2.1 土木工程

我國作為重大的土木工程和基礎(chǔ)設(shè)施大國,橋梁、水壩、核電站、供水供電系統(tǒng)工程等使用年限長達(dá)幾十年,由于腐蝕作用、材料老化等環(huán)境和自身因素,不可避免的造成工程損傷和災(zāi)害抵抗力下降等問題,因此智能傳感器在土木工程領(lǐng)域的作用就顯得尤為重要。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的周智、歐進(jìn)萍等人分析了光纖光柵溫度傳感特性及其應(yīng)變傳感的溫度補(bǔ)償原理和方法,開發(fā)了一種滿足工程應(yīng)用的光纖光柵封裝傳感器,建立了包括傳感器、光開關(guān)、數(shù)據(jù)采集和控制軟件在內(nèi)的大規(guī)模、分布式的光纖光柵智能監(jiān)測系統(tǒng),并將其成功的運(yùn)用到橋梁的實際施工中,將溫度傳感器與建筑材料復(fù)合,用于橋梁的局部健康監(jiān)測總并取得了良好的效果。

2.2 醫(yī)學(xué)

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,傳感器作為核心部件被應(yīng)用到了眾多的檢測儀器中,關(guān)乎到人體健康往往對醫(yī)用傳感器有更高要求,不僅對其精確度、可靠性、抗干擾性,同時在傳感器的體積、重量等外部特性上也有其特殊的要求,因此傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用在一定程度上反映了傳感器的發(fā)展水平。

隨著可穿戴式、可植入式微型智能傳感器逐漸面世,醫(yī)學(xué)檢測儀器的發(fā)展有了里程碑式的飛躍。中山大學(xué)馮巍、陳仲本等人研究了一種人體實時監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)利用多個微型智能傳感器通過基于藍(lán)牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)人體健康數(shù)據(jù)獲取、處理及通信等任務(wù),主服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算后反饋給各個節(jié)點(diǎn),實時監(jiān)控被監(jiān)測對象以避免突發(fā)性疾病,這種可穿戴式的智能傳感器也可以在運(yùn)用于類似于足球比賽等高強(qiáng)度的體育比賽或運(yùn)動員的高強(qiáng)度訓(xùn)練中。

2.3 汽車及交通

交通發(fā)展的逐漸走向體系化、規(guī)范化、智能化管理,在城市內(nèi)建立完整的智能交通系統(tǒng),利用智能信息搜集與處理、數(shù)據(jù)通信等技術(shù)實現(xiàn)人、車和路信息的多元統(tǒng)一,進(jìn)一步智能調(diào)控交通運(yùn)行系統(tǒng),利用道路傳感網(wǎng)絡(luò)獲取當(dāng)前交通系統(tǒng)中基礎(chǔ)設(shè)施、各類車輛以及人群移動的狀態(tài)等數(shù)據(jù),使交通系統(tǒng)實現(xiàn)智能檢測與控制成為可能。

目前在汽車安全行駛系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)等領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了智能傳感器的規(guī)模化生產(chǎn),隨著智能傳感器的不斷更新改良,其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)是一種監(jiān)測汽車輪胎壓力和溫度的智能監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)視器收集各個輪胎的溫度和壓力數(shù)據(jù),并根據(jù)輪胎溫度和壓力數(shù)據(jù)的異常情況發(fā)出不同的報警信號提醒駕駛者采取一定的措施,對防止重大交通事故發(fā)揮積極作用。溫州大學(xué)的雷鵬飛、沈華東等人對紅外傳感器在智能車避障系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究與設(shè)計,避障傳感器放射的紅外線在一定范圍內(nèi)遇到障礙物會被反射,傳感器檢測到紅外線反射回的信號并發(fā)送給單片機(jī),單片機(jī)通過輸入內(nèi)部的算法對車輛輪胎的方向、距離進(jìn)行智能協(xié)調(diào),從而完成躲避障礙物動作。同時獨(dú)輪式平衡車作為新興的個人交通工具也是利用內(nèi)置傳感器收集用戶的姿勢信息控制平衡車的前進(jìn)方向與速度,成為傳感器在交通領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。

2.4 軍事與國防

軍事力量是衡量一國國防實力和綜合實力的關(guān)鍵指標(biāo),對于國防建設(shè)具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分,武器系統(tǒng)的性能決定了軍事隊伍作戰(zhàn)的成敗,在武器系統(tǒng)中引入智能傳感器不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測戰(zhàn)場形勢變化從而及時調(diào)整偵察和作戰(zhàn)計劃,而且可以通過應(yīng)用各類微小傳感裝置實現(xiàn)隱蔽性監(jiān)視,為摧毀敵人目標(biāo)點(diǎn)和攻擊武裝力量奠定技術(shù)和環(huán)境基礎(chǔ)。美國海軍陸戰(zhàn)隊的地面?zhèn)刹闄C(jī)器人在機(jī)身上裝有具備俯仰角度和側(cè)傾角的智能傳感器,這種裝備主要用于實現(xiàn)潛水偵察,另外還在機(jī)身上裝有基于衛(wèi)星導(dǎo)航的智能傳感器用于準(zhǔn)確模擬戰(zhàn)場及其周邊地形,從而實現(xiàn)水陸兩棲作戰(zhàn)的完美配合。

