物聯網傳感知識技術論文范文
物聯網傳感知識技術論文范文
現如今，物聯網已經發展成為了一個研究熱點，物聯網傳感技術也在不斷的發展中。下面小編給大家分享物聯網傳感技術論文，歡迎大家閱讀參考。
物聯網傳感技術論文篇一：《無線傳感器網絡和物聯網》
摘 要：互聯網的產生，極大地改變了人們生活。隨著科學技術的發展以及生活的需要，人們除了利用有線網絡以外，還可以充分利用無線網絡做到物物相連。由此催生無線傳感器網絡和物聯網。在當前無線傳感器網絡和物聯網興起的形勢下，作為其基礎依托的互聯網處于什么地位，對其發展有什么作用呢?本文通過分析介紹了無線傳感器網和物聯網的構成和發展現狀，由此探討了網絡在這兩網所處的地位和作用。
關鍵詞：傳感器;物聯網;無線傳感器網絡
1.引言
無線傳感器網絡和物聯網是比較新的技術領域，而且受到全社會的普遍關注。近年來，世界上某些發達國家加大投入，研究開發這方面的應用，積極攻克在標準上、技術和應用上的尖端技術。我國也把這項技術發展列入國家中長期科技發展規劃，以致當前的無線網絡得以飛速發展。在實現無線傳感器網和物聯網產業化發展過程中，應該認清形勢，積極創造條件，加快發展和應用該項技術。
2.無線傳感網與物聯網的構成
2.1 無線傳感器網絡的構成
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network)是由大量傳感器節點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統。它能夠實現數據的采集、量化、處理、融合和傳輸。它綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代網絡和無線通信技術、分布式信息處理技術等先進技術，能夠協同的實時監測、感知和采集網絡覆蓋區域中的各種環境或監測對象的信息，并對其進行處理。
無線傳感器網絡是由傳感器網絡節點構成的。應用和監測物理信號的不同決定了傳感器的類型，另外節點的功能和組成也不盡相同。無線傳感器網絡節點的基本組成和功能包括如下幾個單元：傳感單元(由各種不同類型的傳感器和模數轉換功能模塊組成)、處理單元(由嵌入式系統構成，包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等)、通信單元(由無線通信模塊組成)、以及電源部分。也可以選擇其它功能單元如定位系統、移動系統等。
2.2 物聯網的構成
物聯網(Internet of things)，是指通過各種手段，將現實世界的物理信息進行自動化、實時性、大范圍、全天候的標記、采集、匯總和分析，并在必要時進行反饋控制的網絡系統。它是通過標準的協議，依靠自動識別技術，通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的共享?；蛘吆唵蔚恼f，即是通過裝置在各類物體上的電子標簽或稱射頻識別(RFID)，傳感器、二維碼等，經過接口與無線網絡相連，從而給物體賦予智能和通訊能力，這種將物體聯接起來的網絡被稱為“物聯網”。
物聯網絡技術是多種技術的綜合應用。在物聯網系統中應用到的技術主要包括：傳感器技術、射頻識別技術、二維碼技術、微機電系統等。物聯網主要由六方面組成:EPC編碼、EPC標簽、射頻識讀器、Savant(神經網絡軟件)、對象名解析服務(Object Naming Ser-vice，ONS)和實體標記語言(Physical Markup Language， PML)。
2.2.1 EPC編碼
EPC編碼是物聯網的重要組成部分。它是對實體及實體的相關信息進行代碼化.通過統一并規范化的編碼建立全球通用的信息交換語言。
2.2.2 射頻識讀器
在射頻識別系統中，射頻讀寫器是將標簽中的信息讀出，或將標簽所需要存儲的信息寫入標簽的裝置。讀寫器讀出的標簽的信息通過計算機及網絡系統進行管理和信息傳輸。
2.2.3 神經網絡軟件(Savant)
每件產品都加上射頻識別(RFID)標簽之后，在產品的生產、運輸和銷售過程中，識讀器將不斷收到一連串的產品電子編碼。整個過程中最為重要、同時也是最困難的環節就是傳送和管理這些數據。Auto-ID中心提出一種名叫Savant的軟件中間件技術，相當于該新式網絡的神經系統，負責處理各種不同應用的數據讀取和傳輸。
2.2.4 對象名解析服務(Object Name Service，ONS)
