e-works数字化企业网  »  文章频道  »  基础信息化  »  物联网

传感器为啥手握物联网“半条命”?

2019/5/31    来源:物联网智库    作者:佚名      
关键字:传感器  物联网  
物联网世界是一个感知的世界,主要包括感知层、传输层、平台层和应用层。俗话说,好的开始是成功了一半,而感知作为物联网的“排头兵”,其作用自然不必质疑,特别是在智能化、物联网的今天,传感器赋予物体“生命”。

    在物联网行业,我们经常将传感器比作人类的五官,但它并不负责貌美如花,它负责感知,试想没有五官的我们除了一个“丑”字形容外,生活还能有颜色、声音吗?

    而今我们身处的这个世界里,什么东西都能“人化”。继互联网之后,物联网上演了一出“万物成精”的好戏,西游记、义妖传、封神榜中的情景于现在社会就要成真了。

    白龙马被迫下岗,达到L4/L5级别之后的电动小汽车开起来节能环保还不吃草,更是能自己随心所欲的跑;路见不平一声吼,声控路灯亮一宿;哪里有压迫,哪里就有压力传感器……

    而之所以会有单方面撕毁“建国后不准成精”协议的举动出现,很大一部分责任应该归咎于物联网,而物联网中,传感器又是其命门,也就是它让汽车、家居、路灯、甚至手机等等这些新时代下的物件儿一一成精,化身成有鼻子有眼,能听会说的“妖精”。

    近年来,我国传感器市场持续快速增长,年均增长速度超过20%,2011年传感器市场规模为480亿元,到2016年达到1126亿元,2017年增长至1300亿元,同比增长15.45%。物联网作为下一波科技浪潮,万亿连接数背后意味着传感器出货量也将迎来一个爆发,传感器的产业规模和效益增长空间可想而知,多么撩人。

    届时,传感器装备到各种各样的物件儿上,满地跑得可都是比人的感官还要灵敏的“妖精”了!

    在传感器的加持之下,房门、椅子、电灯泡,摩托、汽车、红绿灯,天上飞的、地上跑的、海里漂,水下游的,各式各样的东西皆显神通。为防以后不晓得,咱不妨先认识认识各位“大仙”。

传感器是个啥子?用它作甚?

    首先,传感器是个啥?传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。其特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。

    说完这些,大家一起懵,到底是个啥?

    这么说吧,英国主教乔治·贝克莱说,存在即被感知。如果把主体换成物件儿呢?比方说,人眼看到的东西即是存在的,但闭上眼睛之后,它就是不存在的(在贝克莱看来);但如自动驾驶的汽车呢?它本身是没有眼睛的,抛去车身上的摄像头,它依然可以感知外物,那么这就是传感器的功劳了。(简直将唯心主义放在地上摩擦)

温度传感器

图1 温度传感器

    在这些五花八门的传感器中,有眼、有鼻、有耳、有神经……根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

    传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成:

    敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

五官齐全却不帅的传感器

    这些有鼻子有眼,能嗅会尝的器件儿,虽然造型各异,可它们的灵敏度可是人的感知所无法达到的(注:分类按照传感器功能,将其与人五官比拟):

光敏传感器——视觉

    光敏传感器是对外界光信号或光辐射有响应或转换功能的敏感装置。主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。

光敏传感器结构

图2 光敏传感器结构

    光敏传感器的主要应用领域也十分常见,像太阳能路灯、声光开关、摄像头等等,当然,还有我们手机的亮度自动调节功能模式以及未来可预见的自动驾驶汽车。

    在其不可思议创造中,还有依靠摄像机来“听”颜色的。上图这哥们儿从出生时就患上了色盲症。想象一下来到世界的第一天,自己看到与别人看到的是不同的环境。可能长大之后才从别人嘴里得知,原来因为自己色盲,竟被这个花花世界欺骗了十几年,原来世界不只有黑白,还有赤橙黄绿青蓝紫……

    不过,好在他并没有放弃看看世界的念头,最终排除万难在头上装上了这根类似天线宝宝的天线。这根天线上面安装了可识别多达360种颜色的数码相机,识别出的颜色通过一台笔记本电脑将声波传到后方的晶片,再经由骨传导来听见眼前的色彩频率。

    看似神奇的物件儿,其实现过程并不算复杂(以光电传感器为例),把它可分为三部分:发送器、接收器和检测电路。

    发送器,发射光束所用,其光源一般来自半导体光源、发光二极管,也就是通常所说的LED,还有激光二极管和红外线二极管。

    接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。

发光二极管

图3 发光二极管

    发送器对准目标发射光束,光束不间断地发射或者改变脉冲宽度。在接收器的前面,还装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它是最终滤出有效信号和应用该信号的“出口”。

责任编辑:程玥
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并已尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