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    河北無線應變傳感器廠

  • 作者：上海豫淞電子科技有限公司 2019-02-20 11:05 1410
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    無線傳感器網(wǎng)絡可以協(xié)助實現(xiàn)有效的戰(zhàn)場態(tài)勢感知，滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求。典型設想是用飛行器將大量微傳感器結(jié)點散布在戰(zhàn)場的廣闊地域，這些結(jié)點自組成網(wǎng)，將戰(zhàn)場信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰(zhàn)單位提供“各取所需”的情報服務。


    根據(jù)白宮的信息技術專家介紹，計算機、通信及小型化技術進步正引導美軍進入一個新時代，在防御技術上產(chǎn)生“革命性”效果。隸屬于總統(tǒng)辦公廳的國家信息技術研究與發(fā)展綜合辦公室主任大衛(wèi)?納爾遜說，無線傳感器網(wǎng)絡技術，預示著為戰(zhàn)場上帶來新的電子眼和電子耳，“能夠在未來幾十年內(nèi)變革戰(zhàn)場環(huán)境”。


    由于無線傳感器網(wǎng)絡具有密集型、隨機分布的特點，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調(diào)配監(jiān)視;戰(zhàn)區(qū)監(jiān)控;敵方軍力的偵察;目標追蹤;戰(zhàn)爭損傷評估;核、生物和化學攻擊的探測與偵察等。


    鑒于無線傳感器網(wǎng)絡在軍事應用的巨大作用，引起了世界許多國家的軍事部門、工業(yè)界和學術界的極大關注.美國自然科學基金委員會2003年制定了傳感器網(wǎng)絡研究計劃,投資34 000 000美元,支持相關基礎理論的研究.美國國防部和各軍事部門都對傳感器網(wǎng)絡給予了高度重視,在C4ISR的基礎上提出了C4KISR計劃,強調(diào)戰(zhàn)場情報的感知能力、信息的綜合能力和信息的利用能力,把傳感器網(wǎng)絡作為一個重要研究領域,設立了一系列的軍事傳感器網(wǎng)絡研究項目.美國英特爾公司、美國微軟公司等信息工業(yè)界巨頭也開始了傳感器網(wǎng)絡方面的工作,紛紛設立或啟動相應的行動計劃.日本、英國、意大利、巴西等國家也對傳感器網(wǎng)絡表現(xiàn)出了極大的興趣,紛紛展開了該領域的研究工作.
    科學家在柔性應變傳感器研究方面取得進展




    近期，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所研究員費廣濤課題組在柔性應變傳感器的制備及力敏特性研究方面取得新進展，相關研究成果以Flexible strain sensor with high performance based on PANI/PDMS films 為題發(fā)表在Organic Electronics（47 (2017) 51-56）雜志上。


    隨著科學技術的快速發(fā)展，傳感器在生物醫(yī)學檢測、智能機器人、柔性顯示、可穿戴設備等領域得到了廣泛的應用，這些領域往往需要傳感器具有可彎曲、可拉伸的特點，能夠滿足貼附在各種不規(guī)則的表面上的需求。此外，一個好的應變傳感器還應具有高靈敏度(GF)、低電阻值的特性。GF太低意味著傳感器探測應變時由于變化量小容易出現(xiàn)信號誤差，電阻值過大意味著需要配備高精密且昂貴的測試儀器。


    目前研究的柔性應變傳感器敏感材料通常有兩類：一類是以銀、碳管、石墨烯等導電材料為應變敏感材料的傳感器，該類傳感器具備低的電阻值，同時GF也很低；另一類是以半導體材料為應變敏感材料的傳感器，該類傳感器具備高的GF，但是電阻也很高。這兩類傳感器在商業(yè)應用中都受到了一定的限制。因此，設計一種電阻低、GF高的柔性傳感器迫在眉睫。


