物聯(lián)網標識技術概述-在線瀏覽
2025-02-23 03:45本頁面
【正文】 信技術，其中又以無線傳感器網絡（ Wireless Sensor Network，簡稱 WSN）發(fā)展最為迅速，受到了普遍的重視。在物聯(lián)網中傳感器的作用尤為突出，是物聯(lián)網中獲得信息的主要設備。 傳感器技術 1．按被測量分類 : ?被測量的類型主要有： ?①機械量，如位移、力、速度、加速度等； ?②熱工量，如溫度、熱量、流量（速）、壓力（差）、液位等； ?③物性參量，如濃度、粘度、比重、酸堿度等； ?④狀態(tài)參量，如裂紋、缺陷、泄露、磨損等。 ?現(xiàn)有傳感器的測量原理都是基于物理、化學和生物等各種效應和定律，這種分類方法便于從原理上認識輸入與輸出之間的變換關系，有利于專業(yè)人員從原理、設計及應用上作歸納性的分析與研究。例如，電容式傳感器依靠極板間距離的變化引起電容量的改變。例如水銀溫度計是利用水銀熱脹冷縮現(xiàn)象測量溫度；壓電式傳感器是利用石英晶體的壓電效應實現(xiàn)測量等。如熱電偶、光電池等，這種類型傳感器又稱為有源傳感器。例如電阻式、電感式等傳感器，這種類型的傳感器必須由外部提供激勵源（電源等），因此又稱為無源傳感器。 （ 2）磁學式傳感器 ?磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的，主要用于位移、轉矩等參數(shù)的測量。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的，主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。 傳感器技術 （ 5）電荷傳感器 ?電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的，主要用于力及加速度的測量。 傳感器技術 （ 7）諧振式傳感器 ?諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測量壓力。 傳感器技術 ?另外，根據(jù)傳感器對信號的檢測轉換過程，傳感器可劃分為直接轉換型傳感器和間接轉換型傳感器兩大類。 傳感器技術 2. 常見傳感器 ?作為物聯(lián)網中的信息采集設備，傳感器利用各種機制把被觀測量轉換為一定形式的電信號，然后由相應的信號處理裝置來處理，并產生響應的動作。 傳感器技術 （ 1） 溫度傳感器 ? 常見的溫度傳感器包括熱敏電阻，半導體溫度傳感器，以及溫差電偶。 ? 半導體溫度傳感器利用半導體器件的溫度敏感性來測量溫度，具有成本低廉，線性度好等優(yōu)點。 傳感器技術 溫度傳感器 傳感器技術 （ 2） 壓力傳感器 ?常見的壓力傳感器在受到外部壓力時會產生一定的內部結構的變形或位移，進而轉化為電特性的改變，產生相應的電信號。 ?電阻式濕度傳感器也成為濕敏電阻，利用氯化鋰，碳，陶瓷等材料的電阻率的濕度敏感性來探測濕度。 傳感器技術 濕度傳感器 傳感器技術 （ 4） 光傳感器 ? 光傳感器可以分為光敏電阻以及光電傳感器兩個大類。 ?光電傳感器主要包括光敏二極管和光敏三極管，這兩種器件都是利用半導體器件對光照的敏感性。 ?霍爾效應是指：把一個金屬或者半導體材料薄片置于磁場中，當有電流流過時，由于形成電流的電子在磁場中運動而收到磁場的作用力，會使得材料中產生與電流方向垂直的電壓差。 傳感器技術 霍爾傳感器 傳感器技術 ?霍爾傳感器結合不同的結構，能夠間接測量電流，振動，位移，速度，加速度，轉速等等，具有廣泛的應用價值。 ?目前已經出現(xiàn)的微機電器件包括壓力傳感器、加速度計、微陀螺儀、墨水噴嘴和硬盤驅動頭等。 傳感器技術 （ 1） 微機電壓力傳感器 ? 某輪胎壓力傳感器的內部結構以及外觀如下圖所示。 