物聯網感測知識技術論文範文
現如今，物聯網已經發展成為了一個研究熱點，物聯網感測技術也在不斷的發展中。下面小編給大家分享物聯網感測技術論文，歡迎大家閱讀參考。
物聯網感測技術論文篇一：《無線感測器網路和物聯網》
摘 要：網際網路的產生，極大地改變了人們生活。隨著科學技術的發展以及生活的需要，人們除了利用有線網路以外，還可以充分利用無線網路做到物物相連。由此催生無線感測器網路和物聯網。在當前無線感測器網路和物聯網興起的形勢下，作為其基礎依託的網際網路處於什麼地位，對其發展有什麼作用呢?本文通過分析介紹了無線感測器網和物聯網的構成和發展現狀，由此探討了網路在這兩網所處的地位和作用。
關鍵詞：感測器;物聯網;無線感測器網路
1.引言
無線感測器網路和物聯網是比較新的技術領域，而且受到全社會的普遍關注。近年來，世界上某些發達國家加大投入，研究開發這方面的應用，積極攻克在標準上、技術和應用上的尖端技術。我國也把這項技術發展列入國家中長期科技發展規劃，以致當前的無線網路得以飛速發展。在實現無線感測器網和物聯網產業化發展過程中，應該認清形勢，積極創造條件，加快發展和應用該項技術。
2.無線感測網與物聯網的構成
2.1 無線感測器網路的構成
無線感測器網路***Wireless Sensor Network***是由大量感測器節點通過無線通訊方式形成的一個多跳的自組織網路系統。它能夠實現資料的採集、量化、處理、融合和傳輸。它綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代網路和無線通訊技術、分散式資訊處理技術等先進技術，能夠協同的實時監測、感知和採集網路覆蓋區域中的各種環境或監測物件的資訊，並對其進行處理。
無線感測器網路是由感測器網路節點構成的。應用和監測物理訊號的不同決定了感測器的型別，另外節點的功能和組成也不盡相同。無線感測器網路節點的基本組成和功能包括如下幾個單元：感測單元***由各種不同型別的感測器和模數轉換功能模組組成***、處理單元***由嵌入式系統構成，包括CPU、儲存器、嵌入式作業系統等***、通訊單元***由無線通訊模組組成***、以及電源部分。也可以選擇其它功能單元如定位系統、移動系統等。
2.2 物聯網的構成
物聯網***Internet of things***，是指通過各種手段，將現實世界的物理資訊進行自動化、實時性、大範圍、全天候的標記、採集、彙總和分析，並在必要時進行反饋控制的網路系統。它是通過標準的協議，依靠自動識別技術，通過計算機網際網路實現物品的自動識別和資訊的共享。或者簡單的說，即是通過裝置在各類物體上的電子標籤或稱射頻識別***RFID***，感測器、二維碼等，經過介面與無線網路相連，從而給物體賦予智慧和通訊能力，這種將物體聯接起來的網路被稱為“物聯網”。
物聯網路技術是多種技術的綜合應用。在物聯網系統中應用到的技術主要包括：感測器技術、射頻識別技術、二維碼技術、微機電系統等。物聯網主要由六方面組成:EPC編碼、EPC標籤、射頻識讀器、Savant***神經網路軟體***、物件名解析服務***Object Naming Ser-vice，ONS***和實體標記語言***Physical Markup Language， PML***。
2.2.1 EPC編碼
EPC編碼是物聯網的重要組成部分。它是對實體及實體的相關資訊進行程式碼化.通過統一併規範化的編碼建立全球通用的資訊交換語言。
2.2.2 射頻識讀器
在射頻識別系統中，射頻讀寫器是將標籤中的資訊讀出，或將標籤所需要儲存的資訊寫入標籤的裝置。讀寫器讀出的標籤的資訊通過計算機及網路系統進行管理和資訊傳輸。
2.2.3 神經網路軟體***Savant***
每件產品都加上射頻識別***RFID***標籤之後，在產品的生產、運輸和銷售過程中，識讀器將不斷收到一連串的產品電子編碼。整個過程中最為重要、同時也是最困難的環節就是傳送和管理這些資料。Auto-ID中心提出一種名叫Savant的軟體中介軟體技術，相當於該新式網路的神經系統，負責處理各種不同應用的資料讀取和傳輸。
2.2.4 物件名解析服務***Object Name Service，ONS***