    聚苯胺(PANI)是一種導電高分子材料，經(jīng)質(zhì)子酸摻雜后的電導率處于金屬與半導體之間，并且可以隨著酸摻雜濃度而改變，因此將聚苯胺與彈性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)結(jié)合有望達到電阻低、GF高的要求。基于此，課題組博士宮欣欣和副研究員方明等采用PANI為導電層，PDMS為彈性層制備了PANI/PDMS復合薄膜柔性應變傳感器，并對該傳感器的性能進行了研究。實驗結(jié)果表明，PANI/PDMS復合薄膜傳感器具備一定的柔性(圖1)，可以拉伸至50%的應變量，GF值最高可以達到54，遠高于其它材料構(gòu)筑的柔性應變傳感器，同時具備優(yōu)秀的循環(huán)穩(wěn)定性(圖2)，在監(jiān)測人體活動中具備潛在的應用前景(圖3)。
    電阻應變式稱重傳感器應用的局限性
    電阻應變式稱重傳感器有兩大缺陷：
    1.低電阻，高能耗；
    2.是一個不完全二階傳感器系統(tǒng)。
    應用受到局限：
    1.只能在220V，20Hz交流電源區(qū)應用，不能應用于無交流電區(qū)域。
    2.只能用于靜態(tài)或準靜態(tài)稱重，不能進行動態(tài)稱重
    無線傳感器網(wǎng)絡技術
    無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡 覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡的三個要素。


    無線傳感器網(wǎng)絡 （wireless sensor network）簡稱WSN，是一種由大量小型傳感器所組成的網(wǎng)絡。這些小型傳感器一般稱作sensor node（傳感器節(jié)點）或者mote（灰塵）。此種網(wǎng)絡中一般也有一個或幾個基站(稱作sink)用來集中從小型傳感器收集的數(shù)據(jù)。


    傳感器節(jié)點是一種非常小型的計算機，一般由以下幾部分組成：


    1．處理器和內(nèi)存（一般能力都比較有限）。


    2．各類傳感器（溫度、濕度、聲音、加速度、全球定位等）。


    3．通訊設備（一般是無線電收發(fā)器或光學通信設備）。


    4．電池（一般是干電池，也有使用太陽能電池的）。


    5．其他設備，包括各種特定用途的芯片，串行并行接口等（USB，RS232）。


    無線傳感器網(wǎng)絡中的基站的作用是從各個傳感器節(jié)點收集數(shù)據(jù)，集中處理然后提交給用戶。因此，基站一般有更強的數(shù)據(jù)處理和通訊能力以及更持久的電力。


    DL-WZXT無線傳感器網(wǎng)絡是新一代的傳感器網(wǎng)絡。DL-WZXT無線傳感網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無...無線傳感器網(wǎng)絡 的詳細介紹 DL-WZXT無線傳感器網(wǎng)絡 DL-WZXT無線傳感器網(wǎng)絡是新一代的傳感器網(wǎng)絡,具有非常廣泛的應用。
    以伸縮來追蹤人體動作的應變傳感器
    阪東化學369T愛色麗光密度儀 開發(fā)出了擁有伸縮性的應變傳感器“C-STRETCH”。能檢測長度及面積等面的伸長幅度。因為柔性高且伸展性大，因此能貼在職意曲面上。據(jù)稱即便貼在身上運用，也少有不適感。


    阪東化學將關鍵技術——橡膠跟氨酯材料的配合設計及薄膜加工技術基礎上，結(jié)合使用導電材料的分散技術，完成了有伸縮性的傳感器。最高可檢測200%的伸長率。這個應變傳感器用手部力量就能夠輕松拉伸，低硬度卻有橡膠彈性，所以一松手，立即就會收縮。

    C-STRETCH因采納靜電容量式，隨時間的劣化較小，據(jù)稱可反復高精度檢測。已建設了面積跟厚度的理論模型，能夠測量面積跟長度的絕對值。


    設想了諸如裝在監(jiān)測數(shù)據(jù)的手套上發(fā)送監(jiān)測值，以操作多指機器手，或以手指運動作開關操作語言輸入輔助軟件等運用方式。此外，還可使用于關節(jié)運動監(jiān)測、肌肉收縮監(jiān)測及呼吸模式監(jiān)測等各種領域。


    產(chǎn)品將作為研發(fā)套件，將傳感器元件、轉(zhuǎn)換單元、有線跟無線通信系統(tǒng)及專用應用軟件一起打包銷售。傳感器元件有寬10mm×長30mm、寬10mm×長50mm、寬10mm×長100mm三種尺寸可選。配置因用途而異。

