传感器在物联网中的应用

魏东东

摘要：随着21世纪的到来，智能时代也应运而生，其中最为典型的就是物联网以及传感器。因此，本文就传感器在物联网中的应用进行分析与研究。

关键词：传感器；物联网；应用

中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）08-0044-01

1 传感器在物联网中的功能

随着物联网的大力发展，给人们生活带来的便捷性众所周知，而在物联网中充当“中枢神经”的传感器则显得至关重要。其中二维码技术、传感器以及射频识别技术都是现阶段物联网系统中运用较多技术，传感器就是其中的核心环节，是外界信息与系统内部信息之间传递的桥梁，正因为传感器及时的将外界的信息及时传输到物联网系统中，物联网才能够及时的做出调整。另一方面，物联网的系统主要包括三个部分：应用层、网络层以及感知层。其中最为关键的是感知层，它是物联网数据与物理实体的基础层，主要由传感器与传感网两者相结合，也是三层中的最下面，同时它也作为物联网的管理对象。由此可见，感知层在物联网中的重要地位，首先感知层起到感知作用，将物联网中的数据进行感知，从而读出网络物体特征数据。因此，只有完善感知层的技术，才能保障物联网的正常运行。此外，感知层中的传感器技术更是重中之重，这是构建物联网的基础条件。物联网采集信息主要依赖传感器完成，传感器就是代替物联网“去看、去听、去嗅”，是感知层的核心技术[1]。当代社会中，物联网正常运行离不开传感器的各环节配合，每个环节的传感器不仅能够对物联网的运行过程进行监视，还能控制物体在运行过程中的各项参数，保障设备的正常运行，事先物联网的运行的最佳效果。俗话说：“物联天下、传感先行”，这句俗语已经成为行业内广为流传的共识。

总之，传感器的主要功能可以归纳为：将大自然中各个变量转化为物联网系统中可读的电子信号。因此，结合物联网不同环节对传感器的需求不同，传感器的种类也是多样化的。从应用方面细分为液位传感器、速度传感器以及湿度传感器、超声波传感器等等。就国内外传感器产业的发展情况来看，这一领域已经成为各国高新技术领域发展争相抢夺的“香饽饽”，也正是因为传感器在科学技术、生活日用以及工业生产等方面起到的重要作用。

2 传感器在物联网中的应用

2.1 监测环境

利用传感器大量收集大自然中与人类以及自然环境有关的物质含量、排放量以及各物质状态等数据，对环境质量的变化进行实时追踪，从而保障环境的质量，对环境水平进行监视并实时控制环境水平。此外，传感器将收集来的数据能够作为日后环境管理、污染治理以及防灾减灾等方面提供有力的、科学的、可靠的参照数据。另一方面，结合对环境监测的不同目的，可以将环境监测细分为四大类，主要包括：一是监视性监测；二是背景值监测；三是特定目的监测；四是研究性监测。这四类监测工作开展伊始，都需要仰仗传感器的帮助，依赖传感器对监测对象进行信息提取，故而传感器是一个提取环境信息的有力工具，它将外界收集的物质含量、排放量以及物质状态等参数转化为物联网系统中可以识别的电信号。现阶段，国内传感器对环境监测中的电子元件有气体传感器、温度传感器、生物传感器等。由于传感器的诞生，对环境进行可持续、大规模以及实时监测成为一件可能事件，对物理世界进行更为透彻、清晰的感知也成为一项可能[2]。

2.2 智慧交通

智慧交通监测系统中所需的传感器种类以及数量就比较多，涉及到声音、图像、视频、温度、湿度以及光线等方面的传感器，其部署范围之广、数量之多都说明了传感器在智慧交通中起到的重要作用是其他元件装置比拟不了的。由十字路口传感器、车辆上的GPS全球定位系统发射出的信号，借助信号控制器进行收集，在经过专网发送，这时交管大数据中心进行下一步处理，由此可见，传感器技术的推广为智慧交通提供了技术上的支撑。此外，主干路上的传感器以及车辆自身的传感装置，这些发射出的信号都为智能交通监控交通实时状态以及车辆汇流状态提供了参考数据。通过专网将收集的信息发送至交通管理中心，通过实时路面管控，对交通拥堵路段实时车辆分流以及网上播报，充分发挥智慧交通的便利性，为人们的出行方式进一步优化，提升人们出行体验。

2.3 医疗护理

在医疗研究、护理保健方面，传感器的应用也十分多。其中具体表现在借助传感器可以检测人体的各项参数，对医院内的医生、护士以及患者的行为进行管控以及对药房药物进行管理等等。假设患者在身上安装特殊的传感器，例如心率监测或者血压检测装置，那么医生就能够借助传感器网络对安装特殊传感器的病人进行实时监控，获取最新、最真实的病情参数，从而当特殊装置发生异常时能够第一时间进行抢救措施，大大提升医疗救治存活率[3]；另一方面，药房中的药品进行分类时，分别安装不同的传感器节點，计算机通过大数据计算，降低患者重复或者错误性用药的可能性。现阶段，在实际医疗过程中，大部分三甲医院已经安装了无线传感器，对药房的物品能够实现远程监测、对患者进行愈后病情追踪，具有十分典型的实际意义。

2.4 智能家居

设计智能家居的初衷就是为了给居住者提供更多的便利与舒适感，通过将住宅内的各个家具进行有机结合，使其能够灵活运作，相互配合，进一步提升居住者的居住体验。要想实现这一目的，首先是利用无线传感器将住宅内的湿度、温度、光照以及空气成本进行收集并记录，根据不同的天气状态，利用无线网络与远程传感器进行连接，最终在远程监控系统中完成对空调、门窗以及其他电器家具的控制[4]。如早上放在洗衣机的衣服，可以设置回家前一小时进行洗涤，这样回家就能够直接拿出来晾晒；夏天时，可以在回家前半小时远程打开空调，这样开车回去就不用下车到家像蒸笼一样闷热，可以直接享受舒爽宜人的室内凉气。以上种种改变都离不开传感器的应用，从而打造了智能家居时代，给人们带来前所未有的体验，提供了局域人性化的智能家居环境。

3 结语

综上所述，随着物联网在各个领域中的不断应用，其科技含量也在不断提升，相应的硬件成本随之下降，而物联网中的核心元件传感器则将会得到更大的推广与应用，所以传感器产业链将得到空前发展。随着市场不断利好的信息传来，能够预计的是物联网的市场份额将不断扩大，鉴于此，我国传感器行业可以借助这一市场发展趋势推广我们国产的传感器。因此，随着传感器产业化发展，物联网市场的前景将会被众人看好，将传感器与物联网进行有机结合，能够有效实现物与物之间相互关联，物皆能知的发展趋势[5]。

参考文献

[1]梁路坚.电子汽车衡传感器的原理及应用[J].科技资讯，2018，16（07）：104-105.

[2].安森美半导体全新开发套件实现无电池的智能无源传感器在物联网中的快速应用[J].单片机与嵌入式系统应用，2018，18（02）：94.

[3]郭纪良.物联网无线传感器网络在粮情监测中的应用研究[J].电子元器件与信息技术，2018，2（01）：6-10.

[4]李瑶.物联网传感器技术探究[J].中国新通信，2018，20（01）：72-73.

[5]杨志康.基于merkle树的无线传感器网络安全的的研究与应用[D].北京邮电大学，2018.