EPC標簽對于一個開放式的、全球性的追蹤物品的網絡需要一些特殊的網絡結構。因為標簽中只存儲了產品電子代碼，計算機還需要一些將產品電子代碼匹配到相應商品信息的方法。這個角色就由對象名稱解析服務擔當，它是一個自動的網絡服務系統。
2.2.5 實體標記語言(Physical Mark up Language，PML)
EPC產品電子代碼識別單品，但是所有關于產品有用的信息都用一種新型的標準計算機語言— 實體標記語言(PML)所書寫，PML是基于為人們廣為接受的可擴展標識語言(XML)發展而來的。PML提供了一個描述自然物體，過程和環境的標準，并可供工業和商業中的軟件開發、數據存儲和分析工具之用。它將提供一種動態的環境，使與物體相關的靜態的、暫時的、動態的和統計加工過的數據可以互相交換。它將會成為描述所有自然物體、過程和環境的統一標準，PML的應用將會非常廣泛，并且進入到所有行業。
3.無線傳感器網絡和物聯網的發展現狀
雖然物聯網的概念在我國最近才得到廣泛關注，但物聯網的應用很早就在我國開展。在RFID方面，2009年中國RFID產業市場規模達110億元，相比2008年增長36.8%，已用于物流、城市交通、工業生產、食品追溯、移動支付等方面。
隨著3G網絡的使用，各運營商推出了移動支付方式。如中國電信目前采用RFID技術的UIM卡開通移動支付永久免費優惠活動。該項技術預計未來年增長率將超過60%，在智能樓宇、路燈監控等方面得到廣泛應用。
國內在傳感器網絡方面則處于發展初級階段，基本上還是依托于科研項目、科研成果的示范，使用的協議也還是專用協議。但無線傳感器網絡是影響人類未來生活的重要技術。
此外，還可應用在一些新興領域，如環境科學，智能化家居環境，精細農業，空間探索等。無線傳感器網絡將會不斷的產生新的應用模式，將帶來深遠的影響。
物聯網傳感技術論文篇二：《光纖傳感技術在物聯網中的應用》
【摘要】 現如今，物聯網已經發展成為了一個研究熱點，而光纖傳感技術在物聯網的發展中也得到了廣泛的應用，并引起了廣泛的關注。物聯網的核心部件為傳感器，特別是光纖傳感器，它和其它的類型的傳感器所不具有的優勢，而物聯網主要有四個技術構層，它們是應用接口、數據處理技術、數據傳輸網絡和傳輸網絡，在物聯網中我們將會看到有大量的各種各樣的傳感器的存在，這些傳感器可以用來感知不同的環境參數，比如溫度、重力、光電、聲音、震動和位移，這些傳感器為物聯網提供最原始的數據信息。當前，光纖傳感技術在物聯網中的應用引起社會各界的高度關注。本文主要對物聯網的界定、構成以及光纖傳感器的原理和發展現狀進行了深入的探討和分析，并且重點是對光纖傳感技術在物聯網中的應用加以詳細闡述。希望可以通過本文的論述，能夠對今后光纖傳感技術在物聯網中的應用產生一些積極影響。
【關鍵詞】 光纖傳感技術;物聯網;原理與現狀;應用;傳感網絡
1 引言
物聯網是通過射頻識別技術(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備按照約定的協議把一些有聯系的實體通過互聯網相互連接到一起進行信息的傳輸和傳遞，可以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡實現概念。這種概念是在互聯網的概念基礎上發展起來的，是將用戶端延伸并擴展到任何物品與物品之間進行通信和信息交換的網絡概念。近年來，隨著光纖通信技術的不斷發展，進而出現了光纖傳感技術。
自光纖傳感技術開始發展以來，光纖傳感器因具有多種優點而得到了快速發展，例如體積偏小、靈敏度非常高、抗干擾能力強等，現如今，已經被廣泛應用到很多領域，如：醫藥制造、船舶、土木工程等。特別是當前物聯網快速發展的情況下，光纖傳感技術的地位越來越重要。我們將在本文中對物聯網中的光纖傳感器的結構、分類以及一些其他在物聯網中的應用實例進行詳細的介紹，例如光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。對于在物聯網前沿應用中的應用十分廣泛的布里淵效應的連續分布式光纖傳感技術也會有介紹。
2 關于物聯網的界定和構成
物聯網指的是借助紅外感應器、定位系統、激光掃描等傳感設備，遵循特定的協議，將物品和互聯網緊密聯系在一起，從而完成信息交換與通訊，從而最終實現智能化識別、跟蹤、定位和管理的網絡。物聯網指的是在任何時間、地點把任何人、物品等以任何方式連接在一起，從而滿足人們的多種需求的網絡。也就是說，物聯網是實現物物相連的一種網絡。
