)械電子系統(tǒng)”的英文縮寫。微機(jī)電系統(tǒng)是采用微機(jī)械加工技術(shù)，將微型傳感器、微型執(zhí)行器、微型機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的處理電路集成在一起的微型器件或微型系統(tǒng)。機(jī)械部分能夠微型化嗎？自動(dòng)檢測技術(shù)MEMS“微米級”加工技術(shù)100μm自動(dòng)檢測技術(shù)顯微照片1988年美國科學(xué)家研制。轉(zhuǎn)子直徑120微米，厚1微米。在

380V電壓驅(qū)動(dòng)下，最大轉(zhuǎn)速每分鐘500轉(zhuǎn)。第一臺(tái)靜電電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的陀螺儀陀螺儀的原理：一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫陀螺儀?，F(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器自動(dòng)檢測技術(shù)陀螺儀環(huán)形陀螺儀MEMS陀螺儀的作用MEMS獨(dú)輪車上的陀螺儀MEMS自動(dòng)檢測技術(shù)MEMS微型傳感器壓強(qiáng)傳感器壓力傳感器微傳感器的尺寸大多為毫米級，甚至更小。例如：壓力微傳感器可以放在注射針頭內(nèi)，送入血管測量血液流動(dòng)情況。加速度傳感器三軸陀螺儀自動(dòng)檢測技術(shù)MEMS微型執(zhí)行器自海灣戰(zhàn)爭以來，美軍越來越多地使用精確制導(dǎo)武器，實(shí)行戰(zhàn)場上的精確打擊。為了提高命中精度，將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（陀螺儀）和GPS復(fù)合后作為制導(dǎo)技術(shù)。GPS提供時(shí)間和定位數(shù)據(jù)，并校準(zhǔn)陀螺儀；而陀螺儀提供飛行參數(shù)，在GPS信號中斷期間進(jìn)行導(dǎo)航。二者取長補(bǔ)短，提高導(dǎo)航精度。MEMS微型陀螺儀MEMS與“精確打擊”自動(dòng)檢測技術(shù)制導(dǎo)炸彈JDAM導(dǎo)彈導(dǎo)彈采用GPS定位和微型陀螺儀制導(dǎo)，導(dǎo)彈發(fā)射后無需人工干預(yù)，可以自主飛行，具有多目標(biāo)攻擊能力。這是第四代制導(dǎo)炸彈優(yōu)于激光制導(dǎo)炸彈的顯著特點(diǎn)。GPS衛(wèi)星導(dǎo)航因建筑物和植被等原因，GPS信號會(huì)出現(xiàn)中斷。此時(shí)，由微型陀螺儀提供移動(dòng)角度，結(jié)合車輛移動(dòng)的時(shí)間及速度，可計(jì)算出方向和距離，以此檢查移動(dòng)車輛的行進(jìn)路線，作為

GPS

的輔助導(dǎo)航，直到GPS信號恢復(fù)正常。MEMSMEMS陀螺儀

隨著微機(jī)電系統(tǒng)、傳感器、無線通信，以及集成電路等技術(shù)的發(fā)展和成熟，低成本、低功耗的微型傳感器的大量生產(chǎn)成為可能。同時(shí)，傳感器的信息獲取技術(shù)，已經(jīng)從過去的單一化逐漸向集成化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。第三節(jié)傳感器的發(fā)展和應(yīng)用自動(dòng)檢測技術(shù)方法一：100元的多功能智能傳感器×1件監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境（溫度、濕度、光照度、懸浮物、有害氣體）方法二：10元的單一功能簡單傳感器×10件由眾多低成本、低功耗的微型傳感器組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，全方位地進(jìn)行監(jiān)測。傳感技術(shù)MEMS通信技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”由此孕育而生自動(dòng)檢測技術(shù)汶川地震東南亞海嘯澳大利亞森林大火土耳其水災(zāi)泥石流

