【正文】 規(guī)定的七層結(jié)構(gòu)，即：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。還可按IEEE 和 IEEE 對網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器接口進行一些標(biāo)準(zhǔn)化改造。例如運行了一個實時多任務(wù)操作系統(tǒng) RTOS（Real Time Operation System）。為了接入 Internet，除了以太網(wǎng)控制芯片還是不夠的，它只完成了底層的協(xié)議轉(zhuǎn)換。3 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的軟件結(jié)構(gòu)及特點 有了硬件作為基礎(chǔ)，軟件的設(shè)計就有了針對性。由于現(xiàn)場級的智能傳感器的軟、硬件資源畢竟有限，還要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的軟件處理功能，因此，對于傳感信息量大、實時要求性高的應(yīng)用場合，完全利用軟件實現(xiàn)協(xié)議難以達到要求。 網(wǎng)絡(luò)接口單元的特點 網(wǎng)絡(luò)接口單元是實現(xiàn)傳感信息與網(wǎng)絡(luò)接入的關(guān)鍵。其中，EMPU 具有體積小、重量輕、成本低的優(yōu)點，可在電路板上外置 ROM、RAM 和各種外設(shè)等器件，擴充系統(tǒng)功能與資源；MCU 的特點是計算機系統(tǒng)單片化，因而體積小、功耗和成本低、可靠性高且片上外設(shè)資源豐富，比較適合于控制；EDSP 則嵌入了 DSP 處理器，特點是編譯效率較高，指令執(zhí)行速度高，適合運算量較大（如向量運算、指針線性尋址等較多）的場合，但價格較高。從智能傳感器高可靠性、低功耗、低成本和微體積等特點出發(fā)，嵌入式微處理器系統(tǒng)是最佳選擇。轉(zhuǎn)換速度可視微處理器速度而定，而轉(zhuǎn)換精度則是現(xiàn)場要求而定，一般在 10 位以上。在智能傳感器的信號調(diào)理單元往往需要模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，將經(jīng)過模擬濾波放大的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再傳給微處理單元進行進一步處理。為此必須進行信號的某些處理。在信號傳送和記憶時，由于噪聲的混入和系統(tǒng)的特性不完整等會產(chǎn)生某種信號畸變。生物傳感器最初是指用來檢測有機物的傳感器，隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，其概念不斷被修正和更新，現(xiàn)在稱“以固定化的生物體成分或生物體本身作為敏感元件的傳感器為生物傳感器”，例如酶傳感器、微生物傳感器和免疫傳感器分別涉及到了酶、蛋白質(zhì)、微生物細(xì)胞核生物體組織等等。物理傳感器是發(fā)展最早、種類最多的一類傳感器，它主要是將物理世界的各種物理量如力、位移、流量和溫度等等通過其敏感單元轉(zhuǎn)換為電或光的物理量，其轉(zhuǎn)換動作采用的是物理效應(yīng)，如雙金屬片的受力彎曲，壓強的作用以及一些敏感元件受力后產(chǎn)生的光電反應(yīng)等等。 敏感元件的特點 敏感元件在整個系統(tǒng)中扮演的是“感官”的角色，就象人的五官一樣，它將外界的各種信號轉(zhuǎn)換成傳感器系統(tǒng)能理解的信號。 2 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的硬件結(jié)構(gòu)及特點 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的結(jié)構(gòu)大致可分為敏感元件、信號處理理部分、微處理器單元和網(wǎng)絡(luò)接口單元。目前也沒有專門給傳感器接入 Internet 使用的協(xié)議，研究使用的是一種嵌入式 TCP/IP 協(xié)議。因此需要一個關(guān)于智能傳感器網(wǎng)絡(luò)接口的開放式標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。在現(xiàn)場總線方面，傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基于各種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的分布式測量和控制系統(tǒng)DMCS（distributed measurement and control system）所采用的控制總線網(wǎng)絡(luò)多種多樣，千差萬別，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、通訊接口、通訊協(xié)議各不相同，如 Foundation Fieldbus、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline 等。90 年代以來，Internet 已遍布世界各地，這也使得傳感器網(wǎng)絡(luò)不再局限于現(xiàn)場總線方向的開發(fā)，人們開始嘗試將傳感器象其它網(wǎng)絡(luò)終端一樣作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接入到 Internet 中來，因此便出現(xiàn)了嵌入 TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳感器，通過此類傳感器的接口，可直接與 Internet 相連，這樣就可在Internet 上的其它終端上對傳感器進行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問、信息實時發(fā)布與共享，以及對其進行在線編程。在這個發(fā)展階段還有一個變革是 C/S（客戶/服務(wù)器）模式向 P/S（發(fā)布/訂閱）模式的轉(zhuǎn)變。一些小型的網(wǎng)絡(luò)如 Profibus 就是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，而緊接著出現(xiàn)的各種工業(yè)現(xiàn)場總線又使傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展邁了一大步。此外 BITBUS 將一個小的實時內(nèi)核封裝于 8044 中，第一次將傳感器總線布于一個產(chǎn)品之中，用于連接傳感器或執(zhí)行器，代替原來的直接連線。在此階段傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展取得的最大進步是源于1983 年 Intel 公司推出 BITBUS 和 8044 微控制芯片。微處理器在傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用使傳感器節(jié)點的智能水平不斷提高，原先的通訊技術(shù)過于簡單已不能滿足需求。1 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的發(fā)展及現(xiàn)狀 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的發(fā)展大致可分為3個階段：第一階段的傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是點對點結(jié)構(gòu)，接口標(biāo)準(zhǔn)如電流環(huán)和 1~5V信號為傳感器和控制信息到達或離開傳感器或執(zhí)行器提供了一種方法。智能傳感器概念的產(chǎn)生和發(fā)展是一個不斷“與時俱進”的過程，經(jīng)歷一個內(nèi)涵不斷豐富的過程，它不僅僅是將單片機嵌入到傳感器中實現(xiàn)模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而且要實現(xiàn)溫度補償、修正、校準(zhǔn)，同時利用A／D變換器將模擬信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，它不是簡單的硬件構(gòu)成，而是通過硬軟件綜合技術(shù)的運用，對信號進行處理，輸出數(shù)字信號。所以智能傳感器具有更高準(zhǔn)確性和更好的穩(wěn)定性與可靠性，并且綜合成本更為便宜，使用更為方便。 與傳統(tǒng)的輸出模擬信號傳感器相比，智能傳感器能在芯片內(nèi)部實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的檢測和加工處理，并且可以通過標(biāo)準(zhǔn)的接口與外界實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，以及根據(jù)實際的需要通過軟件控制改變傳感器的工作，從而實現(xiàn)智能化。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)接口單元 TCP/IP協(xié)議 Web服務(wù)器Abstract As a kind of sensor information important tool, in industrial production, science and technolog