في الآونة الأخيرة، أصدرت وزارة الصناعة رسمي "دليل عمل لمدة ثلاث سنوات (2017-2019) صناعة أجهزة الاستشعار الذكية" ( "الدليل"). من أجل تنفيذ التصنيع وغيرها من الصين الاستراتيجية عام 2025، أطلقت وزارة الصناعة في أبريل 2016 إعداد المبادئ التوجيهية، على 20 نوفمبر 2017 صدر رسميا. "دليل" عرض الأهداف العامة، والتخطيط لتحقيق بحلول عام 2019 صناعة استشعار جعلت بلغت اختراقات كبيرة في صناعة استشعار ذكي 26 مليار يوان، منها بلغت المشاريع التجارية الرئيسية أكثر من 1 مليار يوان من خمسة، أكثر من 100 مليون يوان، حققت الشركة 20 . الكهروميكانيكية الدقيقة أنظمة (MEMS) قدرة خط إنتاج التكنولوجيا بشكل مطرد.

ما هو استشعار ذكية؟

كأداة للوصول الإنسان إلى المعلومات، وأجهزة الاستشعار هو جزء مهم من تكنولوجيا المعلومات الحديثة. الناتج الاستشعار هو بالمعنى التقليدي متعددة الإشارات التناظرية نفسها ليس لديها معالجة الإشارات وظائف الشبكات، متصلة أداة قياس محددة، واستكمال تجهيز وظيفة نقل الإشارة. أجهزة الاستشعار الذكية يمكن تنفيذها ضمن معالجة البيانات الخام، ويمكن تبادل البيانات من خلال واجهة موحدة للعالم الخارجي، والحاجة للسيطرة على التشغيل الفعلي للاستشعار عن طريق تغيير البرنامج لتحقيق الشبكة الذكية. نظرا لاستخدام واجهة الحافلة القياسية، وأجهزة الاستشعار الذكية لديها جيدة مفتوحة وقابلة للتطوير، لتوسيع نظام لتحقيق الكثير من الغرفة لأغراض التنمية.

واقترح مفهوم استشعار ذكية لأول مرة من قبل المركبة الفضائية ناسا في عملية التنمية في الماضي، وتشكيل المنتج في عام 1979. يتطلب الكثير من أجهزة استشعار درجة الحرارة تستمر لإرسال مركبة فضائية، والموقف، والسرعة والبيانات موقف مثل المعلومات إلى المعالج أو المركبة الفضائية على الأرض، حتى مع وجود الكمبيوتر الكبيرة من الصعب التعامل مع مثل هذه البيانات الكبيرة في وقت واحد. وعلاوة على ذلك الكمبيوتر المركبة الفضائية والحد من حجم والوزن، فمن المستحسن أن يكون لها وظيفة معالجة المعلومات من أجهزة الاستشعار نفسها، وبعد ذلك يتم الجمع بين الاستشعار مع المعالج، ظهر استشعار ذكية.

وهو جهاز استشعار ذكي قادر على وجود شعور معين وظيفة الكشف عن معلومات الكائن تقاس؛ التعلم الطاقة والمنطق إشارة عملية المصير؛ ونوع جديد من أجهزة الاستشعار لديها وظائف إدارة الاتصالات و. أجهزة الاستشعار الذكية مع المعايرة التلقائية، والمعايرة، والقدرة على التعويض، وجمع البيانات، وما شابه ذلك. قدرته على تحديد جهاز استشعار ذكي أيضا لديه درجة عالية من الدقة والقرار، واستقرار وموثوقية عالية، وتحسين القدرة على التكيف، بالمقارنة مع أجهزة الاستشعار التقليدية أيضا أن يكون لها تكلفة عالية جدا.

في وقت مبكر استشعار ذكية بعد الناتج الاستشعار ومعالجتها وتحويلها إلى إشارة من ينفذ واجهة المعالج معالجة الحسابي. 1980s استشعار ذكية المعالج الرئيسي الأساسية، واستشعار إشارة تكييف الدوائر، ودائرة اجهة ذاكرة الكمبيوتر الإلكترونيات الدقيقة على شريحة واحدة، وأجهزة الاستشعار لديها الذكاء الاصطناعي معين. وقد تحسنت 1990s تقنية القياس الذكية أبعد من ذلك، لتحقيق التصغير من أجهزة الاستشعار، بنية متكاملة، مجموعة، بسيطة الرقمية، عملية سهلة، ولها وظيفة والذاكرة ومعالجة المعلومات، وتخزين البيانات التشخيص الذاتي وظيفة، متعددة المعلمة وظيفة القياس، وظيفة شبكة الاتصالات، والتفكير المنطقي وتحديد وظيفة.

استشعار ذكية عموما يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: أي حكم مستشعر؛ جهاز استشعار قادر على التعلم، والقدرة على إنشاء جهاز استشعار.

