第2章_物联网感知与识别技术.ppt

2.3 传感器技术 2.3.2 传感器的分类 按测量目的分类 物理型传感器 化学型传感器 生物型传感器 2.3 传感器技术 2.3.2 传感器的分类 按其构成分类 基本型传感器 组合型传感器 应用型传感器 2.3 传感器技术 2.3.2 传感器的分类 按作用形式分类 主动型传感器 被动型传感器 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 电阻式传感器 电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 称重传感器 称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 电阻应变式传感器 传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 压阻式传感器 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 激光传感器 利用激光技术进行测量的传感器，它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 激光传感器工作原理 激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 霍尔传感器 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面，右图是一种霍尔传感器。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。 2.3 传感器技术 2.3.3 常见传感器简介 霍尔传感器 霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。其中，线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。 2.4 无线传感器网络系统 2.4.1 无线传感器网络简介 无线传感器网络系统可以组成独立的感知控制系统，但由于其在物联网整个构建中位于信息获取的底层，其获取的信息可以汇总到更高层次进行处理后再反馈到应用中，因此本书将其放在物联网的感知与识别部分作介绍。 2.4 无线传感器网络系统 2.4.1 无线传感器网络简介 无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks）由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的、自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络源于美国军方对战场的监控与预警系统的研究，后来逐步迁移到民用研究。无线传感器网络主要侧重于对目标、环境和物体状态的监测与控制。 2.4 无线传感器网络系统 2.4.2无线传感器网络体系结构 传感网主要由无线节点、汇集节点和信息监测或管理中心等组成。 2.4 无线传感器网络系统 2.4.3 无线传感器网络特点 1、节点能量有限。 2、自组织性。 3、多跳路由。 4、大规模网络。 5、动态性网络。 6、可靠的网络。 7、应用相关的网络。 8、以数据为中心的网络。 2.5 其他感知与识别技术 二维码技术 红外感应技术 GPS定位技术 声音及视觉识别技术 生物特征识别技术 2.5 其他感知与识别技术 2.5.1 二维码技术 二维码在1994年起源于日本，它用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。 二维码的应用：二维条码具有储存量大、必威体育官网网址性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全必威体育官网网址、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。 2.5 其他感知与识别技术 2.5.2 红外感应技术 红外线是一种波