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第4章 敏感元件与传感器技术 智能式传感器 智能传感器作为一种新型传感器发展起来。它是基于人工智能、信息处理技术实现的具有分析、判断，量程自动转换，漂移、非线性和频率响应等自动补偿，对环境影响量的自适应，自学习以及超限报警、故障诊断等功能的传感器。 智能传感器就是一个最小的微机系统，其中作为控制核心的微处理器通常采用单片机，其基本结构框图如图示。 微型传感器 MEMS（Micro Electro-Mechanical System）通常称微机电系统，在欧洲和日本又常称微系统（Micro System）和微机械（Micro Machine），是当今高科技发展的热点之一。 1994年原联邦德国教研部（BMBF）给出了微系统的定义，即：若将传感器、信号处理器和执行器以微型化的结构形式集成一个完整的系统，而该系统具有“敏感”、“决定”和“反应”的能力。 微机电系统通常具有以下典型的特性： （1）微型化零件； （2）由于受制造工艺和方法的限制，结构零件大部分为两维的、扁平零件； （3）系统所用材料基本上为半导体材料，但也越来越多地使用塑料材料； （4）机械和电子被集成为相应独立的子系统，如传感器、执行器和处理器等。 与一般传感器比较，微传感器具有以下特点： （1）空间占有率小。 （2）灵敏度高，响应速度快。 （3）便于集成化和多功能化。 （4）可靠性提高。 （5）消耗电力小，节省资源和能量。 （6）价格低廉。 必威体育精装版动态（关于传感器） 1、物联网的概念 物联网是指通过各种传感器、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的起源和发展 物联网的概念最初来源于美国麻省理工学院(MIT) 在 1999 年建立的自动识别中心( Auto- ID Labs)提出的网络无线射频识别(RFID)系统，把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来， 实现智能化识别和管理. 2005 年 ITU （国际电信联盟）在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上正式确定了物联网的概念， 并随后发布了 ITU Internet reports 2005 the Internet of things， 介绍了物联网的特征相关的技术面临的挑战和未来的市场机遇。 IBM的智慧地球 2008年11月6日，IBM CEO彭明盛(Sam Palmisano)在纽约市外交关系委员会做了一次重要的演讲，题目是“智慧地球：下一代的领导议程”(A Smarter Planet: The Next Leadership Agenda)。 “将智能技术应用到生活的各个方面，如应用到各系统和程序之中，以便货物能被顺利地研发，制造购买，人们能享受各种服务，万物（包括人，货币，石油，水电等）可以顺畅流通，人们可以安居乐业。” IBM的智慧地球 美国战略 奥巴马就任美国总统后，对IBM首席执行官彭明盛首次提出的“智慧地球”概念给予了积极的回应，并上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。 该战略认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”。 中国政府的重视 2009年8月7日，国务院总理温家宝在考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表示，至少三件事情可以尽快去做，一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。 中国政府的重视 2009年11月3日，温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话。 他指出，“未来要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。 温家宝此次讲话，清晰地点明未来将着力发展物联网的相关技术与应用。 中国政府的重视 2010年3月5日，温家宝总理在政府工作报告中指出，要“大力培育战略性新兴产业。国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确重点，有所作为。要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。” 3、物联网的体系结构 物联网体系架构分为三层：感知层、网络层和应用层。 感知层包括二维码标签和识读器