山體滑坡冰凍

研究人員的方案：將大量的傳感器布置在需要預(yù)警的區(qū)域內(nèi)，隨時(shí)監(jiān)測目標(biāo)的細(xì)微變化，經(jīng)過分析和判斷，及時(shí)傳遞有關(guān)信息，從而為人類提供足夠的防御時(shí)間。這就是:對于這些災(zāi)難，能否預(yù)先得到警示呢？WirelessSensorNetwork（WSN）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測技術(shù)將成千上萬個(gè)微型傳感器密集地分布在森林中，各傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)作，共同執(zhí)行分布式感知任務(wù)，并將準(zhǔn)確的火源信息傳送給信息中心。例如：森林火警系統(tǒng)微型傳感器什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是利用大量的微型傳感器（結(jié)點(diǎn)），通過無線通信形成網(wǎng)絡(luò)，用來感知現(xiàn)場的信息。結(jié)點(diǎn)中的微處理器對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層層轉(zhuǎn)發(fā)，最終發(fā)送給基站，再由基站傳送給用戶，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)控。自動(dòng)檢測技術(shù)這些結(jié)點(diǎn)采用MEMS技術(shù)，在一個(gè)微小的芯片上集成了信息采集、數(shù)據(jù)處理和無線電通信等多種功能。傳感器微型處理器無線通信最小的芯片只有150×150×7.5微米無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由成千上萬個(gè)微型傳感器組成，每個(gè)微型傳感器稱為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)“結(jié)點(diǎn)”。自動(dòng)檢測技術(shù)結(jié)點(diǎn)的構(gòu)成傳感器應(yīng)用程序無線通信內(nèi)存CPU電源網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)（基站）（較強(qiáng)的處理、通信能力）網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)（簡單處理、短距離通信）通過飛機(jī)、火箭、人工等形式，將大量傳感器結(jié)點(diǎn)分布在需要監(jiān)測的區(qū)域內(nèi)。結(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)結(jié)點(diǎn)間的通信1、傳感器結(jié)點(diǎn)激活；2、通過無線通信，確定自身的位置；3、自動(dòng)組織成網(wǎng)絡(luò)；喚醒、聯(lián)絡(luò)、確定自身位置網(wǎng)關(guān)結(jié)點(diǎn)

各傳感器分別探測外部信息溫度濕度土壤成分圖象壓強(qiáng)壓力光照聲音加速度？因環(huán)境影響、能量耗盡等原因，結(jié)點(diǎn)容易發(fā)生故障。磁場位移核輻射各結(jié)點(diǎn)將信息匯聚到基站結(jié)點(diǎn)出故障，其它結(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)尋找別的“同伴”完成任務(wù)。網(wǎng)關(guān)

（路由器）既要輸出本身的信息，還要傳遞其它結(jié)點(diǎn)的信息。結(jié)點(diǎn)能量不足時(shí)，只能輸出本身的信息，而無法傳遞其它結(jié)點(diǎn)的信息。衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)信息經(jīng)衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)到達(dá)用戶網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)對各路信息進(jìn)行過濾，把重要的信息發(fā)送給用戶。例如：為防范敵軍坦克，飛機(jī)在某區(qū)域撒落數(shù)千個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)，形成無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)都配備磁傳感器和振動(dòng)傳感器。以無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)，替代地雷布陣衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)大量結(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布聯(lián)絡(luò)、自身定位、自動(dòng)組織成網(wǎng)絡(luò)傳感器探測磁場和震動(dòng)信息1、是不是坦克？2、根據(jù)多點(diǎn)信息，