傳感器技術 （ 2）微機電加速度傳感器 ? 微機電加速度傳感器主要通過半導體工藝在硅片中加工出可以在加速運動中發(fā)生形變的結構，并且能夠引起電特性的改變，如變化的電阻和電容。 傳感器技術 4. 智能傳感器 ? 智能傳感器（ smart sensor）是一種具有一定信息處理能力的傳感器，目前多采用把傳統(tǒng)的傳感器與微處理器結合的方式來制造。 傳感器技術 傳統(tǒng)的傳感器構成的應用系統(tǒng) 智能傳感器構成的應用系統(tǒng) 傳感器技術 （ 1） 智能壓力傳感器 ? 下圖顯示的是 Honeywell公司開發(fā)的 PPT系列智能壓力傳感器的外形以及內部結構。 溫濕度智能傳感器外形 溫濕度智能傳感器的引腳 溫濕度智能傳感器的 內部框圖 傳感器技術 （ 3）智能液體渾濁度傳感器 ? 下面顯示的是 Honeywell公司推出的 AMPS10G型智能液體渾濁度傳感器的外形，測量原理，以及內部框圖。 光學字符識別技術 ?一個 OCR識別系統(tǒng)，從影像到結果輸出，須經過影像輸入、影像前處理、文字特征抽取、比對識別、最后經人工校正將認錯的文字更正，將結果輸出。 ?語音識別技術的應用包括語音撥號、語音導航、室內設備控制、語音文檔檢索、簡單的聽寫數(shù)據(jù)錄入等。 ?語音識別技術主要包括特征提取技術、模式匹配準則及模型訓練技術三個方面。 ? 生物識別技術比傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。 指紋識別技術 生物計量識別技術 指紋識別軟流程圖 指紋識別軟流程圖 生物計量識別技術 ⑵ 虹膜識別 ? 虹膜識別技術是利用虹膜終身不變性和差異性的特點來識別身份的，虹膜是一種在眼睛中瞳孔內的織物狀的各色環(huán)狀物，每個虹膜都包含一個獨一無二的基于水晶體、細絲、斑點、凹點、皺紋和條紋等特征的結構。統(tǒng)計表明，到目前為止，虹膜識別的錯誤率是各種生物特征識別中最低的，并且具有很強的實用性 . 生物計量識別技術 ⑶ 視網膜識別 ?人體的血管紋路也是具有獨特性的，人的視網膜上面血管的圖樣可以利用光學方法透過人眼晶體來測定。如果視網膜不被損傷，從三歲起就會終身不變。 生物計量識別技術 ⑷ 面部識別 ?面部識別技術通過對面部特征和它們之間的關系（眼睛，鼻子和嘴的位置以及它們之間的相對位置）來進行識別，用于撲捉面部圖像的兩項技術為標準視頻和熱成像技術： 標準視頻技術通過視頻攝像頭攝取面部的圖像，熱成像技術通過分析由面部的毛細血管的血液產生的熱線來產生面部圖像， ?與視頻攝像頭不同，熱成像技術并不需要在較好的光源，即使在黑暗情況下也可以使用。 ?目前采用的掌紋圖象主要分脫機掌紋和在線掌紋兩大類。 ?手形識別是速度最快的一種生物特征識別技術，它對設備的要求較低，圖像處理簡單，且可接受程度較高。 生物計量識別技術 ⑺ 紅外溫譜圖 ?人的身體各個部位都在向外散發(fā)熱量，而這種散發(fā)熱量的模式就是一種每人都不同的生物特征。 ?溫譜圖的數(shù)據(jù)采集方式決定了利用溫譜圖的方法可以用于隱蔽的身份鑒定。 生物計量識別技術 ⑻ 人耳識別 ?一套完整的人耳自動識別系統(tǒng)一般包括以下幾個過程：人耳圖像采集、圖像的預處理、人耳圖像的邊緣檢測與分割、特征提取、人耳圖像的識別。 生物計量識別技術 ⑼ 味紋識別 ?人的身體是一種味源，人類的氣味，雖然會受到飲食、情緒、環(huán)境、時間等因素的影響和干擾，其成分和含量會發(fā)生一定的變化，但作為由基因決定的那一部分氣味 — 味紋卻始終存在，而且終生不變，可以作為識別任何一個人的標記。 生物計量識別技術 (10)
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