    無線傳感器網(wǎng)絡特點介紹


    規(guī)模大


    為了能夠獲取精確信息，在監(jiān)測區(qū)域通常部署大量傳感器節(jié)點，一般情況下會達到上萬個甚至更多，傳感器網(wǎng)絡的大規(guī)模性主要包括了兩個方面的含義：一方面是傳感器節(jié)點的部署非常密集，在面積狹小的空間內(nèi)密集的部署了大量的傳感器節(jié)點。另一方面，是傳感器節(jié)點分布在區(qū)域很大的范圍內(nèi)，比如在原始的大森林中采用傳感器網(wǎng)絡進行森林防火的安全環(huán)境監(jiān)測，這種在區(qū)域?qū)拸V的范圍內(nèi)需要部署大量的傳感器節(jié)點。


    可靠性


    無線傳感器節(jié)點非常適合部署在自然環(huán)境惡劣或者人類不宜居住的區(qū)域，這些節(jié)點可能工作在環(huán)境較惡劣的地方，遭受風吹、雨淋、日曬，還甚至遭到人或者動物的破壞，而這些傳感器節(jié)點往往采用隨機進行部署，部署的方式是利用飛機散播，或炮彈發(fā)射到指定的區(qū)域進行部署，所以這些節(jié)點要非常堅固，不容易被損壞，可靠性很強。


    自組織


    在傳感器網(wǎng)絡應用中，通常情況下傳感器節(jié)點會被放置在沒有基礎結(jié)構(gòu)的地方，其實傳感器節(jié)點的相隔距離、精確位置不能預先確定。你可以想象，通過飛機散播或者炮彈發(fā)射大量傳感器節(jié)點到面積廣闊的森林、山谷之中，這樣就必須要求傳感器節(jié)點本身具有自組織的能力，能夠進行自我管理和配置，通過網(wǎng)絡協(xié)議和拓撲控制機制自動形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。


    動態(tài)性


    傳感器網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)有可能會因為下列因素而發(fā)生改變：①環(huán)境的變化可能會造成無線通信鏈路帶寬產(chǎn)生變化，有時甚至會時斷時通；②電力資源出現(xiàn)故障或耗盡導致的傳感器節(jié)點故障或者失效；③傳感器網(wǎng)絡的感知對象、傳感器與觀察者這三要素都可能具有移動性；④有新節(jié)點加入，通常這種情況就必須要求傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)要能適應這種變化，具有動態(tài)系統(tǒng)可重構(gòu)性。


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    無線傳感器網(wǎng)絡有哪些安全問題


    安全路由


    一般在無線傳感器網(wǎng)絡中，大量的傳感器節(jié)點都密集分布在一個區(qū)域內(nèi)，信息傳輸可能要經(jīng)過很多節(jié)點才能到達目的地，而且傳感器網(wǎng)絡具有多跳結(jié)構(gòu)和動態(tài)性，因此，需要去每個節(jié)點都應具備路由功能，


    由于每個節(jié)點都是潛在的路由節(jié)點，因此更易受到攻擊，這樣就可能使網(wǎng)絡不怎么安全，安全的路由算法會直接影響無線傳感器的可用性和安全性，安全路由協(xié)議一般是采用認證和鏈路層加密，身份認證、多路徑路由、雙向連接認證和認證廣播等機制，非常有效的提高了網(wǎng)絡抵御外部攻擊的能力，從而增強路由的安全性。
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    上海豫淞電子科技有限公司,簡稱豫淞科技（YUSONG TEST）。豫淞科技有限公司是一家致力于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案的供應商,產(chǎn)品涉及工業(yè)測量,工業(yè)安全防護,自動化檢測,物流系統(tǒng)解決方案四塊領域。 
      公司是以技術研發(fā)為基礎,服務客戶為核心,以完善自身匯報社會為目的科技型企業(yè),致力于成為行業(yè)內(nèi)頂級無線智能企業(yè),為客戶提供智能傳感器, 無線加速度傳感器,無線振動傳感器,無線傾角傳感器,無線溫度傳感器,無線壓力傳感器,無線力傳感器,無線數(shù)據(jù)采集端,綜合性智能傳輸基站,無線傳感解決方案。 

     圍繞客戶需求,以智能化,微型化,網(wǎng)絡化為方向的技術創(chuàng)新,提供高品質(zhì)化系統(tǒng),為客戶創(chuàng)造最大價值。 運用數(shù)字信息技術,打造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),讓物質(zhì)文明充斥每個角落。

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