هيكل استشعار ذكية تتكون من

يتكون نظام الاستشعار الذكية من أجهزة الاستشعار، المعالجات الدقيقة والدوائر المرتبطة بها، كما هو مبين في الشكل. أجهزة الاستشعار بتحويل كمية فيزيائية قياس، كمية من المواد الكيميائية إلى إشارة كهربائية المقابلة لحلبة تعديل إشارة، بعد تصفية، والتضخيم، A / D خدمة تحويل المعالج. المعالج بحساب إشارة وردت، بعد تخزين وتحليل ومعالجة البيانات، من جهة وتعديل أجهزة الاستشعار إشارة دائرة تكييف من خلال رد الفعل، لتمكين التكيف والسيطرة على عملية القياس، ومن ناحية أخرى، يتم نقل نتيجة تجهيزها ل واجهة الانتاج، واجهة الدائرة بعد معالجة وفقا لتنسيق الإخراج، رقمنة واجهة الانتاج نتيجة قياس التخصيص. المعالج هو قلب أجهزة الاستشعار الذكية، المعالج تعمل بكامل طاقتها لأن البرامج المختلفة، وأجهزة الاستشعار الذكية، ويحسن كثيرا من أداء أجهزة الاستشعار.

يتميز أجهزة الاستشعار الذكية

عالية الدقة

قد تتم إزالة أجهزة الاستشعار الذكية من خلال المقارنة المرجعية الصفر التلقائي الصفر مع المعيار المرجعي في الوقت الحقيقي المعايرة التلقائية للنظام بأكمله، ونظام تصحيح الخطأ غير الخطية، وعدد كبير من اكتساب الوقت الحقيقي من تحليل البيانات ومعالجتها، للقضاء على أخطاء غير مقصودة، وأجهزة الاستشعار الذكية تضمن دقة عالية.

موثوقية عالية والاستقرار عالية

نظام استشعار ذكي يمكن أن تعوض تلقائيا بسبب مميزة لظروف التشغيل والمعلمة بيئة التغييرات الناجمة عن الانجراف صفر الانجراف وحساسية مثل درجة الحرارة المحيطة، وتقلبات امدادات التيار الكهربائي في نظام ولدت، وبعد تحويل قياس المعلمة نطاق التغيير تلقائيا، في الوقت الحقيقي يحدد نظام الذاتي اختبار وتحليل، ما إذا كانت البيانات التي حصل عليها لتكون معقولة، والاستثناءات الطوارئ الآلية.

دقة عالية وإشارة إلى ارتفاع نسبة الضوضاء

حساسية عبر في دمج البيانات وتكنولوجيا الشبكة العصبية، ويزيل حالة متعددة المعلمة؛ لاستشعار ذكية لديها تخزين البيانات والذاكرة ومعالجة المعلومات، وتصفية الرقمية وغيرها من عملية التحليل ذات الصلة، ويمكن إزالتها في إدخال البيانات الضوضاء، تلقائيا استخراج بيانات مفيدة ومن الآثار.

القدرة على التكيف قوية

قرر جهاز استشعار ذكي والتحليل والمعالجة، حيث ان نورد مختلف أجزاء نظام صنع القرار وفقا للعمل مع جهاز كمبيوتر نقل البيانات ارتفاع معدل / المضيفة، لتشغيل النظام في حالة انخفاض استهلاك الطاقة المثلى ولتحسين كفاءة نقل.

عالية الأداء ومنخفضة التكلفة

أجهزة الاستشعار الذكية مع الأداء العالي، من تكنولوجيا الاستشعار التقليدية وجميع جوانب المجس تم تصميم والتصحيح من خلال السعي وراء الصوت الاستشعار نفسه، وضعت على غرار "الفنون والحرف" لتحقيق، ولكن من قبل و/ الحواسيب الصغيرة جنبا إلى جنب، عملية الدوائر المتكاملة المعالج وشريحة غير مكلفة وبرامج قوية تنفيذها، ولها والتكلفة العالية الأداء.

وتتمثل المهمة الرئيسية لأجهزة الاستشعار الذكية

أجهزة الاستشعار الذكية وظيفة من خلال محاكاة حواس الإنسان والعمل المنسق من الدماغ، في حين أن الجمع المقترح من الأبحاث والتجارب العملية واختبار طويلة التكنولوجيا. هي وحدة استخبارات مستقلة نسبيا، تم تخفيض مظهره لمتطلبات تطالب أداء الأجهزة الأصلية، في حين أن الاعتماد على برنامج يساعد على تحسين كبير في الأداء من أجهزة الاستشعار.

يمكن أن أجهزة الاستشعار الذكية عادة تحقيق المهام التالية:

1، وظيفة حساسة المركبة

نلاحظ الظواهر الطبيعية حول إشارة مشتركة مع الصوت والضوء والكهرباء والتدفئة والكهرباء والكيمياء. عادة عنصر حساس قياس بطريقتين: القياسات المباشرة وغير المباشرة. جهاز استشعار ذكي وجود وظيفة المركبة، قادرة على قياس وقت واحد كمية من كميات الكيميائية والفيزيائية، يمكن إعطاء معلومات أكثر اكتمالا تعكس حركة المواد. استشعار السائل المركب التي وضعتها جامعة كاليفورنيا، يمكن قياس في وقت واحد درجة حرارة متوسطة، ومعدل التدفق والضغط والكثافة. THE MECHANICAL الولايات المتحدة EG ومؤسسة الخليج للاستثمار مجسات الاستشعار التي وضعتها الشركة، والتي يمكن قياس كائن ثلاثي الأبعاد عند نقطة من الاهتزاز التسارع، والسرعة، والتشريد.

