5 第3章 传感器技术 ww 物送网导论 可thoduction to可tennat of eings
第3章 传感器技术
Intoduction to可tennet of可Things 传感器作为信息获 取的重要手段，与通信 技术和计算机技术共同 构成信息技术的三大支 柱。 本章将介绍传感器的发 OPEN 展与应用以及软硬件平 台。 内容提要
内容提要 传感器作为信息获 取的重要手段，与通信 技术和计算机技术共同 构成信息技术的三大支 柱。 本章将介绍传感器的发 展与应用以及软硬件平 台
内容回硕 •第2章介绍了常见的自动识别方法和技术，重点翰绍 RFID技术 C卡系统构成，一维和二维条形码 RFID的概念和系统组成，标签的存储式 常用频率 RFID标签防冲突方法（基于ALOHA协家潮 协议) ·本章重点介绍传感器技术，涉及传感器的基本概念和典型 应用，以及常用的硬件平台和操作系统等内容
•第2章介绍了常见的自动识别方法和技术，重点介绍了 RFID技术 •IC卡系统构成，一维和二维条形码 •RFID的概念和系统组成，标签的存储方式、分类以及 常用频率 •RFID标签防冲突方法（基于ALOHA协议/基于二进制树 协议） •本章重点介绍传感器技术，涉及传感器的基本概念和典型 应用，以及常用的硬件平台和操作系统等内容。 内容回顾
可toduction to可tennet of Things 本章内容 3.1传感器概述 3.2传感器技术发展史 3.3典型应用 3.4设计需求 3.5硬件平台 3.6操作系统 究竟什么是传感器？传感器有哪些部碗？
3.1 传感器概述 3.2 传感器技术发展史 3.3 典型应用 3.4 设计需求 3.5 硬件平台 3.6 操作系统 究竟什么是传感器？传感器有哪些部分组成呢？ 本章内容
3.1传感器概述 定义 我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是： =:e5: “能感受被测量并按照一定的规律转换成可 用输出信号的器件或装置”。 •传统传感器的局限性月 网络化、智能化的程度十分有限，缺少有效的数 据处理与信息共享能力 SHTTK 现代传感器 特点：微型化、智能化和网络化 典型代表：无线传感节点
3.1传感器概述 •定义 我国国家标准（GB7665‐2005）对传感器的定义是： “能感受被测量并按照一定的规律转换成可 用输出信号的器件或装置”。 •传统传感器的局限性 网络化、智能化的程度十分有限，缺少有效的数 据处理与信息共享能力 •现代传感器 特点：微型化、智能化和网络化 典型代表：无线传感节点
无线传感节点 被测量 电量 敏感元件 转换元件 基本电路 无线传感节点的组成：电池、传感器、微处理器、 无线通信芯片：相 比于传统传感器，无线传感节点不仅包括传感器部件（左上图），还集 成了微型处理器和无线通信芯片等，能够对感知信息进行分析处理 和网络传输。 传感器 微处理器 无线通信芯片 电池
无线传感节点 无线传感节点的组成：电池、传感器、微处理器、无线通信芯片；相 比于传统传感器，无线传感节点不仅包括传感器部件（左上图），还集 成了微型处理器和无线通信芯片等，能够对感知信息进行分析处理 和网络传输。 传感器 微处理器 无线通信芯片 电池
可toduction to可tennet of Things 本章内容 3.1传感器概述 3.2传感器技术发展史 3.3典型应用 3.4设计需求 3.5硬件平台 3.6操作系统 传感器发展的两条主线是什么？制约因绢哪些？
3.1 传感器概述 3.2 传感器技术发展史 3.3 典型应用 3.4 设计需求 3.5 硬件平台 3.6 操作系统 传感器发展的两条主线是什么？制约因素又有哪些？ 本章内容
3.2传感器技术发展史：两条主线 1996年，LWIM团队将多种传感 器、控制和通信芯片集成在一个 加州洛杉矶分校LWIN项目 设备上，开发了LWIM节点 对无线 低功耗天线传感节点 传感器 1998年，LWIM团队和Rockwel|科 的研究 学中心合作开发了WWS节点 始于20 世纪90 1999年，该校发布了WeC节点 年代 加州伯克莱分校SmartDust项目 微型化传感器节点 之后，该校又发布了一系列节 点，包括Mica、Mica2、 Mica2Dot,MicaZ
3.2传感器技术发展史：两条主线 加州伯克莱分校SmartDust项目 微型化传感器节点 对无线 传感器 的研究 始于20 世纪90 年代 加州洛杉矶分校LWIN项目 低功耗无线传感节点 1996年，LWIM团队将多种传感 器、控制和通信芯片集成在一个 设备上，开发了LWIM节点 1998年，LWIM团队和Rockwell科 学中心合作开发了WINS节点 1999年，该校发布了WeC节点 之后，该校又发布了一系列节 点，包括Mica、Mica2、 Mica2Dot，MicaZ
可toduction to可tennet of hings 3.2传感器技术发展史：缓慢提升的性能 计算机硬件的发展通常遵循摩尔定律： 集成电路上可容纳的晶体管数量，约每 隔18个月增加一倍，性能也将提升一倍。 无线传感器节点的发展并没有像 摩尔定律预测的速度发展！ 硬件能力 摩尔定律 预测的曲线 传感器节点 发展曲线 2004 时间
3.2传感器技术发展史：缓慢提升的性能 时间 硬 件 能 力 摩尔定律 预测的曲线 传感器节点 发展曲线 2004 计算机硬件的发展通常遵循摩尔定律： 集成电路上可容纳的晶体管数量，约每 隔18个月增加一倍，性能也将提升一倍。 无线传感器节点的发展并没有像 摩尔定律预测的速度发展！
制约传感器性能提升的因素？ 功耗的制约：无线传感节点一般被部署在野外，不能通过有线供电。其 硬件设计必须以节能为重要设计目标。 价格的制约：无线传感节点一般需要大量组网，以完成特定的功能。其 硬件设计必须以廉价为重要设计目标。 体积的制约：无线传感节点一般需要容易携带，易于部署。其硬件设计 必须以微型化为重要设计目标
制约传感器性能提升的因素？ 功耗的制约：无线传感节点一般被部署在野外，不能通过有线供电。其 硬件设计必须以节能为重要设计目标。 价格的制约：无线传感节点一般需要大量组网，以完成特定的功能。其 硬件设计必须以廉价为重要设计目标。 体积的制约：无线传感节点一般需要容易携带，易于部署。其硬件设计 必须以微型化为重要设计目标