進(jìn)行目標(biāo)定位報(bào)告時(shí)間、方位、速度、方向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)起源于軍事研究。現(xiàn)代戰(zhàn)爭被喻為“感知者的勝利”。只有擁有全天候、抗干擾、高靈敏度的傳感器，才會(huì)有“透明的戰(zhàn)場”。自阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭以來，各軍事強(qiáng)國都非常重視網(wǎng)絡(luò)和傳感器的重要作用，以提高“戰(zhàn)場感知”能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用例如：美軍研制的“戰(zhàn)場感知與數(shù)據(jù)分發(fā)”系統(tǒng)，利用地面?zhèn)鞲衅鲗δ繕?biāo)進(jìn)行探測、識別和跟蹤，并將目標(biāo)信息通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接傳送給武器裝備。傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)“傳感器到射手”作戰(zhàn)模式：這一技術(shù)的雛形，始于60年代越南戰(zhàn)爭。越南胡志明小道上世紀(jì)60年代越戰(zhàn)期間，越南北方通過老撾和柬埔寨境內(nèi)的秘密通道——胡志明小道向南方輸送軍用物資和人員。胡志明小道處于密林中，美軍很難發(fā)現(xiàn)。為了切斷這條運(yùn)輸通道，美軍對其狂轟濫炸，但效果不大。自動(dòng)檢測技術(shù)胡志明小道越戰(zhàn)時(shí)期的無線傳感器后來，美軍在胡志明小道投下2萬多枚，被稱為“熱帶樹”的戰(zhàn)場傳感器系統(tǒng)，為轟炸機(jī)提供準(zhǔn)確的信息?！盁釒洹庇烧饎?dòng)和音響傳感器組成。傳感器落地后插入泥土中，僅露出偽裝成樹枝的無線電天線，因而被稱為“熱帶樹”。當(dāng)人員和車輛在其附近活動(dòng)時(shí)，“熱帶樹”便探測到目標(biāo)產(chǎn)生的震動(dòng)和聲音信息，并通過無線電通信傳送到指揮中心?！盁釒洹钡某晒?yīng)用，促使許多國家紛紛研制各種地面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)。這是無線傳感器最早的應(yīng)用。自動(dòng)檢測技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念，起源于美國提出的“智能塵?！钡脑O(shè)計(jì)思想。將無線傳感器制作成灰塵般大小。在戰(zhàn)場上拋撒成千上萬、或許上百萬個(gè)“智能塵?！?，用于監(jiān)控?cái)橙说幕顒?dòng)。這些傳感器自行組織成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并對探測到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，把重要的信息發(fā)送給使用者?！爸悄軌m埃”的特征：成本低、體積小、功耗低、分布式、自組織、無線通信。“智能塵?！弊詣?dòng)檢測技術(shù)美國“9·11”事件海灣戰(zhàn)爭，尤其是9·11以后，美國軍方希望研究人員提供低功耗的無線、多跳、自組網(wǎng)技術(shù)，這進(jìn)一步引發(fā)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱潮。人們很快發(fā)現(xiàn)：除了軍事領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的自組織、微型化和對外部世界的感知能力，以及部署簡單、布置密集、低成本和無需現(xiàn)場維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在其它行業(yè)具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。自動(dòng)檢測技術(shù)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是在現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式。其核心技術(shù)是農(nóng)田地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)精量播種變量噴藥精準(zhǔn)灌溉精準(zhǔn)灌溉變量噴藥精量播種無線傳感器結(jié)點(diǎn)工業(yè)監(jiān)測與控制產(chǎn)品檢測天然氣壓力監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、能見度、降雨強(qiáng)度等。東海大橋上海浦東機(jī)場的周界防入侵系統(tǒng)在機(jī)場四周設(shè)立無線傳感器警戒網(wǎng)，形成低空、地面、地下三維立體報(bào)警體系。每個(gè)結(jié)點(diǎn)由震動(dòng)、聲響、磁場和微波傳感器等組成。通過網(wǎng)絡(luò)，可以隨時(shí)監(jiān)測周邊實(shí)況。太湖水自動(dòng)監(jiān)測工程

在太湖大范圍水域布放傳感器，通過無線傳輸方式

24小時(shí)監(jiān)測太湖水質(zhì)的各項(xiàng)變化，并將數(shù)據(jù)及時(shí)傳回?cái)?shù)據(jù)中心。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測浮標(biāo)

