第03章 传感网
基于CC2530无线传感网络系统的设计
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基于CC2530无线传感网络系统的设计
作者：刘毅力焦尚彬
来源：《现代电子技术》2013年第03期
摘要：提出一种基于ZigBee协议的用于测量温度的无线传感器网络方案，方案中使用CC2530无线芯片和温度传感器DS18B20搭建了一个基于ZigBee协议栈的无线传感器网络。
该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起，构成一个星型网络，给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图。
实验证明节点性能良好、通信可靠，通信距离明显增大。
关键字：无线传感网络； ZigBee； CC2530； DS18B20
中图分类号： TN711⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）03⁃0043⁃04。
传感网原理
传感网原理传感网是由大量分布在空间中的传感器节点组成的，这些节点能够感知环境中的各种信息，并通过无线通信进行数据传输和处理。
传感网的原理涉及到传感器节点、数据传输、数据处理和应用等方面。
首先，传感网的核心是传感器节点。
传感器节点是传感网的基本组成单元，它包括传感器、处理器、通信模块和能源模块。
传感器用于感知环境中的各种信息，比如温度、湿度、光照、声音等。
处理器用于对传感器采集到的数据进行处理和分析，通信模块用于节点之间的数据传输，而能源模块则提供节点所需的能量。
其次，传感网的数据传输是实现节点之间信息交换的重要手段。
传感网采用无线通信技术进行数据传输，通常包括无线传感器网络（WSN）和无线自组织网络（WAN）。
无线传感器网络是指由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络，这些节点通过无线通信进行数据传输；而无线自组织网络是指节点之间通过无线通信自组织形成的网络。
另外，传感网的数据处理是对传感器节点采集到的数据进行处理和分析。
传感网中的数据处理包括数据采集、数据压缩、数据传输、数据存储和数据分析等环节。
传感网通过对采集到的数据进行处理和分析，可以实现对环境信息的感知和理解。
最后，传感网的应用涉及到各个领域，比如环境监测、智能交通、农业生产、医疗健康等。
传感网可以实现对环境信息的实时监测和控制，可以提高资源利用效率，改善生活质量，促进社会经济的可持续发展。
综上所述，传感网是由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络，通过无线通信进行数据传输和处理，实现对环境信息的感知和理解，具有广泛的应用前景。
传感网的发展将为人类社会带来巨大的变革和发展机遇。
无线传感网络煤矿井下人员定位系统设计
1 系统架构
煤矿井下人员定位系统由 3 大部分组成： 井上 监控中心、井下定位基站、人员定位终端设备。井上
基金项目： 河南省科技攻关计划资助项目 （ 102300410410 ） ； 河南省 高等学校青年骨干教师资助计划（ 2009GGJS － 122 ） ； 河南省教育厅 自然科学研究计划资助项目（ 2010B510016）
3结语
基于无线传感网络的煤矿井下人员定位系统在 河南省新密市景岗煤矿进行了井下测试，该定位系 统能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情
况及矿井的环境参数反映到地面监控中心的计算机 系统，使管理人员能够随时掌握井下人员的分布情 况和每个矿工的运动轨迹，系统定位精度在 1 m 以 内。该系统还适用于矿难救援，救援人员也可根据 井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有 关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高 应急救援工作的效率，大大提高煤矿企业的安全生 产和管理水平。
〔4〕 李文江，陈 宇，刘晓平，等． 基于 ZigBee 技术的煤矿 井下人员定位系统设计〔J〕． 成都大学学报，2008，27 （ 4） ： 322 － 325．
第03章电感式传感器
双T电桥电路
脉冲调制电路
组成=转子+定子（如图）
长感应同步器示意图 a）定尺 b)转尺
圆感应同步器示意图 a）定子 b)转子
感应同步器的优点
①具有较高的精度与分辨力。 ②抗干扰能力强。 ③使用寿命长，维护简单。 ④可以作长距离位移测量。 ⑤工艺性好，成本较低，便于复制和成批生产。
由于感应同步器具有上述优点，长感应同步器目前被广泛地应用于 大位移静态与动态测量中 ;圆感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的 转台以及各种回转伺服控制系统中。
• 图为典型的角位移型电容式传感器 当动板有一转角时，与定板之间相互覆盖的面积
就发生变化，因而导致电容量变化。
4.2.2 变面积型电容式传感器
+ + +
4.2.2 变面积型电容式传感器
• 线位移型电容式传 感器
• 平面线位移型和圆 柱线位移型两种。
4.2.3 变介电常数型电容传感器
• 变介电常数型电容传感器的结构原理如图 所示
0
(4-3)
4.2.1 极距式电容传感器
由式（4-3）可知, 传感器的输出特性C = f (δ)
不是线性关系,而是双曲线关系
此时C1与Δδ近似呈线性关系, 所以变极距型电
容式感器只有在Δδ / δ0很小时, 才有近似的线 性输出
4.2.1 极距式电容传感器
另外, 由式（4 - 3）可以看出, 在δ0较小时, 对 于同样的Δδ变化所引起的ΔC可以增大, 从而使传
4.2.1 极距式电容传感器
一般变极板间距离电容式传感器
• 起始电容在 20～100pF之间, • 极板间距离在25～200μm的范围内, • 最大位移应小于间距的1/10,
无线传感器网络的安全威胁分析与对策
