传感器技术在智能办公中的应用

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智能传感器在汽车电子中的应用

作者：顾越

来源：《科学与技术》2018年第11期

摘要：众所周知，我国汽车行业发展日益鼎盛。电子技术水平在实际的发展中不断的有所提高，从而保证了而我国现代化汽车档次的提升。智能传感器作为我国当前汽车电子系统的重要核心部分，在汽车电子系统的应用中发挥着积极的推动作用。因此我国汽车电子领域要高度重视智能传感器的技术研发与升级，不断的对传感器技术进行优化升级，从而保证智能传感器在我国汽车电子系统领域得到更好的发展。

关键词：智能传感器;汽车电子;应用

引言

随着经济的发展，我国的汽车行业发展迅速。一些关键的核心技术已经能够和西方国家一较高下。在汽车的各种组成系统和部件当中，电子系统发挥着巨大的作用。传统电子技术在发展的过程中不断提高，在应用的广泛程度和先进性方面都有目共睹。我国现代化汽车档次的提升与电子系统的发展关联密切。随着智能传感器市场的活跃，其在汽车电子行业中的运用逐渐普及起来。各种智能传感器的核心技术研发工作也对传感器整体技术水平进行了升级优化，以此保证了我国汽车电子系统的充沛发展动力。

1智能传感器的定义及特点

随着信息技术的不断更新以及信号技术的不断发展，智能传感器应运而生。智能传感器主要就是一项综合性技术，其将传统的傳感器、信号处理器以及数模转换器等有效结合，而在结构上，将传感器与微电子技术进行了有机的结合，并增加了相应的接口电路，这样不仅丰富了通信接口的方式，而且还在一定程度上实现了各电子设备的互联互通。因此，智能传感器就具有自适应强、精度高等优点，将其运用在汽车电子中就可为人工交互以及人工智能提供技术保障，以此就能有效的提高汽车运行的稳定性和安全性。

2汽车电子技术对于智能传感器的需求

由于我国传统的传感器在技术方面存在着许多的不足之处，其敏感度以及性能也因受到环境的变化而做出相应的变化。然而新型的智能化传感器能够针对于传统的传感器做到优化升级，从而解决上述提到的问题，进而满足了当前汽车电子领域的发展需求。智能传感器与高超的网络技术使汽车电子控制技术的各个控制单元进行有效结合以及互通。当前随着汽车电子技术的迅速发展与成熟，传统的传感器在技术方面已经不能够满足当前汽车电力领域相关技术的发展需求。因此汽车电子技术领域开始注重传感器的智能化发展，智能化传感器主要利用了其龙源期刊网

设施农业用传感器的分类

设施农业传感器的品种较多，按其检测参数分类，主要有以下几种；

1.

用于检测土壤温度，一般使用的有效温度范围在10～40℃（土壤热容积较大，温度变化不是很明显），安装在作物根部土壤中，以测量作物的生长、发育的土壤温度及浇水后土壤的温度变动情况。根据温室或大棚长度安装2～4个不等，安装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。

2.

用于检测设施农业的空气环境温湿度，一般使用的有效温度范围在0～50℃，有效湿度范围在30～90%。大部分安装在温室、大棚或畜禽舍中空气流通较好的遮阳处，一般根据温室、大棚或畜禽舍长度安装1～4个不等，以避免空气流通差导致的局部小气候效应。

3.

用于检测土壤中水分含量，便于及时和适量浇灌。目前有两种表示方式，其一为容积含水量，即V/V%，其二为质量含水量，即M/M%，大部分产品以容积含水量表示，一般有效范围在10～70%。因不同土质能容纳水量不同，故不同土质在浇灌等量水后，所显示的容积含水量会有不同。根据温室或大棚长度安装2～4个不等，安装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。

4. CO2含量传感器

CO2含量传感器用于检测环境中CO2含量，便于决定是否增施气肥或需通风换气。一般以ppm为单位，有效范围在100～1000ppm之间。可以用在温室、大棚中，也可以用在密封/半密封的畜禽舍中。温室、大棚中主要检测有光照情况下CO2含量是否低于作物光合作用的最佳浓度，在畜禽舍中主要检测密封环境下CO2浓度是否超出影响畜禽能生长发育的最大浓度，以便于及时通风换气。独栋温室、大棚或畜禽舍安装1个即可。

含量传感器

NH3含量传感器用于检测畜禽舍环境中NH3的含量，以决定是否需要通风换气和清除粪便。一般以ppm为单位，有效范围在0~100ppm之间。养鸡场应用居多，尤其是蛋鸡场，因为鸡的消化系统不能完全消化饲料，大量蛋白质通过粪便排出后，经过复杂的化学反应转变为NH3，而NH3又是影响鸡蛋产量的关键因素，一旦NH3浓度超过一定值，蛋鸡产蛋率明显下降，甚至不产蛋，需要数周后才能恢复。一般安装1个即可。