物聯網主要由三部分組成，即感知層、網絡層以及應用成。其中，感知層是實現智能感知的功能，涉及到信息的采集、獲得與識別功能。而網絡層是傳送信息與進行通信的。但是，對于應用層來說，主要涉及到各類的應用，例如：電網應用、農業應用、工程建設安全等方面。
3 光纖傳感器的原理與發展現狀分析
3.1 光纖傳感器原理和分類
光纖傳感器由幾部分組成，包含光源、傳輸纖維、探測器、信號處理設備等構成。它的工作原理是把光通過光纖輸送到調制器，這樣一來，測量參數和調制區內的光進行作用后，從而使光的性質發生巨大的改變，使光源發出的光變為被調制的信號光，然后，再借助光纖把光傳送到光電探測器，進而把光信號轉變為電信號，最終由信號處理設備將北側物理量進行還原。
在實際生活中，光纖傳感器種類是非常多的，但是，我們將這些傳感器類型歸結為兩大類型，即傳感型與傳光型。和傳統電傳感器進行比較，光纖傳感器具有很多的優點，例如抗干擾能力較強、絕緣性好、靈敏度偏高，所以，當前在各個領域都有光纖傳感器的身影。
3.2 光纖傳感器的現狀分析
自出現光纖傳感器后，它的優勢與應用引起了各個國家人們的高度關注。并且對光纖傳感技術進行了深入的研究。現如今，通過光纖傳感器可以對位移、溫度、速度、角度等物理量進行測量。現如今，很多西方發達國家將對光纖傳感器研究的重點放在光纖控制系統、核輻射監控、民用計劃等多個方面，同時已經取得了可喜的成績。
我國對光纖傳感器的研究起步較晚，有很多研究所、企業等對光纖傳感器的深入研究促進了光纖傳感技術的發展。在2010年，張旭平的關于“布里淵效應連續分布式光纖傳感技術”通過了專家的鑒定。專家組都認為此技術有很強的創新性，技術已達到世界先進水平，因此，有廣闊的發展前景。此技術的發展主要是應用了物聯網技術，從而加速了我國物聯網的發展。
4 光纖傳感技術在物聯網中占據的地位
傳感器成為物聯網極其重要的一組成部分。因此，傳感器性能好壞決定了物聯網的性能好壞。可以說，物聯網獲得信息的主要手段為傳感器。這樣一來，傳感器所采集信息的可靠性與準確性都會對控制節點處理和傳輸信息產生一定影響。由此看來，傳感器的可靠性、抗干擾性等都會對物聯網應用性能發揮舉足輕重的作用。
5 光纖傳感技術在物聯網中的應用
通過上述分析得知，物聯網的發展必須要借助大量傳感器獲得各種環境參數，從而為物聯網更可靠的數據信息，再經過系統的處理，得到人們需要的結果。以下是對光纖傳感技術在物聯網中的應用進行詳細的探討。
目前應用最廣的光纖傳感器有四種，分別是光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。其中，光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型，干涉型光纖陀螺是技術上很成熟的第一代商品化階段，諧振光纖陀螺是處于實驗室研究階段的第二代，布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺傳感器;光纖水聽器是在光纖、光電子技術基礎上的一種水下聲音信號傳感器，這種傳感器通過高度靈敏的光纖相干檢測，把水中的聲音信號轉換成光信號，再通過光纖傳到信號處理系統轉換為聲音信號，這種傳感器按原理可以分為干涉型、強度型、光柵型等類型;在光纖光柵傳感器的產品中包括應變傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，其中光纖bragg光柵傳感器是這幾年的研究熱點，它們大部分屬于光強型和干涉型，并且各有利弊。自今年來電力的發展是突飛猛進的，這種情況下，面對著強大電流的測量問題，光纖電流傳感器可以很好的避免一些由于電力過強而引發的事故。
物聯網傳感技術論文篇三：《物聯網傳感器技術課程教學改革》
摘 要：針對高職物聯網專業的人才培養目標，本文提出了傳感器技術課程在教學內容和教學方法方面改革的基本思路，引導學生充分發揮其學習主體作用，提高教學效率。
關鍵詞：物聯網專業;傳感器技術;教學改革
當前，物聯網在國內得到了廣泛的應用，教師要針對物聯網專業的人才培養目標來設計制定相應的課程，其中傳感器技術課程是物聯網專業的核心課程。以往高職院校的傳感器技術這門課程在教學中過多地傾向于傳感器原理的介紹，關于測量電路的分析以及傳感器的應用實例也多為理論分析，實踐機會較少。目前，大多數院校嘗試對這門課程進行改革，筆者也針對傳感器技術課程教學改革談幾點意見。