2، وظيفة التكيف

في حالة استشعار ذكية قد تكون الظروف المتغيرة، بحيث خصائصها في نطاق معين تتكيف تلقائيا مع هذه التغييرات. باستخدام هذه التقنية على التكيف، منذ المعلمات يمكن أن تعوض عضوا بسبب الشيخوخة الانجراف، وتقنية التكيف إطالة عمر الجهاز أو الأجهزة. ولكن أيضا لتوسيع مجالات عملها، لأنها يمكن أن تتكيف تلقائيا مع الظروف البيئية المختلفة. تقنيات التكيف لتحسين التكرار ودقة أجهزة الاستشعار. لأنه لم يعد الصحيح وقيمة التعويض في المتوسط، ولكن قيمة تصحيح نقطة الحقيقي يقاس.

3، الاختبار الذاتي، معايرة الذاتي، وظيفة التشخيص الذاتي

أجهزة الاستشعار العادية تتطلب الفحص الدوري والمعايرة لضمان دقة كافية في الاستخدام العادي، هذه الوظائف تتطلب عموما استخدام أجهزة الاستشعار من موقع الهدم إلى قسم المختبر أو التفتيش، غير عادية للجهاز استشعار لقياس الانترنت ليس التشخيص في الوقت المناسب. عندما استشعار ذكية، تحسنت كثيرا الوضع. أولا، اختبار وظيفة الذاتي التشخيص الذاتي في والاختبارات التشخيصية السلطة إلى تحديد ما إذا كان أو فشل المكون. ثانيا، وفقا إلى خط الزمن يمكن تصحيحها، المعالج موجودا ضمن القياس يتم مقارنة البيانات مميزة التدقيق E2PROM.

4، وظيفة تخزين المعلومات

المعلومات غالبا ما يكون مفتاح النجاح. الاستشعار الذكي يمكن تخزين كميات كبيرة من المعلومات، يمكن للمستخدم الاختيار في أي وقت. ويمكن أن تشمل هذه المعلومات معلومات تاريخية للجهاز. على سبيل المثال، لديها أجهزة الاستشعار للعمل ساعات طويلة، كم مرة لتحل محل إمدادات الطاقة وهلم جرا. يتضمن جميع البيانات والرسوم البيانية أيضا جهاز استشعار، مما تتألف من اختيار الإرشادات التكوين، وما شابه ذلك. كما يتضمن الرقم التسلسلي وتاريخ الإنتاج، وجدول محتويات ونتائج الاختبار مصنع النهائية، الخ محتوى يمكن أن يكون غير محدود، محدود فقط من السعة التخزينية للجهاز استشعار ذكي نفسها. وبالإضافة إلى زيادة إجراءات معالجة بيانات الاستشعار الذكية، من خارج التشخيص الوظيفي، ويتم تخزين معلومات التكوين في أربعة مجالات، كما يوفر القدرة على التكيف وقدرات الاتصالات الرقمية.

5، وظيفة معالجة البيانات

معالجة البيانات العملية هو مهمة هامة جدا، وأجهزة الاستشعار الذكي نفسه يوفر هذه الوظيفة. أجهزة الاستشعار الذكية ليس فقط تضخيم الإشارات، ويمكن الإشارة الرقمية، ثم تكييف إشارة البرمجيات. عادة، واستشعار الخطي بشكل كبير لا يمكن أن تعطي إشارة، في حين لم الخطي مراقبة العملية هو هدف مهم للمتابعة. استشعار ذكية يمكن خطي إشارة غير الخطية من جدول البحث. بالطبع، لكل جهاز استشعار للتحضير بشكل منفصل مثل جدول بيانات. تتم معالجة مثال آخر على عملية بيانات الاستشعار الذكية بواسطة فلتر رقمي لتصفية الإشارات الرقمية، وبالتالي الحد من الضوضاء أو غيرها من الآثار ذات الصلة التدخل. تطوير البرمجيات وتصفية معقدة من استخدام منفصلة الدوائر الإلكترونية أسهل بكثير. مهمة هامة هي العامل البيئي معالجة البيانات التعويض. متحكم يمكن أن تساعد في تحسين دقة الكشف عن إشارة. على سبيل المثال، الحصول على الصحيح معامل التعويض درجة الحرارة عن طريق قياس عنصر كشف درجة الحرارة بشكل كبير، مما إشارة التعويض درجة الحرارة. البرنامج يمكن أن تعوض عن استقامة وغيرها من التعويضات أكثر تعقيدا. وذلك لأن الجدول نظرة المتابعة لإنتاج ما يقرب من أي شكل المنحنى. في بعض الأحيان يجب أن تقاس العلاج وعدة كميات فيزيائية مختلفة، وستعطى البيانات منها مثل. شعار تحكم جهاز استشعار ذكي يسمح للمستخدم لتنفيذ بسهولة وافر من الإشارات من عمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة. أثناء معالجة البيانات، قد تزدهر أجهزة الاستشعار الذكية.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم وضع هذه العمليات التي من غرفة التحكم المركزية بالقرب من نقطة توليد إشارة مفيدة. هي واحدة من المقرر أن ترسل إشارة إضافية إلى غرفة التحكم لقضاء الكثير، ومع جهاز استشعار ذكي مما يلغي الحاجة لأجهزة الاستشعار الإضافية، وتكاليف الخيوط. والثاني هو نتيجة للحصول على معلومات إضافية في نقطة تطبيق الكشف عن المعلومات، وبالتالي الحد بشكل كبير من الآثار السلبية (على سبيل المثال، والضوضاء، والفقراء المحتملين) تقديم النقل لمسافات طويلة، بحيث إشارة أكثر دقة. ثالثا، وحدة تحكم رئيسية يمكن تبسيط البرامج، لتحسين حلقة التحكم في سرعة.

