傳感器,顧名思義,即是傳遞感應(yīng)的器件。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器的定義是:“能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。
看似晦澀深?yuàn)W,可傳感器在我們?nèi)粘I钪袇s是應(yīng)用廣泛,無處不在。近到我們每個(gè)人每天隨身攜帶的手機(jī)(觸摸屏),遠(yuǎn)到無論是學(xué)習(xí)還是工作都要走過的無數(shù)樓梯走道(電燈的觸摸開關(guān)),傳感器已經(jīng)深深地植入到這個(gè)社會(huì)的每一層肌理,為人類生活提供了諸多便利。
我們都知道,傳感器具有可與人類感覺器官相比擬的5大功能:
光敏傳感器——視覺;
聲敏傳感器——聽覺;
氣敏傳感器——嗅覺;
化學(xué)傳感器——味覺;
壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。
不論是在我們的平常生活中,還是在工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造里,傳感器都有著舉足輕重的作用。科學(xué)家一直在不斷研發(fā)傳感器新技術(shù),力求挖掘傳感器應(yīng)用新潛力!而在一些行業(yè)領(lǐng)域,新型智能傳感器的應(yīng)用的確給我們帶來別樣的驚喜!
公交車是否擁堵?傳感器來告訴你
相信大多數(shù)乘坐公交車的上班族手機(jī)里都會(huì)安裝一個(gè)公交實(shí)時(shí)軟件,這些實(shí)時(shí)軟件會(huì)告訴你你要乘坐的車離你還有多遠(yuǎn),然后你就可以根據(jù)車況比較準(zhǔn)時(shí)地到達(dá)公交站臺(tái)乘車,省心省力。
而近來,華盛頓大學(xué)研究者成功研發(fā)出一種新型傳感器,可使用藍(lán)牙和WiFi信號(hào)來監(jiān)測(cè)智能手機(jī)從而收集公共交通的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。當(dāng)乘客在裝備該傳感器的公交車上下之后,傳感器就會(huì)進(jìn)行記錄,在假設(shè)所有人都有一臺(tái)手機(jī)的前提下,該傳感器能夠顯示當(dāng)前公交車上有多少人、運(yùn)輸時(shí)間等信息,這比公交實(shí)時(shí)軟件的功能更加多樣化。
據(jù)悉,這類交通信息是對(duì)當(dāng)前城市交通信息的一種補(bǔ)充,當(dāng)用戶在站牌等待公交車的時(shí)候,不僅能夠知道想要乘坐的公交車將會(huì)在多少時(shí)間到達(dá),而且通過新傳感器能夠知道即將到來的車輛上是否擁擠。另外,通過這些數(shù)據(jù),公交公司能夠更好的安排路線和班次,從而改善城市公共交通出行。
傳感器可穿戴系統(tǒng):“千里眼”助力軍隊(duì)作戰(zhàn)
英國(guó)防務(wù)科技實(shí)驗(yàn)所日前展示了一個(gè)整合多項(xiàng)傳感器的可穿戴系統(tǒng),幫助士兵在狀況復(fù)雜的城區(qū)沖突地帶更快速、清晰地掌握戰(zhàn)場(chǎng)整體環(huán)境。該系統(tǒng)預(yù)計(jì)2020年后可裝備軍隊(duì)。這個(gè)名為“步兵近距離戰(zhàn)斗感應(yīng)器”的可穿戴系統(tǒng)是由實(shí)驗(yàn)所與多家公司合作開發(fā)。
實(shí)驗(yàn)所介紹,這套系統(tǒng)包括激光、視覺導(dǎo)航等傳感器以及小型高清攝像頭,各子系統(tǒng)能輕松裝配在士兵的頭盔、手臂以及槍械上,從而為他們提供戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)航并自動(dòng)偵測(cè)外部威脅。與此同時(shí),系統(tǒng)還能讓士兵之間隨時(shí)分享戰(zhàn)場(chǎng)信息,從而大大提高戰(zhàn)場(chǎng)感知能力,有利于團(tuán)體作戰(zhàn)。
特別是在導(dǎo)航方面,由于城區(qū)中建筑物林立,衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備很容易接收不到信號(hào),這對(duì)處在戰(zhàn)場(chǎng)中的士兵非常危險(xiǎn)。這套系統(tǒng)通過傳感器可及時(shí)記錄失去衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)前的最新坐標(biāo)信息,然后將坐標(biāo)信息與攝像頭以及傳感器收集的地形特征數(shù)據(jù)結(jié)合分析,從而在沒有衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的狀態(tài)下,為士兵提供相應(yīng)的坐標(biāo)信息和武器瞄準(zhǔn)方位。
