首页 >> >> 卡业务 >> 技术专区 >> M2M >> 正文
 
基于物联网的传感技术
http://www.cww.net.cn   2010年8月4日 16:05    RFID商情    
作 者:子丰

无线传感器网络就是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Э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。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

为了符合各种已有无线及有线网络技术及Э议的要求,符合各种节点技术把各种传感器的输出的标准及非标准信号转化为网络要求的信号,这就产生了节点技术及节点产品。无线传感器网络节点产品,除了处理模块和通讯模块外,最重要是能量模块。它决定了传感器整体的寿命周期,而能量模块的要求:体积小、无污染、成本低、放电特性好及环境适应性强等。基于以上技术,可以看出节点技术和网络技术的特征是技术含量高,标准复杂,已有基础好,成就大企业的可能性较大,尤其在市场的海量扩大条件下。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器,可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜在的应用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

2 MEMS的应用

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微机电系统的缩写,MEMS技术建立在微米/纳米基础上,是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术,完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。MEMS传感器能够将信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。它还能够使制造商将一件产品的所有功能集成到单个芯片上,从而降低成本,适用于大规模生产。

在物联网时代,MEMS传感器凭借着其体积小、成本低以及可与其他智能芯片集成在一起的巨大优势,必将成为传感器的主要生产技术。因此,物联网的发展无法回避MEMS的应用。

MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新Ô­理、新功能的元件和系统。MEMS内部包含的单元主要有以下几大类:(1)微传感器。微传感器种类很多,主要包括机械类、磁学类、热学类、化学类、生物学类等等,每一类中又包含有很多种。例如机械类中又包括力学、力矩、加速度、速度、角速度(陀螺)、位置、流量传感器等,化学类中又包括气体成分、湿度、PH值和离子浓度传感器等。(2)微执行器。微执行器主要包括微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微机械开关、微喷射器、微扬声器、微可动平台等。(3)微型构件。三维微型构件主要包括微膜、微梁、微探针、微齿轮、微弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆等。

MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微加速度计可以用于汽车的安全气囊,当汽车发生碰撞等交通事故时,汽车的加速度会很大,这时通过微加速度计可以判断是否发生撞车事故。若发生交通事故,微加速度计即可以发出指令,使安全气囊及时弹出,保护司机和乘客的安全。又如,微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合系统能应用于制导系统、卫星控制系统、汽车自动驾驶仪、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制系统和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护。MEMS系统还可以用于医疗、高密度存储和显示、光谱分析、信息采集等等。现在已¾­成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,3mm大小的能够开动的小汽车,可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。

[1]  [2]  [3]  [4]  
相关新闻
编 辑:高娟    联系电话:010-67110006-853
[收藏] [打印] [进入论坛] [推荐给朋友]
关键字搜索:物联网  传感器  微机电系统  产品  
文章评论查看评论()
昵称:  验证码:
 
重要新闻推荐
每日新闻排行
企业黄页
会议活动