2.5 家電

鄭志輝等人研究了紅外傳感器在智能云空調(diào)上的應(yīng)用,將紅外熱成像技術(shù)引入智能空調(diào)應(yīng)用開發(fā),實現(xiàn)智能送風(fēng)和智能啟停功能,根據(jù)室內(nèi)溫度與用戶體感溫度的差異選擇是否開啟空調(diào),以及選擇送風(fēng)方式及相應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù),該應(yīng)用搭配志高云平臺實現(xiàn)智能防火功能,智能檢測、報警,用戶可通過APP了解現(xiàn)場情況。

2.6 電子裝備

智能手環(huán)是最常見的一種可穿戴式的電子設(shè)備,能夠通過微型貼身傳感器實時監(jiān)測并記錄用戶的飲食、睡眠、健身等數(shù)據(jù),同時將這些數(shù)據(jù)同步到智能手機(jī)、平板等電子設(shè)備上,用數(shù)據(jù)指導(dǎo)健康生活。桂林電子科技大學(xué)的李易陸、陳洪波等人設(shè)計了一種基于MEMS數(shù)據(jù)輸出加速度傳感器與超低功耗單片機(jī)的智能記步手環(huán),該手環(huán)利用傳感器隨時隨地記錄運(yùn)動者的步行量、卡路里消耗等信息,通過藍(lán)牙方式傳輸?shù)绞謾C(jī),實現(xiàn)了計步功能的良好適應(yīng),也提高了智能手環(huán)的可靠性運(yùn)行。Helios設(shè)計了一款配備了UV紫外線傳感器的智能戒指,用戶只需在Helios應(yīng)用上反饋著裝、防曬等的涂抹情況,智能戒指就可以根據(jù)當(dāng)天的紫外線按強(qiáng)度提供準(zhǔn)確的結(jié)果幫助用戶確定日光浴時長等。

2.7 農(nóng)業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段,涉及到應(yīng)用傳感和測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)與通信技術(shù)等智能信息技術(shù),依托安置在農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)的各個傳感器節(jié)點(diǎn)和通信網(wǎng)絡(luò),實施監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的田間智慧種植數(shù)據(jù),實現(xiàn)可視化管理、智能預(yù)警等,因此傳感器技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的承洋洋、王庫、劉超等人設(shè)計開發(fā)了一種農(nóng)業(yè)環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng),通過分布式的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò),采集和傳輸空氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度和光照強(qiáng)度等信息,并將這些信息與攝像頭收集的圖像數(shù)據(jù)匯集到一起,通過無線電臺傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器上,遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境問題,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的智能化與高效率。

2.8 海洋探測

開發(fā)海洋資源的前提是海洋信息的實時收集與檢測,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋環(huán)境領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為實現(xiàn)海洋環(huán)境實時監(jiān)測、海洋信息實時采集,海洋信息智能采集成為保證海洋環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)。楊秀芳等人設(shè)計開發(fā)了基于無線傳感器的信息采集系統(tǒng),通過構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò),實時提供海洋環(huán)境數(shù)據(jù),充分利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,通過智能激活傳感器節(jié)點(diǎn)所形成的最佳時間間隔減少網(wǎng)絡(luò)成型時間,降低功耗和復(fù)雜度的同時延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時間,保證傳感器能夠長時間對海洋環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測以及海洋信息的實時采集,對未來海洋環(huán)境保護(hù)和資源開發(fā)具有一定的價值。

2.9 航空航天

NASA為檢測制造航天飛機(jī)的材料是否達(dá)到使用壽命,需要經(jīng)常檢測運(yùn)載火箭的艙內(nèi)設(shè)施以及各個關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的的健康狀況,因此美國斯坦福大學(xué)開發(fā)了一項斯坦福多致動器接收轉(zhuǎn)換(SMART)層專利技術(shù),艙身各部分安裝傳感器接收器,在接收到中央傳感器發(fā)射的電磁波,將其轉(zhuǎn)換為實時數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中,計算機(jī)利用自身的一套算法處理該數(shù)據(jù)并實現(xiàn)信息反饋,提供了一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的實現(xiàn)方法。
人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展值得重視，均為前沿產(chǎn)業(yè)，多智時代專注于人工智能和大數(shù)據(jù)的入門和科譜，在此為你推薦幾篇優(yōu)質(zhì)好文：
物聯(lián)網(wǎng)知識——傳感器技術(shù)
http://www.duozhishidai.com/article-14058-1.html
傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的核心
http://www.duozhishidai.com/article-13440-1.html
中國傳感器市場現(xiàn)狀及趨勢分析
http://www.duozhishidai.com/article-9723-1.html

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多智時代-人工智能和大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)入門網(wǎng)站|人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算的學(xué)習(xí)交流網(wǎng)站

總結(jié)

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