6، وظيفة التكوين

سمة رئيسية أخرى من أجهزة الاستشعار الذكية هي وظيفة التكوين. كم مرة يجب تضخيم إشارة؟ وفي درجة مئوية أو فهرنهايت استشعار درجة الحرارة درجة الحرارة الناتج؟ حر في اختيار التهيئة المطلوب لذكاء المستخدم الاستشعار. على سبيل المثال، مدى الكشف، وبرمجة تشغيل / إيقاف تأخير، يتم اختيارهم من العدادات مجموعة، عادة فتح / عادة مغلقة، واختيار القرار 12/08 بت. هذه ليست سوى بعض من التكوين استشعار ذكية اليوم لا تعد ولا تحصى. وظيفة التكوين مرنة يقلل بدرجة كبيرة من عدد من أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار ويحتاج المستخدمون إلى تطوير واستبدال لزم الأمر. استخدام ميزة استشعار التكوين الذكي يسمح للنفس النوع من أجهزة الاستشعار في حالة أفضل، ويمكن أن تعمل في وظائف مختلفة في مناسبات مختلفة.

7، الاتصالات الرقمية

كما هو موضح أعلاه، منذ استشعار ذكية يمكن أن تولد كمية كبيرة من المعلومات والبيانات، فإنه غير قادر على توفير المدخلات والمخرجات البيانات اللازمة للجهاز مع اتصال واحد مشترك من أجهزة الاستشعار. ولكن ليس مع المعلومات ذات الصلة المقابلة لكل من يقود. لأن هذا من شأنه أن يجعل نظام معقد للغاية. لذلك يحتاج نظام الاتصال التسلسلي مرونة. في صناعة العملية، وعادة ما نراه هو سلسلة النقاط وشبكة السلسلة. الاتجاه اليوم هو باتجاه شبكة السلسلة. لأن استشعار ذكية نفسها مع متحكم، لأنه ينتمي إلى النظام الرقمي، وذلك بطبيعة الحال يمكن ترتيب للاتصال مع الاتصالات التسلسلية الرقمية الخارجية. لأن الشبكة التسلسلية ضد التأثيرات البيئية (التداخل الكهرومغناطيسي) هي أقوى بكثير من القدرة الطبيعية للإشارة تناظرية. الاتصال التسلسلي مع جهاز الاستقبال، ونقل المعلومات التي يمكن أن تدار بشكل فعال بحيث فقط عندما الاحتياجات من البيانات لإخراج.

طرق وأجهزة الاستشعار الذكية

في الوقت الحاضر، ويتم استشعار ذكي على طول تكنولوجيا ثلاثة مسارات الاستشعار: لذلك، من قبل جهاز الكمبيوتر توليفها، أي تركيب ذكي، B، وذلك باستخدام المواد الفنية الخاصة، أي المواد الذكية، C، وذلك باستخدام الهندسة وظيفية، أي الهياكل الذكية. أظهرت تركيب ملزمة وسائل استشعار ذكية والمعالجات الدقيقة، وهو الطريق الرئيسي.

تركيب جهاز استشعار وفقا لجهاز الكمبيوتر، وتقنية الاستشعار الحالية تتبع أجهزة الاستشعار الذكية ثلاثة محددة النحو التالي.

1، وحدة متكاملة غير الطريقة

جهاز استشعار ذكي غير متكامل هو كبير التقليدية استشعار إشارة دائرة تكييف، المعالجات الرقمية في تركيبة مع واجهة حافلة لنظام استشعار ذكية تشكل متكامل. يتم تطوير هذه المجسات المتكاملة غير الذكية بسرعة في ظل زخم الوضع تطوير نظام التحكم في ناقل المجال. الآلي مصنعي الأدوات المعدات الأصلية لعملية الإنتاج ثابتة إلى حد كبير، بطاقة المعالج إضافية مع واجهة الحافلة الرقمية تجميعها، ويمكن التواصل مع والسيطرة،،، ذكي التشخيص الذاتي-تعويض النفس التصحيح الذاتي البرمجيات، وتمكين وظيفة استشعار ذكية. هذا هو الأكثر اقتصادا وأسرع وسيلة لبناء أجهزة الاستشعار الذكية.