我國科學(xué)家在海拔4093米的南極冰穹A地區(qū)，布設(shè)監(jiān)測冰雪變化的“智能塵埃”網(wǎng)絡(luò)，將南極冰雪表面數(shù)據(jù)與空中的遙感衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)相結(jié)合，對南極冰穹開展天地一體的監(jiān)測研究。環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冰雪監(jiān)測系統(tǒng)樓宇環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測每層樓的溫度、濕度、光照度監(jiān)護(hù)器內(nèi)整合了電極、生物傳感器、微型計(jì)算機(jī)芯片和無線發(fā)射電路。將監(jiān)護(hù)器安置在患者身上或植入體內(nèi)，24小時(shí)監(jiān)測心律不齊癥狀。醫(yī)生通過無線網(wǎng)絡(luò)可以及時(shí)了解每位病人的病情。這種便捷診斷可以大范圍實(shí)施，并可降低急救成本。便攜式心臟監(jiān)護(hù)器

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的意義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引起了全世界的關(guān)注，被認(rèn)為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡(luò)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究及其應(yīng)用方面，我國與發(fā)達(dá)國家?guī)缀跬絾?dòng)，它已經(jīng)成為我國信息領(lǐng)域，位居世界前列的少數(shù)項(xiàng)目之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被稱為21世紀(jì)最具影響的技術(shù)之一；是改變世界的十大新興技術(shù)之首；是全球未來的四大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。自動(dòng)檢測技術(shù)大型機(jī)PC機(jī)互聯(lián)網(wǎng)東方明珠金茂大廈環(huán)球金融中心上海中心1998年420米

2008年580米1994年350米

492米無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2014年制高點(diǎn)信息產(chǎn)業(yè)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后，國際競爭新的制高點(diǎn)。1965年1980年1995年2010年如果說：互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信連接的是人和人；那么：傳感器網(wǎng)絡(luò)連接的，則是物和物。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——將信息世界與物理世界融合在一起，改變?nèi)祟惻c自然界之間的交互方式?；ヂ?lián)網(wǎng)——構(gòu)成邏輯上的信息世界，改變了人與人之間的溝通方式。未來——人們將通過遍布四周的傳感器網(wǎng)絡(luò)，直接感知客觀世界。傳感器網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)“物聯(lián)網(wǎng)”（InternetofThings）

奧巴馬就職后，IBM提出的“智慧的地球”概念得到重視。“物聯(lián)網(wǎng)”概念很多年前已提出。智慧的地球＝物聯(lián)網(wǎng)＋互聯(lián)網(wǎng)

美國認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是振興經(jīng)濟(jì)、確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略，政府給予積極回應(yīng)。自動(dòng)檢測技術(shù)《2010年政府工作報(bào)告》溫家寶總理明確提出:加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。2009年8月溫家寶總理視察無錫時(shí)指出：盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。物聯(lián)網(wǎng)中的“電子標(biāo)簽”什么是物聯(lián)網(wǎng)？

物聯(lián)網(wǎng)

電子標(biāo)簽＋無線通信＋互聯(lián)網(wǎng)傳感器＋無線通信＋互聯(lián)網(wǎng)電子標(biāo)簽＋傳感器＋無線通信＋互聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)

電子標(biāo)簽＋紅外感應(yīng)器＋激光掃描器＋GPS

＋互聯(lián)網(wǎng)

……自動(dòng)檢測技術(shù)現(xiàn)在：超市排隊(duì)付款用掃描儀照射每一件商品的條形碼，以識別每一類商品的價(jià)格。當(dāng)你推著滿滿的購物車從收銀臺(tái)通過時(shí)，不必排隊(duì)等候結(jié)賬。商品上的電子標(biāo)簽已將商品信息自動(dòng)登陸到商場的計(jì)價(jià)系統(tǒng)，貨款也自動(dòng)從你的信用卡里扣除。今后：超市智能支付什么是電子標(biāo)簽？電子標(biāo)簽如何標(biāo)識商品？自動(dòng)檢測技術(shù)自動(dòng)識別技術(shù)是一項(xiàng)自動(dòng)采集和處理數(shù)據(jù)的技術(shù)，能夠自動(dòng)獲取被識別物體的相關(guān)信息，并由計(jì)算機(jī)完成后續(xù)處理。作用：是對物體進(jìn)行識別和跟蹤。與人工識別相比，自動(dòng)識別更快、更準(zhǔn)，提供的信息更多。自動(dòng)識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于物流供應(yīng)鏈、小額支付、人員識別、物品防盜與防偽、動(dòng)物識別、運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、疾病追溯以及車輛識別與管理等領(lǐng)域。自動(dòng)檢測技術(shù)自動(dòng)識別技術(shù)包括：條形碼識別——商品標(biāo)簽磁條卡識別——銀行卡、電話卡、收費(fèi)卡IC卡識別——社保卡、手機(jī)SIM卡生物識別——語音識別、指紋識別、臉部識別光學(xué)識別——掃描儀的文字識別射頻識別——公交卡、身份證自動(dòng)檢測技術(shù)自動(dòng)識別——