2.1设施农业用传感器的分类

设施农业传感器的品种较多，按其检测参数分类，主要有以下 几种；

1. 土壤温度传感器

土壤温度传感器用于检测土壤温度，一般使用的有效温度范围在 10〜40 C （土壤热容积较大，温度变化不是很明显），安装在作物 根部土壤中，以测量作物的生长、发育的土壤温度及浇水后土壤的 温度变动情况。根据温室或大棚长度安装 2〜4个不等，安装时根据 不同作物根系深度确定埋土深度。

2. 空气温湿度传感器

空气温湿度传感器用于检测设施农业的空气环境温湿度，一般使 用的有效温度范围在0~50C,有效湿度范围在30~90%大部分安 装在温室、大棚或畜禽舍中空气流通较好的遮阳处，一般根据温 室、大棚或畜禽舍长度安装1〜4个不等，以避免空气流通差导致的 局部小气候效应。

3. 土壤水分传感器

土壤水分传感器用于检测土壤中水分含量，便于及时和适量浇

灌。目前有两种表示方式，其一为容积含水量，即 V/V%其二为质

量含水量，即M/M%大部分产品以容积含水量表示，一般有效范围 在10〜70%因不同土质能容纳水量不同，故不同土质在浇灌等量

水后，所显示的容积含水量会有不同。根据温室或大棚长度安装 2〜4个不等，安装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。 4. CO2含量传感器

CO含量传感器用于检测环境中 CO含量，便于决定是否增施气 肥或需通风换气。一般以ppm为单位，有效范围在100〜1000ppm之 间。可以用在温室、大棚中，也可以用在密封 /半密封的畜禽舍中。 温室、大棚中主要检测有光照情况下 CO含量是否低于作物光合作用 的最佳浓度，在畜禽舍中主要检测密封环境下 CO浓度是否超出影响 畜禽能生长发育的最大浓度，以便于及时通风换气。独栋温室、大 棚或畜禽舍安装1个即可。

5. NH含量传感器

NH含量传感器用于检测畜禽舍环境中 NH的含量，以决定是否 需要通风换气和清除粪便。一般以 ppm为单位，有效范围在 0~100ppm之间。养鸡场应用居多，尤其是蛋鸡场，因为鸡的消化系 统不能完全消化饲料，大量蛋白质通过粪便排出后，经过复杂的化 学反应转变为NH,而NH又是影响鸡蛋产量的关键因素，一旦 NH 浓度超过一定值，蛋鸡产蛋率明显下降，甚至不产蛋，需要数周后 才能恢复。一般安装1个即可。