2، لتحقيق التكامل

نظام استشعار ذكية هو استخدام متناهي الصغر التكنولوجيا وLSI، وذلك باستخدام السيليكون كمادة قاعدة لانتاج عنصر حساس، الدائرة تكييف إشارة وحدة المعالج، ودمجها شكلت على رقاقة. ندرك متكاملة للاستشعار ذكية لتحقيق التصغير، بنية متكاملة، وبالتالي تحسين دقة والاستقرار. بعد مجموعة من العناصر الحساسة التي تشكل، مع برامج معالجة الصور المقابلة، ويمكن تنفيذها وتشكل متعدد الأبعاد نمط التصوير استشعار الصورة، وعندما وصلت استشعار ذكية شكله الأكثر تقدما.

3، تنفيذ الهجين

التي سيتم تنفيذها على شريحة واحدة نظم الاستشعار الذكية، وهناك العديد من المشاكل الصعبة. قد تكون هناك حاجة، قد تكون متكاملة لكل وصلة (على سبيل المثال، وسائل الحساسة، الدائرة تكييف إشارة، وحدة المعالج، واجهة الحافلة الرقمية) نظام متكامل مع توليفات مختلفة على اثنين أو ثلاثة رقائق، والتي تقام في السكن سنوات.

تطورات تكنولوجيا الاستشعار الذكية واتجاهات

اتجاهات

1، لتطوير عالية الدقة

مع تحسين مستوى الإنتاج من التشغيل الآلي، والطلب على أجهزة استشعار آخذة في الارتفاع أيضا، يتم تطويرها مع حساسية عالية، ودقة عالية، والاستجابة السريعة، وحسن القابلية أجهزة استشعار جديدة لضمان موثوقية التشغيل الآلي الإنتاج.

2، وموثوقية عالية، وتطوير مجموعة واسعة درجة الحرارة

يؤثر تأثيرا مباشرا على موثوقية من أجهزة الاستشعار لمكافحة التشويش جهاز الكتروني الأداء أو الاتجاه دائمة مثل، وتطوير وموثوقية عالية، ونطاق واسع درجة الحرارة من أجهزة الاستشعار يكون. تطوير مواد جديدة (مثل السيراميك) استشعار سيكون واعدا.

3، والتصغير من

وظائف مختلفة السيطرة على المعدات المتنامية، ومتطلبات كل عضو أصغر هو أفضل، وبالتالي فإن حجم مستشعر نفسها هي صغيرة بقدر الإمكان، الأمر الذي يتطلب تطوير مواد جديدة وتقنيات المعالجة، وأجهزة الاستشعار الحالي باستخدام حجم مادة السيليكون صغيرة جدا. كجهاز استشعار التسارع التقليدية عن طريق الجاذبية والربيع كتلة مصنوعة من ضخمة، والاستقرار الفقراء، والحياة هي باختصار، وحجم مستشعر تسارع باستخدام تكنولوجيا السيليكون متناهي الصغر مصنوعة من مختلف الليزر هو صغير جدا، والقابلية يمكن الاعتماد عليها كانوا أفضل بكثير.

4، وسلبية السلطة الصغرى والتنمية

أجهزة الاستشعار عادة ما تكون غير تحويل لاستهلاك الكهرباء، لا يمكن فصل التيار الكهربائي أثناء عملية في الميدان أو في مكان بعيد عن الشبكة، وغالبا مع بطارية تعمل بالطاقة أو تعمل بالطاقة الشمسية، وتطوير جهاز استشعار قوة الدقيقة وأجهزة الاستشعار السلبي أمر لا مفر منه اتجاه التنمية، حتى نتمكن من توفير الطاقة ويمكن أن تزيد من عمر النظام. حاليا، وضعت انخفاض فقدان الطاقة رقاقة بسرعة، مثل مكبرات الصوت التنفيذية T12702، قوة ثابتة 1.5 A، العمل الجهد فقط 2 ~ 5V.

5، إلى رقمي ذكي

مع تطور حديثة، قد تجاوز وظيفة استشعار الوظائف التقليدية، والإخراج لم يعد الإشارات التناظرية واحدة (على سبيل المثال، 0 ~ 10mV)، ولكن من خلال معالجة الإشارات الرقمية الحواسيب الصغيرة جيدة، أو حتى مع وجود وظيفة التحكم، هذا هو المعروف باسم أجهزة الاستشعار الرقمية.

6، وتطوير شبكة

الشبكات تطور مهم استشعار الاتجاه، تبين دور ومزايا الشبكة تدريجيا. وشبكة الاستشعار تعزيز تنمية التكنولوجيا الالكترونية.

أولويات التنمية

1، خطأ الكشف والتنبؤ تطبيق الذكاء الجهاز. قبل حدوث أي خطأ في النظام الذي يسبب عواقب وخيمة، لا بد من أن تكتشف أو التنبؤ المشاكل التي قد تنشأ. حاليا لم يحدد نموذج الدولة غير طبيعي على وجه التحديد، تكنولوجيا الكشف غير طبيعية ما زالت ناقصة، الحاجة إلى الجمع بين المعلومات والمعرفة الحسية لتحسين آلات ذكية.

