传感器与物联网的发展历史与趋势

1. 名词解释： 传感器：

测量系统发展的产物,而测量系统则是伴随着人类社会的进步而发展起来的.早期的测量系统都是依赖机械构造实现测量的目的,如用于大地测量的记里鼓车,监测地震的地动仪,辅助船舶在海洋中测定方位的六分仪和航海钟等等.这其中指南针就具有了早期传感器的雏形,它利用磁石对地球磁场的感应,将地球南北极的方位以磁针的指向表现出来.随着人类技术的进步,对测量的要求越来越广泛,越来越复杂,对测定的精度要求也越来越高.电子技术的出现促使古老的测量系统进入传感器的时代.传感器技术是现代工业技术的一项重要的标志,传感器技术应用的水准是一个国家国力强弱的指标之一.

假若我们将现代工业设备(具有一定的智能,能对所生产的产品实现精确的控制)看成一个生物体,那么机械部分组成了它的骨骼,起承载力和传递运动的作用;电力驱动部分构成它的肌肉,完成能量的转换,将电能转换为机械能;控制器(模拟的,数字的)作为它的大脑,实现判断和决策;传感器和测量系统则是这个生物体的神经系统,承担着对外界状态和内部指令执行情况的监测.一旦传感器和测量系统出现故障,这台现代工业设备必然发生瘫痪.

从广义的角度来说,可以把传感器定义为:一种能把特定的信息(物理量,化学量,生物量等)按固定的规律转换成某种可用信号(可理解)并能输出的器件或装置.广义的传感器一般由信号检出器件(又称敏感器件)和信号处理器件两部分组成

物联网：物联网，是通过射频识别（RFID）、红外感应、全球定位和激光扫描等信息传感设备，按一定协议，把任何物体与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络。

物联网虽然是基于互联网的应用，却比互联网更加庞大，任何物体只要嵌入感应芯片，即是一个客户端，而它的数量可以达到成百上千亿，而且物物之间也可“说话”，不论何时何地都可以即时获取它们的信息。

物联网用途广泛，几乎涉及人们生活和工作中的各个角落。早晨，轻柔的背景音乐把你唤醒，窗帘缓缓打开，洗漱间里的热水已经转备好，电饭锅里也飘出八宝粥的清香，走近冰箱时会提醒你鸡蛋不够了，电视机会自动播放喜欢的节目„„物联网正逐步地让这些成为现实；物流企业贴上RFID电子标签的货物从入库、盘点、运输和装卸过程中，传感器均可及时读取货物信息，提高效率，减少出错；车辆安装了全球定位系统后，调度控制中心可以实时在电子地图上定位车辆，在运输药品等对仓储环境有要求的货物时，还可以即时获取货仓内的温湿度，保证运输质量。

物联网在生活和工作中的应用，一方面提高了经济效益，大大降低了成本，另一方面可以为中国经济的提升提供技术动力。

2009年，IBM提出了“智慧地球”的物联网策略，认为IT产业下一个阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业中。此概念立即得到美国各界的高度关注，有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略。

自2009年8月提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。物联网的概念与其说是一个舶来品，不如说是“中国本土制造”，如今物联网已被贴上“中国式”标签。中国正在对必要的基础设施进行大规模建设，未来十年，将会形成一个万亿元级的高科技市场，其产业将比互联网大30倍。

目前我国的技术研发水平已处于世界前列，中科院早在10年前就启动了传感网研究，先后投入数亿元，中国与德、美、英和韩等一起，成为国际标准制定的主要国家之一。掌握“物联网”的世界话语权，不仅仅体现在技术领先，更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。这使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。

传感器发展史：

1!!!!!!!!!!!!!!!!微型化（Micro）

为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标（包括精确性、可靠性、灵敏性等）的要求越来越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还要求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要由硅材料构成，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。

2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!智能化（Smart）

智能化传感器（Smart Sensor）是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。 3!!!!!!!!!! 3 多功能传感器（Multifunction）

如前所述，通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。

4!!!!!!!!!!!!!!! 无线网络化（wireless networked）

无线网络对我们来说并不陌生，比如手机，无线上网，电视机。传感器对我们来说也不陌生，比如温度传感器、压力传感器，还有比较新颖的气味传感器。但是，把二者结合在起来，提出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）这个概念，却是近几年才发生的

事情。

这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱，是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是，每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机，它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号，进行编码，然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器

3：物联网的发展历史：