這套新系統(tǒng)集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身,被視為英國(guó)未來士兵概念的一部分。很多國(guó)家也都在關(guān)注這一新應(yīng)用,但由于成本和實(shí)用性問題,目前這類整合系統(tǒng)能否真正全面裝備軍隊(duì)還有待檢驗(yàn)。
可穿戴傳感器:揭密“汗水”里的故事
不久前,美國(guó)工程人員研發(fā)出世界上第一個(gè)全電子集成系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在汗水中持續(xù)、無害地監(jiān)測(cè)多種生化物。這項(xiàng)新科技打開了可穿戴設(shè)備的大門,當(dāng)使用者出現(xiàn)類似疲勞過度、脫水、身體溫度過高等健康問題時(shí),它就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。
來自加州大學(xué)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的教授阿里·捷維(AliJavey)是這個(gè)項(xiàng)目的首席研究員,他說:“人類的汗水包含豐富的生理信息,這為‘無害可穿傳感器’提供了一種別具吸引力的測(cè)試品。然而,出汗過程是復(fù)雜的,并且需要從多方面提取出與皮膚有關(guān)的有效信息。所以我們研發(fā)出一種全電子集成系統(tǒng),它能在同一時(shí)間內(nèi),有選擇地測(cè)算多種汗液分析物,而且能把分析數(shù)據(jù)無線傳送到智能手機(jī)中。我們的工作為‘以汗液為基礎(chǔ)的健康監(jiān)測(cè)’開啟了一個(gè)新的科技平臺(tái)?!?/p>
從研究團(tuán)隊(duì)所制作的樣本可以看到,在一個(gè)柔性電路板中有五個(gè)傳感器。這些傳感器可測(cè)算代謝物的葡萄糖和乳酸、電解質(zhì)的鈉和鉀、以及皮膚溫度。而集成系統(tǒng)則能夠讓研究者通過測(cè)量皮膚溫度,實(shí)時(shí)地校準(zhǔn)和配合其他傳感器的讀取情況,因?yàn)槠咸烟呛腿樗醾鞲衅鞯姆磻?yīng)非常受溫度影響。
運(yùn)動(dòng)生理學(xué)家、加州大學(xué)綜合生物學(xué)教授喬治·布洛克斯(GeorgeBrooks)認(rèn)為,制作一個(gè)可穿的汗液傳感器是非常不可思議的,因?yàn)檫@個(gè)新設(shè)備所測(cè)算的代謝產(chǎn)物和電解質(zhì),對(duì)于個(gè)人健康來說非常重要。“在無傷害的科技下,終有一日我們無需再挨一針一刀,就能知道自己身體狀況如何?!彼@樣說道。
如此一來,我們便可以隨時(shí)隨地知曉自身的健康狀況,及時(shí)地采取有效醫(yī)療措施,汗液傳感器的出現(xiàn)可謂是人類健康的福音?。?/p>
傳感器幫助谷歌節(jié)約用電
最近幾個(gè)月,谷歌使用DeepMind人工智能系統(tǒng)對(duì)其數(shù)據(jù)中心的部分設(shè)備進(jìn)行控制,通過操縱服務(wù)器和制冷系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備的方法來降低耗電量。
谷歌高管在接受媒體采訪時(shí)表示,通過使用超高節(jié)能設(shè)備,包括冷卻系統(tǒng)和窗口,谷歌的數(shù)據(jù)中心用電量已經(jīng)被節(jié)省了幾個(gè)百分點(diǎn)。
目前,該套系統(tǒng)可以通過安裝的多個(gè)傳感器提高資源的有效性,而谷歌已經(jīng)可以通過軟件來節(jié)約更多的電量。下一步,谷歌會(huì)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部部署更多傳感器來收集數(shù)據(jù),幫助這套人工智能軟件能更高效地發(fā)揮作用。而在未來,公司將通過人工智能節(jié)省更多的電量。
在谷歌數(shù)據(jù)中心機(jī)房,數(shù)以百計(jì)的風(fēng)扇,將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量吸入冷卻系統(tǒng)中循環(huán)使用
一個(gè)小小的傳感器,卻能在細(xì)微處體現(xiàn)大智慧,帶我們領(lǐng)略豐富多彩的智能制造,為人類營(yíng)造智能化、服務(wù)化的生活空間。隨著《中國(guó)制造2025》、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃等的大力推進(jìn),傳感器的重要作用將日益突出。在未來,傳感器大有作為,定會(huì)為人類謀求更多的便利。
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(本文由中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)整理發(fā)布,部分資料來源于OFweek傳感器網(wǎng)、廣州日?qǐng)?bào)、光明日?qǐng)?bào)、百度百科、中國(guó)電子報(bào))