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智能传感器放大招 未来前景大有可为
点击次数:3578 发布时间:2014-08-07
  摘要:在与时俱进的今天,智能化传感器应孕而生。传感器被广泛应用于汽车、工业自动化、航天技术、军事工程、环境探测等领域,现下智能传感器的出现,更是把涉及的范围进一步扩大,智能传感器未来可有大用途。
  
  什么是智能传感器
  
  智能传感器不仅具有视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉功能,且应具有记忆、学习、思维、推理和判断等大脑能力。前者由传统的传感器来完成。智能处理器应对ADC输出的数字信号进行智能处理,主要智能处理功能有4个方面:
  
  1、自补偿功能
  
  根据给定的传统传感器和环境条件的先验知识,处理器利用数字计算方法,自动补偿传统传感器硬件线性、非线性和漂移以及环境影响因素引起的信号失真,以zui佳地恢复被测信号。计算方法用软件实现,达到软件补偿硬件缺陷的目的。
  
  2、自计算和处理功能
  
  根据给定的间接测量和组合测量数学模型,智能处理器利用补偿的数据可计算出不能直接测量的物理量数值。利用给定的统计模型可计算被测对象总体的统计特性和参数。利用已知的电子数据表,处理器可重新标定传感器特性。
  
  3、自学习与自适应功能
  
  传感器通过对被测量样本值学习,处理器利用近似公式和迭代算法可认知新的被测量值,即有再学习能力。同时,通过对被测量和影响量的学习,处理器利用判断准则自适应地重构结构和重置参数。例如,自选量程,自选通道、自动触发、自动滤波切换和自动温度补偿等。
  
  4、自诊断功能
  
  因内部和外部因素影响,传感器性能会下降或失效,分别称为软、硬故障。处理器利用补偿后的状态数据,通过电子故障字典或有关算法定位故障。
  
  随着智能传感器技术的不断提升,智能传感器正逐渐融入我们的日常生活中。而随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求。

        以下四大领域可能成为智能传感器技术未来发展的重点。
  
  一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是zui受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。
  
  二是无人驾驶。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。
  
  三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展,一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。
  
  四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料。
  
  随着智能传感器技术的提升,智能传感器越来越融入到我们的生活中,以人为本,让生活更加美好。
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