2، ودولة طبيعية بدقة عالية، وحساسية عالية تنظر بعض المعلمات المادية؛ وفي حالة الكشف، والقليل جدا عطل التقدم. وبالتالي لديها حاجة ملحة للكشف والتنبؤ بالفشل، يجب تطوير بقوة التطبيق.

3، وتكنولوجيا الاستشعار الحالية على الشعور بدقة كمية فيزيائية أو كيميائية في نقطة واحدة، ولكن كانت الدولة استشعار متعددة الأبعاد صعبة. قياس البيئة، والتي يتم توزيعها على نطاق واسع والمعلمات المميزة الجوانب الزمنية ذات الصلة، ولكن أيضا حاجة ملحة لمعالجة فئة المشكلة. لذلك، لتعزيز البحوث والتطوير للاستشعار عن دولة متعددة الأبعاد.

4، الاستشعار عن بعد عنصر التحليل الهدف. تحليل التركيب الكيميائي تستند في معظمها على المواد عينة، وأحيانا أخذ العينات صعبة للغاية من المواد المستهدفة. قياس الأوزون في طبقة الستراتوسفير، الاستشعار عن بعد الطيف لا غنى عنه جنبا إلى جنب مع الرادار أو تكنولوجيا الكشف الليزر هو نهج واحد ممكن. تحليل مكونات العينة لا يتأثر بسهولة عن طريق الضوضاء أو يتوقع وسائل الإعلام المختلفة بين نظام استشعار والمكون الهدف، ونظام الاستشعار عن آلة الاستخبارات لحل المشكلة.

5، وجهاز استشعار لدورات المتاحة الموارد ذكاء. نظم التصنيع الحديثة حققت عملية الإنتاج الآلي فعالة من المواد الخام إلى المنتج عندما يكون المنتج لم يعد في استخدام أو التخلي عنها، ودورة ليست فعالة ولا التلقائي. إذا كانت إعادة تدوير الموارد يمكن بكفاءة وبشكل تلقائي، يمكن أن تمنع نقص التلوث والطاقة البيئية على نحو فعال، وإدارة دورة حياة الموارد. يتم تحديد دورة فعالة من الآلية، وذلك باستخدام الاستخبارات آلة لتمييز عنصر معين أو مكونات معينة، ونظام الاستشعار الذكي هو مهمة هامة جدا.

التركيز على البحوث

دراسة 1، وآلية المادية للتحويل

إخراج رقمية هي واحدة من المظاهر التقليدية من أجهزة الاستشعار الذكية، فإنه ليس مجرد التناظرية - الرقمية تحويل بسيط الرقمية، ولكن لتحقيق مخرجات رقمية من آلية. حيث استشعار الرنانة وجود الانتاج المباشر الرقمي، وارتفاع الاستقرار، استنساخ عالية، والقدرة المضادة للتدخل، القرار القياس ودقة عالية. التقليدي التردد الكشف عن إشارة من أجهزة الاستشعار صور تتطلب تصميم أكثر تعقيدا، الأمر الذي يحد من الاستخدام الواسع النطاق والتنمية في المجال الصناعي. الآن فقط الدوائر المتكاملة على نفس السيليكون الكشف ذكي، ويمكن استخراج بسرعة إشارة من هذا القبيل أن تردد الرنين من أجهزة الاستشعار الميكرو ميكانيكية أصبحت موضوعا ساخنا في استشعار العالم.

2، متعدد بيانات بحوث الاندماج

دمج البيانات هو تجميع البيانات وتكنولوجيا التصنيع، العديد من التخصصات التقليدية ودمج التقنيات والتطبيقات الجديدة، مثل الاتصالات، والتعرف على الأنماط، نظرية القرار، نظرية عدم اليقين، ومعالجة الإشارات ونظرية التقدير، وتجهيز الأمثل، وعلوم الكمبيوتر، الذكاء الاصطناعي والشبكات العصبية. حاليا، أصبح تكامل البيانات مجالا هاما من التركيز على البحوث ومتكاملة نظرية استشعار ذكية. وهذا هو، وافر من أجهزة الاستشعار أو مصادر معالجة تكامل المعلومات والتقييم، مما أدى إلى نتائج أكثر دقة وموثوقية. وهكذا، على مجموعة من عدد وافر من أجهزة الاستشعار، ودمج البيانات من الممكن أن تمارس بما فيه الكفاية خصائص كل جهاز استشعار، وذلك باستخدام مكملة، والتكرار، وتحسين دقة وموثوقية المعلومات القياس، لإطالة عمر النظام. في السنوات الأخيرة، ودمج البيانات وإدخال الخوارزميات الجينية، وتحليل المويجات والتكنولوجيا الافتراضية.