EPC標籤對於一個開放式的、全球性的追蹤物品的網路需要一些特殊的網路結構。因為標籤中只儲存了產品電子程式碼，計算機還需要一些將產品電子程式碼匹配到相應商品資訊的方法。這個角色就由物件名稱解析服務擔當，它是一個自動的網路服務系統。
2.2.5 實體標記語言***Physical Mark up Language，PML***
EPC產品電子程式碼識別單品，但是所有關於產品有用的資訊都用一種新型的標準計算機語言— 實體標記語言***PML***所書寫，PML是基於為人們廣為接受的可擴充套件標識語言***XML***發展而來的。PML提供了一個描述自然物體，過程和環境的標準，並可供工業和商業中的軟體開發、資料儲存和分析工具之用。它將提供一種動態的環境，使與物體相關的靜態的、暫時的、動態的和統計加工過的資料可以互相交換。它將會成為描述所有自然物體、過程和環境的統一標準，PML的應用將會非常廣泛，並且進入到所有行業。
3.無線感測器網路和物聯網的發展現狀
雖然物聯網的概念在我國最近才得到廣泛關注，但物聯網的應用很早就在我國開展。在RFID方面，2009年中國RFID產業市場規模達110億元，相比2008年增長36.8%，已用於物流、城市交通、工業生產、食品追溯、移動支付等方面。
隨著3G網路的使用，各運營商推出了移動支付方式。如中國電信目前採用RFID技術的UIM卡開通移動支付永久免費優惠活動。該項技術預計未來年增長率將超過60%，在智慧樓宇、路燈監控等方面得到廣泛應用。
國內在感測器網路方面則處於發展初級階段，基本上還是依託於科研專案、科研成果的示範，使用的協議也還是專用協議。但無線感測器網路是影響人類未來生活的重要技術。
此外，還可應用在一些新興領域，如環境科學，智慧化家居環境，精細農業，空間探索等。無線感測器網路將會不斷的產生新的應用模式，將帶來深遠的影響。
物聯網感測技術論文篇二：《光纖感測技術在物聯網中的應用》
【摘要】 現如今，物聯網已經發展成為了一個研究熱點，而光纖感測技術在物聯網的發展中也得到了廣泛的應用，並引起了廣泛的關注。物聯網的核心部件為感測器，特別是光纖感測器，它和其它的型別的感測器所不具有的優勢，而物聯網主要有四個技術構層，它們是應用介面、資料處理技術、資料傳輸網路和傳輸網路，在物聯網中我們將會看到有大量的各種各樣的感測器的存在，這些感測器可以用來感知不同的環境引數，比如溫度、重力、光電、聲音、震動和位移，這些感測器為物聯網提供最原始的資料資訊。當前，光纖感測技術在物聯網中的應用引起社會各界的高度關注。本文主要對物聯網的界定、構成以及光纖感測器的原理和發展現狀進行了深入的探討和分析，並且重點是對光纖感測技術在物聯網中的應用加以詳細闡述。希望可以通過本文的論述，能夠對今後光纖感測技術在物聯網中的應用產生一些積極影響。
【關鍵詞】 光纖感測技術;物聯網;原理與現狀;應用;感測網路
1 引言
物聯網是通過射頻識別技術***RFID***、紅外感應器、全球定位系統、鐳射掃描器等資訊感測裝置按照約定的協議把一些有聯絡的實體通過網際網路相互連線到一起進行資訊的傳輸和傳遞，可以實現智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路實現概念。這種概念是在網際網路的概念基礎上發展起來的，是將使用者端延伸並擴充套件到任何物品與物品之間進行通訊和資訊交換的網路概念。近年來，隨著光纖通訊技術的不斷髮展，進而出現了光纖感測技術。
自光纖感測技術開始發展以來，光纖感測器因具有多種優點而得到了快速發展，例如體積偏小、靈敏度非常高、抗干擾能力強等，現如今，已經被廣泛應用到很多領域，如：醫藥製造、船舶、土木工程等。特別是當前物聯網快速發展的情況下，光纖感測技術的地位越來越重要。我們將在本文中對物聯網中的光纖感測器的結構、分類以及一些其他在物聯網中的應用例項進行詳細的介紹，例如光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵感測器和光纖電流感測器。對於在物聯網前沿應用中的應用十分廣泛的布里淵效應的連續分散式光纖感測技術也會有介紹。
2 關於物聯網的界定和構成
物聯網指的是藉助紅外感應器、定位系統、鐳射掃描等感測裝置，遵循特定的協議，將物品和網際網路緊密聯絡在一起，從而完成資訊交換與通訊，從而最終實現智慧化識別、跟蹤、定位和管理的網路。物聯網指的是在任何時間、地點把任何人、物品等以任何方式連線在一起，從而滿足人們的多種需求的網路。也就是說，物聯網是實現物物相連的一種網路。