一、課程教學內容的調整
高職物聯網專業更注重學生應用能力的培養。物聯網應用以電子標簽技術、傳感技術、中間件技術及網絡和移動通信技術為支撐。傳感器是構成物聯網的基礎單元，是物聯功能的前提，根據物聯網專業的知識結構，傳感器技術課程教學內容也需要更新。
1.課程內容主線的確定
目前傳感器技術這門課程教學內容安排主要是兩種：一種按傳感器類別劃分講解測量原理，另外一種按被測量的類型來劃分講解測量原理及應用情況。傳統的傳感器種類已有幾十種，并且新功能傳感器還在不斷推出，隨著物聯網的不斷發展，新知識還要及時補充到課程里去。按照被測量的類別來劃分教學內容更易于拓展學生的思維。提出一個被測量物后，教師可以提供幾種典型的傳感器，簡要分析它們的測量原理，然后引導學生根據不同類別的傳感器來思考相應的測量方案，分析幾種方案的優缺點，考察傳感器的工作特性。這樣的教學內容安排更靈活，使學生明白傳感器提供的是檢測手段和方法。
2.光電傳感技術
光電傳感技術以光電傳感器為核心器件，用光電的方法對某些物理量進行信息轉換。近年來，光電傳感技術發展較迅速，并且光電傳感器與其他傳感器相比，具有明顯的優越性，是一種應用極其廣泛的傳感器件。物聯網技術中較多使用光電傳感器節點，所以在課程的教學內容中應加強光電傳感技術的介紹，它主要包括典型光電器件、紅外傳感、激光傳感、光纖傳感、光柵傳感及圖像傳感技術等方面的內容。
3.傳感器網絡與節點
物聯網應用實現的是對感知獲取的數據進行分析和處理后，能有針對性地對標的物進行連續控制、整體控制、動態控制、有效控制。它是一個完整的、流程化的全自動控制過程，因此用來感知數據的“感知層”作為物聯網的底層應該做到“全面感知”。另外，智能傳感器的開發和大量使用，導致了在分布式控制系統中對傳感信息交換提出了許多新的要求，單獨的傳感器數據采集已經不能適應現代控制技術和檢測技術的發展，取而代之的是傳感器網絡。物聯網專業的傳感器技術課程中需要重點講解傳感器網絡，包括傳感器網絡的結構、信息交換體系、通信協議、OSI開放系統互連參考模型等都是需要補充的內容，其中無線傳感網絡、傳感器節點的設計是教學重點。無線傳感網絡是由大量移動或靜止傳感器節點，通過無線通信方式組成的自組織網絡，它的結構和應用是本課程中的重點。傳感器節點的設計主要包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和電源模塊設計。因為我院自主開發了物聯網實驗臺，并且自行設計了幾個典型的傳感器節點，所以正好可以作為教學案例，讓學生了解傳感器節點的主要模塊的功能和設計。
4.實訓項目
以往的傳感器技術課程中實訓項目并不多，學校購買的傳感器實驗臺以傳統的傳感器實驗為主，現在學校新建立了物聯網實驗基地，其中包含物聯網傳感器實訓室，新增了光電、紅外、光纖、超聲、圖像、指紋等新型傳感器，實訓項目明顯增加。另外，學校自主開發的典型傳感器節點就可以作為“傳感器網絡”部分的實訓項目。
二、整合教學方法，注重教學效果
采用以學生為主體、教師為主導的現代教學模式，發揮了學生的學習主體作用，利用情境、協作等學習環境激發學生的學習興趣，挖掘學生的學習潛能和創新能力，最終達到使學生掌握知識和技能、提高綜合素質的目的。
1.多種教學方法綜合運用
課堂教學中，教師要改變單一的教學方式，結合多媒體、傳感器實物來教學，淡化理論推導，注重應用實例。實訓教學中，教師要采用“任務驅動”教學方法，基于學校已有的實訓設備，安排典型“任務”，并引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”。在完成“任務”的過程中，培養了學生分析問題、解決問題的能力，大大提高了學生的學習效率。
2.細化考核方式
為提高教學質量，保證教學的有效性，教師必須全面了解教學目標的完成情況，并且以此為據及時調整教學過程。教師還應重視學生平時所學知識和能力的檢查和測試，及時做好每個學生的學習情況記錄，學生的總評成績包括平時成績、理論考核、實訓考核。其中，理論考核的比例可適當降低，實訓考核的比例要提高。
三、結束語
高職物聯網專業是新開設專業，課程改革也在嘗試之中。傳感器技術課程需要從教學內容、教學方法、考核標準上進行改革，充分發揮教師在教學過程中的主導作用，明確課程考核方法及標準，采用各種方法激勵學生，培養學生分析、解決問題的能力，從而達到提高學生綜合素質的目的。