وتمثل أجهزة الاستشعار الذكية الاتجاه العام لتطور أجهزة الاستشعار، وقد اعترف أنه انتباه العالم، وبالتالي، يمكن القول الاستشعار الذكي هو جهاز استشعار جديد للتنمية واعدة جدا. في المستقبل، مع تطوير تكنولوجيا السيليكون الصغيرة وتصنيع الآلات، جيل جديد من وظيفة استشعار ذكية سوف تكون أكثر زاد. ومن الشبكات العصبية الاصطناعية، والذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا معالجة المعلومات، واستشعار وجود المخابرات العالي، في حين أنه يشكل أيضا اتجاه الميكروسيستم نحو microsensors، المحركات الصغيرة والمعالجات تطوير الثالوث.

قائمة تطبيقات الاستشعار الذكية في مجال العلوم والتكنولوجيا الأسود

أجهزة الاستشعار الجزيئية

وعلى الرغم من أنه كانت هناك في الماضي المواد الكيميائية المستخدمة في احتياجات التشفير من "الحبر السري" في التكنولوجيا، ولكن قد تحسنت باستمرار طرق الكشف الصعب المعلومات ضمان خفية من قراءتها دون إذن. وردا على ذلك، طور معهد إسرائيل وايزمان للعلوم، ديفيد مارغوليس وفريق بحثه جهاز استشعار الجزيئية الفلورسنت التي يمكن أن تميز بين أطياف الانبعاث مختلفة من المواد الكيميائية عن طريق توليد مضان محددة. ظل المخاوف الأخيرة حول المراقبة الإلكترونية العالمية، ويوفر هذا الاستشعار وسيلة آمنة لتجاوز نظام الاتصالات الالكترونية.

الاستشعار اللاسلكية

في السنوات الأخيرة، أصبح بتتبع اللياقة البدنية أكثر شعبية منتجات التكنولوجيا القابلة للارتداء. ومع ذلك، من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، المهندسين لديها هذا المفهوم خطوة أخرى إلى الأمام وتطوير جهاز استشعار لاسلكي صغير للكشف عن صحة الجسم البشري. ويذكر أن هذه الأجهزة قد انخفضت إلى حوالي 1 MM3 حجم واحد فقط من الغبار، ويشار إليها باسم "عصب الغبار." يمكن زرعها هذه المجسات في جسم الإنسان، وأنها ستكون على الأنسجة والعضلات والأعصاب كشف في الوقت الحقيقي هناك.

أجهزة الاستشعار اللاسلكية في الصناعية والزراعية والعسكرية، والفضاء، والبناء والرعاية الصحية وحماية البيئة وغيرها من المجالات أكثر وأكثر على نطاق واسع. وتلتزم شنتشن إلكتروني التشريعية لتصميم وتطوير أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار اللاسلكية وشبكات الاستشعار اللاسلكية على أساس جمع البيانات اللاسلكية ونظام انتقال مراقبة حلول العلمي والتكنولوجي على المدى الطويل. على سبيل المثال، درجة الحرارة والرطوبة أجهزة الاستشعار اللاسلكية، وأجهزة الاستشعار اللاسلكية الضغط، جهاز استشعار درجة الحرارة لاسلكية، وأجهزة الاستشعار الغاز لاسلكية، وأجهزة الاستشعار مستوى السائل لاسلكية. التطبيق العملي للحكمة النظام الزراعي مراقبة البيئة المسببة للاحتباس الحراري الذكية، والحكمة من البيئة الثقافة مراقبة النظام والتخزين ومجموعة من نظم الرصد البيئي، ونظام الشبكة الذكية مراقبة، ونظم الرصد البيئي المخاطر الكبرى، ونظم إدارة الطاقة، وأنظمة مراقبة الجودة البيئية في الغلاف الجوي وتصنيع رصد ذكي الأنظمة.

جهاز استشعار للإضاءة الحيوية

تلألؤ بيولوجي هو في الواقع نوع جديد من أدوات البحث الاستشعار، وهذا الانزيم وسيفيراز المعدلة وراثيا والتي اخترعها فريق من العلماء في جامعة فاندربيلت في الولايات المتحدة من خلال. ووفقا للباحثين، فإن هذا الاستشعار الجديد يمكن استخدامها لتتبع التفاعلات داخل الدماغ في الشبكة العصبية على نطاق واسع.

الشعر الاصطناعي الاستشعار

بالنسبة للبشر، والجلد ليس فقط لحمايتنا من غزو الغبار والبكتيريا الحاجز، ونحن نرى وسائل الإعلام وتغيرات البيئة الخارجية. مع مواصلة تطوير الروبوتات الباحثين، والتي أيضا تحاول أن نسعى لبناء الروبوتات حقيقي كما وظيفة الجلد. قامت الصين هاربين جامعة الصناعية أستاذ علوم المواد شياو دونغ وزملاؤه في هذا المجال للابتكار والبحث وتطوير التقنيات الجديدة التي يمكن أن تحاكي سطح الجسم من شعر ناعم، والشعور لتمرير المعلومات إلى الروبوت. يتم إحضارها الباحثون استخدامها بدلا من خط رفيع من الشعر 30 ميكرون، وصف من الأسلاك غرامة جزءا لا يتجزأ من الشحوم السيليكون والمطاط، ودور صف من الأسلاك على الجلد المعلومات اصطناعية العالم الخارجي. نتائج البحث يمكن استخدامها لاستشعار الأجهزة التعويضية أو الرعاية الطبية المناسبة.