物聯網主要由三部分組成，即感知層、網路層以及應用成。其中，感知層是實現智慧感知的功能，涉及到資訊的採集、獲得與識別功能。而網路層是傳送資訊與進行通訊的。但是，對於應用層來說，主要涉及到各類的應用，例如：電網應用、農業應用、工程建設安全等方面。
3 光纖感測器的原理與發展現狀分析
3.1 光纖感測器原理和分類
光纖感測器由幾部分組成，包含光源、傳輸纖維、探測器、訊號處理裝置等構成。它的工作原理是把光通過光纖輸送到調製器，這樣一來，測量引數和調製區內的光進行作用後，從而使光的性質發生巨大的改變，使光源發出的光變為被調製的訊號光，然後，再借助光纖把光傳送到光電探測器，進而把光訊號轉變為電訊號，最終由訊號處理裝置將北側物理量進行還原。
在實際生活中，光纖感測器種類是非常多的，但是，我們將這些感測器型別歸結為兩大型別，即感測型與傳光型。和傳統電感測器進行比較，光纖感測器具有很多的優點，例如抗干擾能力較強、絕緣性好、靈敏度偏高，所以，當前在各個領域都有光纖感測器的身影。
3.2 光纖感測器的現狀分析
自出現光纖感測器後，它的優勢與應用引起了各個國家人們的高度關注。並且對光纖感測技術進行了深入的研究。現如今，通過光纖感測器可以對位移、溫度、速度、角度等物理量進行測量。現如今，很多西方發達國家將對光纖感測器研究的重點放在光纖控制系統、核輻射監控、民用計劃等多個方面，同時已經取得了可喜的成績。
我國對光纖感測器的研究起步較晚，有很多研究所、企業等對光纖感測器的深入研究促進了光纖感測技術的發展。在2010年，張旭平的關於“布里淵效應連續分散式光纖感測技術”通過了專家的鑑定。專家組都認為此技術有很強的創新性，技術已達到世界先進水平，因此，有廣闊的發展前景。此技術的發展主要是應用了物聯網技術，從而加速了我國物聯網的發展。
4 光纖感測技術在物聯網中佔據的地位
感測器成為物聯網極其重要的一組成部分。因此，感測器效能好壞決定了物聯網的效能好壞。可以說，物聯網獲得資訊的主要手段為感測器。這樣一來，感測器所採集資訊的可靠性與準確性都會對控制節點處理和傳輸資訊產生一定影響。由此看來，感測器的可靠性、抗干擾性等都會對物聯網應用效能發揮舉足輕重的作用。
5 光纖感測技術在物聯網中的應用
通過上述分析得知，物聯網的發展必須要藉助大量感測器獲得各種環境引數，從而為物聯網更可靠的資料資訊，再經過系統的處理，得到人們需要的結果。以下是對光纖感測技術在物聯網中的應用進行詳細的探討。
目前應用最廣的光纖感測器有四種，分別是光纖陀螺、光纖水聽器、光纖光柵感測器和光纖電流感測器。其中，光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型，干涉型光纖陀螺是技術上很成熟的第一代商品化階段，諧振光纖陀螺是處於實驗室研究階段的第二代，布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺感測器;光纖水聽器是在光纖、光電子技術基礎上的一種水下聲音訊號感測器，這種感測器通過高度靈敏的光纖相干檢測，把水中的聲音訊號轉換成光訊號，再通過光纖傳到訊號處理系統轉換為聲音訊號，這種感測器按原理可以分為干涉型、強度型、光柵型等型別;在光纖光柵感測器的產品中包括應變感測器、溫度感測器和壓力感測器，其中光纖bragg光柵感測器是這幾年的研究熱點，它們大部分屬於光強型和干涉型，並且各有利弊。自今年來電力的發展是突飛猛進的，這種情況下，面對著強大電流的測量問題，光纖電流感測器可以很好的避免一些由於電力過強而引發的事故。
物聯網感測技術論文篇三：《物聯網感測器技術課程教學改革》
摘 要：針對高職物聯網專業的人才培養目標，本文提出了感測器技術課程在教學內容和教學方法方面改革的基本思路，引導學生充分發揮其學習主體作用，提高教學效率。
關鍵詞：物聯網專業;感測器技術;教學改革
當前，物聯網在國內得到了廣泛的應用，教師要針對物聯網專業的人才培養目標來設計制定相應的課程，其中感測器技術課程是物聯網專業的核心課程。以往高職院校的感測器技術這門課程在教學中過多地傾向於感測器原理的介紹，關於測量電路的分析以及感測器的應用例項也多為理論分析，實踐機會較少。目前，大多數院校嘗試對這門課程進行改革，筆者也針對感測器技術課程教學改革談幾點意見。