2019年9月物联网传感器技术在智能家居中的应用研究杨益，刘青林（贵州工程职业学院，贵州铜仁565200）【摘要】在信息技术中，传感技术的发展也越来越常态化，其在经济及科学甚至是其他领域中的角色也逐渐明显化，像在物联网中的应用，家居中的应用。然而，由于国内传感器产业化市场发展不理想，对于物联网的发展和推广不具备较为成熟的条件。本文首先对传感器技术等概念作了分析，例举了几种常见的物联网传感器技术，再以此为基础，深步研究了物联网传感器技术在智能家居中的具体应用，以探索出推动我国智能家居产业更好发展的方向和前景。【关键词】物联网；传感器技术；智能家居；应用【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）09-0227-02引言随着物联网概念及技术的不断发展袁数字化尧网络化的普及袁智能家居也越来越受到人们的关注袁由此大量的智能家居出现在市场上袁以满足人们在生活上的追求遥像根据环境自动调换温度的智能空调系统袁可以设定时间的智能厨房系统尧按照人的习惯自动调控的智能灯光等智能家居产品的出现袁都直接丰富了人们的生活水平袁使人们能够更加安全尧可靠尧方便的生活遥而智能家居想要拓宽市场袁更好发展就离不开物联网传感器技术的支持袁所以袁对智能家居系统以及其中所使用的物联网传感器技术进行研究是极其必要的遥1传感器技术的概念传感器能够检测到对应的信息袁并且将该信息转化为电信号或者其它容易测量的信号进行输出遥通过传感器能够快速准确的获得需要的信息袁它有时甚至比人的感官更加灵敏[1]遥传感器有许多不同的类型袁例如温度传感器尧气敏传感器尧红外热释传感器等遥在智能家居系统中袁常常需要对环境的湿度尧温度尧气体浓度等进行了解袁而传感器正好能检测到此类信息袁并将其转化为电信号袁最后通过模数转换电路将这些模拟的电信号转化为数字信号传递到计算机中进行进一步的处理袁从而实现对家用电器等设备的控制[2]袁这一技术则为传感器技术遥2常见的物联网传感器技术2.1嵌入式网关技术硬件及软件是嵌入式网关技术最为主要的两个方面遥对于硬件平台上袁可编辑逻辑器件尧微控制器和微处理器是国内最主要使用的硬件遥在此之中袁功能性最强则是微处理器袁它包含了哈佛结构和冯诺依曼结构遥相比冯诺依曼结构袁哈佛结构的运算速度显得更快袁运行的整体效率也更高遥而对于软件上袁微软的WindowsCE尧谷歌的Android等则是较为主流及权威的操作系统袁操作性及可靠度较高遥2.2无线通信技术无线通信技术由于能缩短时空距离袁强化信息流通袁简化通信工具袁被广泛的应用于社会各领域遥无线通信技术有很多种类袁像适应于短距离通信的红外通信技术袁其性价比和保密性都比较高袁但是红外通信技术对于大规模的传感器数据传输受时间限制曰能够在固定的自由频段内工作的蓝牙技术也是其中有一种曰同时袁人们常常应用的Wi-Fi技术是其中较为明显的一种其属于短距离无线技术袁转化有限信为无线信号袁但其明显在信息安全隐患上的安全性及牢固性不够遥3物联网传感器技术的有效应用方向3.1物联网传感器技术应用于温湿度采集人们居住环境的温湿度是极其重要的袁而我们通过物联网传感器能够对环境中的温度尧湿度进行采集遥例如袁可以选用DHT11数字温湿度传感器与ZigBee技术相结合的范式来进行遥DHT11数字温湿度传感器由感湿电阻尧NTC热敏电阻以及8位单片机构组成袁具有低能耗尧高速率尧抗干扰能力强尧稳定性高等特点袁具有较强的适用性袁DHC11能够定时的采集环境中的温湿度信息袁并对信息的准确性和精确性鉴别遥对于正确有效的数据袁DHC11能够迅速的对其进行数据转换袁并将转换后的数据传输至协调器袁从而实现对相对温度和湿度信息的精准控制[3]遥我们把物联网传感器技术用于住宅门窗的远程控制上袁在雷雨尧大风尧雪凝等恶劣天气中就能让住宅门窗自动关闭袁减少经济财产损失袁其次袁我们还能运用物联网传感器技术来设定门窗的开关袁在达到一定的温度和湿度时自动关闭或者开放袁节约人们的时间遥另外袁物联网传感器能够在网络中传入家里的温度尧湿度情况袁这样用户就能够更好的掌握家里的温尧湿度情况遥在温尧湿度自动控制打开的情况下袁用户在家庭网络中上传设定的温把空调设定的温尧湿度值袁在与传感器测量的实际温度进行对比袁以更好的控制家里的温度及湿度袁更好的掌握家庭整体环境状况袁从而智能的控制家居温度的变化袁便利生活遥除此之外袁数字温度传感器可有效把温度转化为便于计算的数字袁提高处理的效率和使用性袁尤其适合在智能家居中运用遥3.2物联网传感器技术应用于电子锁在智能家居中袁用户可通过控制器尧ZigBee模块的I/O口和继电器实现对设备开关的控制来有效实现电子锁的控制遥通常来讲袁运用较低的工作电压就可以在较短时间内实现对线路开关的通断遥在区域网内设置电子锁控制节点袁将继电器与CC2530的I/O口相连接袁当电子锁控制阶段收到命令之后袁能够根据命令控制I/O口的逻辑电压以实现门锁的开关[4]遥利用该项技术加密指令数据袁避免在传输过程中泄漏相关的指令数据袁从而强化门锁的安全性遥另外袁电子门锁在智能家居中的运用袁能够在开关门时使用指纹尧密码尧刷卡尧钥匙等途径袁并且还可以通过刷脸尧手机移动客户端远程操作尧音色识别开锁尧开锁报警袁以建设更加可靠安全的居住环境和舒适性的智能生活遥3.3物联网传感器技术应用于气体检测家居作为人们生活的必要方面袁尤其需要安全尧舒适化袁这是衡量智能家居的一个基本要素遥于此袁家居环境中的空气对于用户是极为重要的袁而物联网传感器技术能够有效的对环境中气体含量进行检测袁当空气中有害气体浓度高于标准值袁其便会及时报警且做出对应的应急措施袁尽量减少危害遥物联网传感器技术中气敏传感器则是对空气监测的最直接的一种传感器袁它包括多种类型遥固体电解质传感器可检测气体通信设计与应用2272019年9月