一維條形碼二維條形碼——可以存儲(chǔ)更多的信息

二維條形碼條形碼識別最大缺點(diǎn)：只能識別一“類”商品，不能識別一“件”商品。例如：同一種牛奶盒上的條形碼到處都一樣，無法獲取某一盒牛奶的信息。沒有做到“一物一碼”，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)追蹤。接觸式磁條卡銀行卡、證券、保險(xiǎn)、超市、電話卡、收費(fèi)卡、預(yù)約卡、門票、儲(chǔ)蓄卡、信用卡等。接觸式

IC卡集成電路

IC卡插入閱讀器，將芯片與內(nèi)部電路接通，然后進(jìn)行操作。非接觸式

IC卡把IC卡靠近閱讀器，不必接觸，信息就可以進(jìn)行交換。公交卡“IC卡”內(nèi)部并無電池，它是怎么工作的？閱讀器

IC卡公交卡的識別系統(tǒng)由閱讀器和

IC卡組成。11110101

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詢問

應(yīng)答電磁波每張IC卡都有自己唯一的識別碼。集成電路芯片

感應(yīng)天線

公交卡工作原理發(fā)射電磁波IC卡本身沒有電源。當(dāng)天線感應(yīng)到電磁波后獲得能量，電路開始工作。與閱讀器進(jìn)行通信聯(lián)系后進(jìn)入休眠狀態(tài)，不會(huì)重復(fù)讀卡。閱讀器完成對應(yīng)操作，并發(fā)“嘟”聲結(jié)束。嘟

閱讀器

IC卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由集成電路芯片、天線和外部封裝構(gòu)成。閱讀器發(fā)射電磁波～濾波解調(diào)微機(jī)芯片放大

頻率為13.56MHZ

的電磁波感應(yīng)天線L

閱讀器是一臺(tái)發(fā)射器，向外發(fā)射電磁波，“詢問”附近的IC卡。如有多張IC卡同時(shí)應(yīng)答，則分別處理。詢問C

IC卡將電磁波轉(zhuǎn)化為能量集成電路芯片C1

感應(yīng)天線L

I

C2

IC卡的天線接收到電磁波，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)二極管整流，在C2兩端產(chǎn)生2V電壓供芯片工作，并向閱讀器報(bào)告本卡的相關(guān)信息。＋

－

2V

電磁波應(yīng)答卡的類別；本卡代碼；乘車時(shí)間；剩余金額；閱讀器讀取卡片的信息～濾波解調(diào)微機(jī)芯片放大

感應(yīng)天線

閱讀器接收來自IC卡的數(shù)據(jù)信號，并發(fā)出操作指令（應(yīng)答或者對IC卡扣款）。IC卡的信息扣款免于扣款；部分扣款；全額扣款；芯片～濾波解調(diào)計(jì)算機(jī)放大

射頻識別系統(tǒng)閱讀器

IC卡

電子標(biāo)簽射頻識別技術(shù)射頻識別是一種利用無線通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識別技術(shù)。射頻識別技術(shù)是信息化建設(shè)的核心技術(shù)之一。射頻識別系統(tǒng)由閱讀器和電子標(biāo)簽組成。射頻——無線電通信所用電磁波的頻率閱讀器