一、課程教學內容的調整
高職物聯網專業更注重學生應用能力的培養。物聯網應用以電子標籤技術、感測技術、中介軟體技術及網路和移動通訊技術為支撐。感測器是構成物聯網的基礎單元，是物聯功能的前提，根據物聯網專業的知識結構，感測器技術課程教學內容也需要更新。
1.課程內容主線的確定
目前感測器技術這門課程教學內容安排主要是兩種：一種按感測器類別劃分講解測量原理，另外一種按被測量的型別來劃分講解測量原理及應用情況。傳統的感測器種類已有幾十種，並且新功能感測器還在不斷推出，隨著物聯網的不斷髮展，新知識還要及時補充到課程裡去。按照被測量的類別來劃分教學內容更易於拓展學生的思維。提出一個被測量物後，教師可以提供幾種典型的感測器，簡要分析它們的測量原理，然後引導學生根據不同類別的感測器來思考相應的測量方案，分析幾種方案的優缺點，考察感測器的工作特性。這樣的教學內容安排更靈活，使學生明白感測器提供的是檢測手段和方法。
2.光電感測技術
光電感測技術以光電感測器為核心器件，用光電的方法對某些物理量進行資訊轉換。近年來，光電感測技術發展較迅速，並且光電感測器與其他感測器相比，具有明顯的優越性，是一種應用極其廣泛的感測器件。物聯網技術中較多使用光電感測器節點，所以在課程的教學內容中應加強光電感測技術的介紹，它主要包括典型光電器件、紅外感測、鐳射感測、光纖感測、光柵感測及影象感測技術等方面的內容。
3.感測器網路與節點
物聯網應用實現的是對感知獲取的資料進行分析和處理後，能有針對性地對標的物進行連續控制、整體控制、動態控制、有效控制。它是一個完整的、流程化的全自動控制過程，因此用來感知資料的“感知層”作為物聯網的底層應該做到“全面感知”。另外，智慧感測器的開發和大量使用，導致了在分散式控制系統中對感測資訊交換提出了許多新的要求，單獨的感測器資料採集已經不能適應現代控制技術和檢測技術的發展，取而代之的是感測器網路。物聯網專業的感測器技術課程中需要重點講解感測器網路，包括感測器網路的結構、資訊交換體系、通訊協議、OSI開放系統互連參考模型等都是需要補充的內容，其中無線感測網路、感測器節點的設計是教學重點。無線感測網路是由大量移動或靜止感測器節點，通過無線通訊方式組成的自組織網路，它的結構和應用是本課程中的重點。感測器節點的設計主要包括感測器模組、處理器模組、無線通訊模組和電源模組設計。因為我院自主開發了物聯網實驗臺，並且自行設計了幾個典型的感測器節點，所以正好可以作為教學案例，讓學生了解感測器節點的主要模組的功能和設計。
4.實訓專案
以往的感測器技術課程中實訓專案並不多，學校購買的感測器實驗臺以傳統的感測器實驗為主，現在學校新建立了物聯網實驗基地，其中包含物聯網感測器實訓室，新增了光電、紅外、光纖、超聲、影象、指紋等新型感測器，實訓專案明顯增加。另外，學校自主開發的典型感測器節點就可以作為“感測器網路”部分的實訓專案。
二、整合教學方法，注重教學效果
採用以學生為主體、教師為主導的現代教學模式，發揮了學生的學習主體作用，利用情境、協作等學習環境激發學生的學習興趣，挖掘學生的學習潛能和創新能力，最終達到使學生掌握知識和技能、提高綜合素質的目的。
1.多種教學方法綜合運用
課堂教學中，教師要改變單一的教學方式，結合多媒體、感測器實物來教學，淡化理論推導，注重應用例項。實訓教學中，教師要採用“任務驅動”教學方法，基於學校已有的實訓裝置，安排典型“任務”，並引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”。在完成“任務”的過程中，培養了學生分析問題、解決問題的能力，大大提高了學生的學習效率。
2.細化考核方式
為提高教學質量，保證教學的有效性，教師必須全面瞭解教學目標的完成情況，並且以此為據及時調整教學過程。教師還應重視學生平時所學知識和能力的檢查和測試，及時做好每個學生的學習情況記錄，學生的總評成績包括平時成績、理論考核、實訓考核。其中，理論考核的比例可適當降低，實訓考核的比例要提高。
三、結束語
高職物聯網專業是新開設專業，課程改革也在嘗試之中。感測器技術課程需要從教學內容、教學方法、考核標準上進行改革，充分發揮教師在教學過程中的主導作用，明確課程考核方法及標準，採用各種方法激勵學生，培養學生分析、解決問題的能力，從而達到提高學生綜合素質的目的。