关于智能传感器在发展应用中的特点分析和介绍

智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技、工农业生产等日常生活的各个领域中。以电力行业为例，采用大量的智能压力、温度、物位、流量、成分分析等传感器，实现对发电过程的监视，并利用智能传感器的通信和诊断功能，利用开放的数字通信智能传感器的通信和诊断功能，利用开放的数字通信规约，简历可实现设备诊断、信号诊断、预测性维修等的设备资产管理系统，已经司空见惯。近年来，智能传感器的发展主要有以下几个特点：

1.新型测量技术和物理转换机理

利用光纤、微波、声波、激光、磁谐振等新型测量技术,开发出新型的智能传感器。国外一些发达国家已将光纤用于测量磁、声、力、温度、位移、旋转、加速度、液位、扭矩、应变、电流、电压、传像和某些化学成分分析等。利用智能传感器所集成的DSP等处理芯片，可以很容易对非线性的传递函数进行校正，得到一个线性的非常好的输出结果，从而消除了非线性传递对传感器应用的制约。该机理具有稳定性好、精确度高、灵敏度高的特点。

2.数据融合

组成多变量传感器阵列，利用多传感器数据融合技术，充分发挥各个传感器的特点，利用其容错性、互补性、实时性就，提高测量信息的精度和可靠性。延长系统的使用寿命。

数据融合是一种数据综合和处理技术，是许多传统学科和新技术的集成和应用，如通信、模式识别、决策论、不确定性理论、信号处理、估计理论、最优化技术、计算机科学、人工智能和神经网络等。近年来，不少学者又将遗传算法、小波分析技术、虚拟技术引入数据融合技术中。

3.传感器的微型化

集成智能传感器的微型化决不仅仅是尺寸上的缩微与减少，而是一种具有新机理、新结构、新作用和新功能的高科技微型系统，并在智能程度上与先进科技融合。其微型化主要基于以下发展趋势：尺寸上的缩微和性质上的增强性；各要素的集成化和用途上的多样化；功能上的系统化、智能化和结构上的复合性。
传感器制造商利用MEMS微机电加工、COMOS制造工艺等生产制造方面的进步，提升智能传感器的性能。例如，近年来MEMS已促进了加速度传感器、陀螺仪、压力传感器等智能传感器的小型化，从汽车到计算机再到卫星，新型的传感器在安全、监视和控制应用上皆起着重要的作用。

例如，最近挪威的科学及工业研究基金会(SINTEF)开发了一种可植入人体的微型传感器，用于测量膀胱内压。这个设备是专为神经损伤患者而开发的，可以在患者膀胱满的时候，告诉他们。研究人员正准备在患者身上测试这款传感器，希望找到一种可以永久植入的方法。

他们最终的目标是希望体内的传感器能通过无线网络将患者膀胱的状态传送至其智能手机上。这样的话，患者就能在比较自如舒适地得知自己的膀胱状态了。

4.网络化

传感器配备带微处理器的网络接口，以实现传感器间的互连和远程监视和诊断等功能，当前国际上的应用技术，可细分为以传感器自组网为重点的无线传感器网络应用和以网络化、智能化、标准化为重点的网络智能化传感技术。因网络传感器通常需符合IEEE1451标准簇，有时也称IEEE1451传感器。网络标准化后，智能传感器实现了“即插即用”和网络无关性，自我描述和自我识别能力。从而，一方面传感器可以作为i额无线传感器网、局域网、城域网、广域网以及国际互联网Internet的终端，可通过网络接口访问网络节点计算机、其它一起和传感器等终端设备，交换和共享数据；另一方面也使传感器特别适合远程分布测量、监视、控制和维修等应用。

例如，西班牙Santander作为欧洲智慧城市的样板城市，在市区内安装大量的噪音、温度、环境光亮度、一氧化碳浓度、空闲停车位位置等智能网络传感器，利用Libelium分布式无线传感器网络，收集城市及其市民生活、健康等方面的数据，以形成开放、动态的智慧城市生态管理系统。