2.1 土木工程

我國作為重大的土木工程和基礎設施大國,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害抵抗力下降等問題,因此智能傳感器在土木工程領域的作用就顯得尤為重要。

哈爾濱工業(yè)大學的周智、歐進萍等人分析了光纖光柵溫度傳感特性及其應變傳感的溫度補償原理和方法,開發(fā)了一種滿足工程應用的光纖光柵封裝傳感器,建立了包括傳感器、光開關、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),并將其成功的運用到橋梁的實際施工中,將溫度傳感器與建筑材料復合,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

在生物醫(yī)學領域中,傳感器作為核心部件被應用到了眾多的檢測儀器中,關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)學中的應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)學檢測儀器的發(fā)展有了里程碑式的飛躍。中山大學馮巍、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牙技術的無線網(wǎng)絡實現(xiàn)人體健康數(shù)據(jù)獲取、處理及通信等任務,主服務器對數(shù)據(jù)進行分析計算后反饋給各個節(jié)點,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用于類似于足球比賽等高強度的體育比賽或運動員的高強度訓練中。

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)通信等技術實現(xiàn)人、車和路信息的多元統(tǒng)一,進一步智能調(diào)控交通運行系統(tǒng),利用道路傳感網(wǎng)絡獲取當前交通系統(tǒng)中基礎設施、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,其在汽車領域的應用已經(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)的應用進行了研究與設計,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,單片機通過輸入內(nèi)部的算法對車輛輪胎的方向、距離進行智能協(xié)調(diào),從而完成躲避障礙物動作。同時獨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方向與速度,成為傳感器在交通領域的一大創(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鍵指標,對于國防建設具有重要的作用。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,為摧毀敵人目標點和攻擊武裝力量奠定技術和環(huán)境基礎。美國海軍陸戰(zhàn)隊的地面?zhèn)刹闄C器人在機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,另外還在機身上裝有基于衛(wèi)星導航的智能傳感器用于準確模擬戰(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)上的應用,將紅外熱成像技術引入智能空調(diào)應用開發(fā),實現(xiàn)智能送風和智能啟停功能,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),以及選擇送風方式及相應的調(diào)節(jié)參數(shù),該應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、平板等電子設備上,用數(shù)據(jù)指導健康生活。桂林電子科技大學的李易陸、陳洪波等人設計了一種基于MEMS數(shù)據(jù)輸出加速度傳感器與超低功耗單片機的智能記步手環(huán),該手環(huán)利用傳感器隨時隨地記錄運動者的步行量、卡路里消耗等信息,通過藍牙方式傳輸?shù)绞謾C,實現(xiàn)了計步功能的良好適應,也提高了智能手環(huán)的可靠性運行。Helios設計了一款配備了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)當天的紫外線按強度提供準確的結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,涉及到應用傳感和測量技術、自動控制技術、計算機與通信技術等智能信息技術,依托安置在農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)的各個傳感器節(jié)點和通信網(wǎng)絡,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、智能預警等,因此傳感器技術是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項關鍵技術。

中國農(nóng)業(yè)大學的承洋洋、王庫、劉超等人設計開發(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)點構建ZigBee無線傳感網(wǎng)絡,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程服務器上,遠程監(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)技術在海洋環(huán)境領域的廣泛應用,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。楊秀芳等人設計開發(fā)了基于無線傳感器的信息采集系統(tǒng),通過構建無線傳感器網(wǎng)絡,實時提供海洋環(huán)境數(shù)據(jù),充分利用ZigBee網(wǎng)絡優(yōu)勢,通過智能激活傳感器節(jié)點所形成的最佳時間間隔減少網(wǎng)絡成型時間,降低功耗和復雜度的同時延長無線傳感器網(wǎng)絡的生存時間,保證傳感器能夠長時間對海洋環(huán)境進行實時監(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的材料是否達到使用壽命,需要經(jīng)常檢測運載火箭的艙內(nèi)設施以及各個關鍵部件結構的的健康狀況,因此美國斯坦福大學開發(fā)了一項斯坦福多致動器接收轉(zhuǎn)換(SMART)層專利技術,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中,計算機利用自身的一套算法處理該數(shù)據(jù)并實現(xiàn)信息反饋,提供了一種結構健康監(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
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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總結

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