استشعار تعمل باللمس مركب

حاليا، ويشمل معظم الروبوتات فقط استشعار تعمل باللمس خلية الحمل، بحيث يمكن الكشف عن الحزم ونسيج من الجسم، مما يجعل منخفض الدقة الروبوت الاعتراف الأجسام الغريبة. ومع ذلك، إذا كانت قوة التقليدية، وربط أجهزة الاستشعار، قد يكون استشعار تعمل باللمس مركب يتألف من الروبوت للمساعدة في تحديد الكائن. فهو يستغل مبدأ معهد جورجيا للخبراء تقنية قدم الروبوت الخاص به تصاميم قادرة على توليد الحرارة عن طريق إجراء وعدم إجراء الأقمشة والثرمستور جعلت "الجلد".

استشعار الهواء

أطلقت شركة TZOA جهاز استشعار الهواء الجديد. ومن المعلوم أن أجهزة الاستشعار هو معلومات عن نوعية الهواء يمكن جمعها والمعلومات التي تم جمعها بما في ذلك نوع من الجسيمات، التي إذا كان يحتوي على وعدد من المواد الكيميائية الضارة. والجهاز أيضا يحمي الجنين وتؤثر على نمو الدماغ الأطفال من أضرار التلوث. المستقبل، وتخطط الشركة لمعدات بيع للتلوث في الهواء الطلق في الصين والهند، فضلا عن بيع معدات لتلوث الهواء الداخلي في الولايات المتحدة. TZOA أيضا على تطوير نوبة الربو الناجم عن عوامل تساعد على تحديد الجهاز الربو.

المعززة النوم "تحسس" الاستشعار

ووفقا للتقارير، اخترع جيمس في لندن جهاز استشعار النوم، ودعا "العقل" هو. ومن المعلوم أن "الحس" وفقا للائحة من أجهزة الاستشعار الرئيسي يمكن تلقائيا ضبط الإضاءة والتدفئة السيطرة، ولعب حتى الموسيقى الهادئة تساعد على النوم البشري، أثناء النوم هي أيضا قادرة على التكيف مع حالة مريحة أكثر للبيئة. كما رصد الصوت والضوء ودرجة الحرارة والرطوبة ونوعية الهواء من النوم لليلة والنتيجة المستخدم.

استشعار EMG

لأن كان معظم البؤرة الاستيطانية في جمع بيانات الاستشعار في مجال الرعاية الصحية دائما دورا هاما. شنغهاي تشنغ الكهربائية استشعار كهربية العضل الذاتي المتقدمة هو استشعار المسؤولية، لديها معدل أخذ العينات، والقدرة المضادة للتدخل، وتأثير تصفية جيد. تم تطبيق الاستشعار بنجاح في التأهيل الطبي والأطراف الصناعية الكترونية، ولكن في المستقبل أن تمتد إلى VR / AR، اللياقة البدنية، والهيكل الخارجي الجسم وغيرها من الصناعات شروق الشمس.

أجهزة استشعار الحرارة

ملتزمة مراقبة صحة المرضى الذين يعانون من مرض السكري المبدعين وضعت ذكية الجوارب الشركة SirenCare، الجوارب من قبل جهاز استشعار درجة الحرارة للكشف عن ما إذا كان المريض هو التهاب، وكشف في الوقت الحقيقي، وبالتالي على صحة المرضى الذين يعانون من مرض السكري. مقارنة مع غيرها وضعت قبل والأحذية، ونعل والجوارب صفارة الإنذار وأقرب إلى الجلد. والمنسوجة أجهزة الاستشعار في جورب، يمكن للالقدم كشف عن التهاب في أي وقت، ويتم الكشف عن كل المعلومات التي سيتم تحميلها على التطبيق على الهاتف الذكي الخاص بك، في أي وقت مناسب للمريض فهم الظروف أقدامهم.

استشعار الجلد

ويذكر أن الباحثين اليابانيين قد اخترع الجديدة أجهزة استشعار متكاملة العامة الرخيصة مثل إسعافات أولية. هذا ضمادة لاصقة هو جهاز لاستشعار متكاملة ملصقات مرونة على الجسم، ويمكن للجسم مراقبة كمية النشاط، وتواتر القلب وشدة الأشعة فوق البنفسجية، وما شابه ذلك، ويمكن استخدامها لإدارة الصحة، والشبكات وغيرها من المجالات. أجهزة استشعار يمكن تركيبها على تقنية الطباعة نوع البشرة يتم طباعة وضعت حديثا فيلم من البلاستيك رقيقة، وتتم مقارنة استشعار أشباه الموصلات الأقل إلى تكاليف تكنولوجيا التصنيع التقليدية، مع الأخذ بعين الاعتبار سهولة الاستخدام والتكلفة المنخفضة.