電子標(biāo)簽IC卡

電子標(biāo)簽的各種結(jié)構(gòu)由集成電路芯片和天線構(gòu)成。芯片極小，金屬箔天線可制成各種形狀。應(yīng)用MEMS技術(shù)的芯片將電子標(biāo)簽附著在商品上，通過射頻識別技術(shù)對商品進(jìn)行自動(dòng)識別。電子標(biāo)簽條形碼只能識別某一“類”產(chǎn)品，無法識別某一“件”產(chǎn)品。而在現(xiàn)代物流業(yè)，需要對產(chǎn)品進(jìn)行唯一的識別，并追蹤供應(yīng)鏈上的每一件單品。電子標(biāo)簽的芯片面積不足1平方毫米，但它的容量巨大，可以提供幾百億個(gè)電子編碼供選用。這意味著：利用互聯(lián)網(wǎng)以及全球統(tǒng)一標(biāo)識編碼，可以給每個(gè)實(shí)體唯一的代碼，以便跟蹤它的整個(gè)生命周期，從而實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的“物聯(lián)網(wǎng)”。01001101

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通俗地說，現(xiàn)在：每一類商品一個(gè)代碼；將來：每一件商品一個(gè)代碼；電子標(biāo)簽是否存儲(chǔ)商品的全部信息？網(wǎng)絡(luò)大米：友誼農(nóng)場種植、1月29日收割、2月27日分裝數(shù)據(jù)庫

大米：龍江農(nóng)場種植、1月10日收割、2月15日分裝大米：建設(shè)農(nóng)場種植、1月21日收割、2月20日分裝電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的僅是商品的代碼，不含其它信息。實(shí)際使用時(shí)，閱讀器讀取電子標(biāo)簽的代碼并輸入計(jì)算機(jī)，然后通過網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)庫中查尋該代碼對應(yīng)的商品數(shù)據(jù)，再將信息回傳給顧客。10010101

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讀取代碼，查詢信息

（1）可識別單件產(chǎn)品；（2）非接觸，透過外包裝讀取數(shù)據(jù)；（3）存儲(chǔ)的信息量大；（4）構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；（5）同時(shí)識別多個(gè)對象。射頻識別技術(shù)的特點(diǎn)每件商品都有產(chǎn)品電子標(biāo)簽射頻識別技術(shù)的應(yīng)用射頻識別并不是全新的技術(shù)，早在二戰(zhàn)時(shí)期，已被美國空軍用作敵我飛機(jī)識別。由于技術(shù)和成本等原因，一直沒有得到廣泛應(yīng)用。而今，社會(huì)的進(jìn)步，使這一技術(shù)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面得到大力發(fā)展，并成為“物聯(lián)網(wǎng)”的重要組成部分。自動(dòng)檢測技術(shù)二代身份證識別射頻識別（RFID）電子護(hù)照內(nèi)的非接觸式晶片，載有持證人的個(gè)人資料及容貌影像。電子護(hù)照具有“基本讀取控制”功能，可預(yù)防未經(jīng)授權(quán)的信息讀取行為。電子護(hù)照嵌入射頻芯片的門票射頻識別（RFID）門禁卡小區(qū)大門賓館房門射頻識別（RFID）動(dòng)物出生便貼上標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)雞、鴨、牛、羊、豬從出生到餐桌的全程跟蹤。射頻識別（RFID）電子標(biāo)簽通過車載電子標(biāo)簽與收費(fèi)站的天線進(jìn)行微波通訊，系統(tǒng)根據(jù)車型和車牌號自動(dòng)收取費(fèi)用，并通過網(wǎng)絡(luò)與銀行系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)算，從而實(shí)現(xiàn)車輛不停車收費(fèi)。公路不停車收費(fèi)管理系統(tǒng)射頻識別（RFID）電子收費(fèi)系統(tǒng)雷達(dá)模型物流分揀系統(tǒng)貨物從制造商到零售商，商品的運(yùn)輸起點(diǎn)、中轉(zhuǎn)點(diǎn)、終止點(diǎn)及商品經(jīng)過某地的具體時(shí)間、負(fù)責(zé)人，都存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中。電子標(biāo)簽與傳感器的結(jié)合感溫電子標(biāo)簽除識別與定位功能外，還可通過溫度傳感器獲取實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽溫度傳感器

感溫電子標(biāo)簽＋=用感溫