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美军单兵生命体征监测系统中的无线传感网络
列表。这样既保证了传感网中数据的可靠性， 又节约了能量。
３．２ 动态的改变传输列表
ＷＰＳＭ主要监测人体的几种生命信号和事件， 每一种生命
信号和事件运用了不同的模型且每种生命信号和事件对人体
药 丸 式 体 内 温 度 计 （ Ｃｏｒｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｉｌｌ） 是 一 个 藏 于 体 内的温度计药丸。它可以实时监测体内的温度并通过无线通 讯的方式向Ｍｅｄｉｃａｌ Ｈｕｂ传送信息。 ２．３ 呼吸探测器
呼吸探测器（ Ｆｌｕｉｄ Ｉｎｔａｋｅ Ｍｏｎｉｔｏｒ） 通过检测士兵气体吸入 量来监测士兵的体能状况及其消耗。 ２．４ 生命信号探测器
ＷＰＳＭ系 统 其 实 是 以 各 种 传 感 器 为 结 点 建 立 的 小 型 无 线 局域网， 也称为 无 线 传 感 网［２－ ５］。 传 感 器 网 络 以 数 据 为 中 心［６－ ７］， 其基本思想是： 把传感器视为感知数据流或感知数据源，把传 感器网络视为感知数据空间或感知数据库，把数据管理和处理 作为网络的应用目标。传感器网络以数据为中心的特点使得 其设计方法不同于其他计算机网络（ 包括Ｉｎｔｅｒｎｅｔ） 。在ＷＰＳＭ系 统中， 传感器网络的设计以感知数据管理和处理为中心，把数 据 库 技 术 和 网 络 技 术 紧 密 结 合 ，从 逻 辑 概 念 和 软 、硬 件 技 术 ２ 个 方面实现一个高性能的， 以数据为中心的网络系统， 为此， ＷＰＳＭ系 统 运 用 了 复 杂 的 算 法 并 建 立 了 多 种 不 同 的 模 型 。 ３．１ 建立模型
１ 引言 现代战争中， 战场的情况复杂而多变， 在这种环境下， 需
论无线传感器网络的特点及应用
信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2005-9899-0254论无线传感器网络的特点及应用①叶宁1,2(1.闽江师范高等专科学校; 2.物联网福建省高校应用技术工程中心 福建福州 350001)摘 要：宏观信息化生态下，信息技术在我国的发展已然相当成熟，并推动着各行业的深度变革，产出了巨大的应用价值。
在此过程中，无线传感器作为一个分布式的自组织网络，以数据应用为目的，大规模、高密度、动态性等特点，爆发出了巨大的应用潜力，并广泛应用于军事、环境监测、医疗健康、智能家居等领域。
该文基于对无线传感器网络特点的分析总结，就其在主要领域的应用进行了探究。
关键词：互联网 无线传感器网络 技术特点 主要应用中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)12(a)-0053-03 On the Characteristics and Application of Wireless SensorNetworkYE Ning1,2(1.Minjiang Teachers College, Fuzhou; 2.Internet of Things Fujian University Application TechnologyEngineering Center, Fuzhou, Fujian Province, 350001 China)Abstract: Under the macro-informatization ecology, the development of information technology in our country has been quite mature, and it has promoted in-depth changes in various industries, and produced huge application value. In this process, wireless sensors, as a distributed self-organizing network, aiming at data applications, have the characteristics of large-scale, high-density, and dynamics. They have exploded with huge application potential and are widely used in military, environmental monitoring, medical and health, smart home and other f ields. Based on the analysis and summary of the characteristics of wireless sensor networks, this article explores its applications in main areas.Key Words: Internet; Wireless sensor network; Technical characteristics; Main applications无线传感器网络简称WSN，它是一种分布式的传感网络，其网络末梢可对分布于外部世界的各类传感器，进行自动探查、感知。
基于RFID无线传感网智能安防系统的设计
基于RFID无线传感网智能安防系统的设计作者：韩万强史少辉吴海滨张明轩来源：《物联网技术》2014年第03期摘要：利用RFID和无线传感器网络技术，构建了一种包括智能门禁管理、智能人员管理、智能巡检、智能安防等全方位、多功能的智能安防系统。
从系统功能和系统设计实现了基于RFID技术的智能门禁系统和基于传感器网络的信息采集系统，具体给出了从信息采集到智能化管理的实现过程。
关键词：RFID；无线传感器网络；智能安防；门禁系统中图分类号：TN393 文献标志码：A 文章编号：2095-1302（2014）03-0010-040 引言RFID技术作为二十一世纪最具发展潜力的十大技术之一，是物联网的核心技术。
近年来，它的发展带来了巨大的市场机遇。
RFID技术与应用已经形成一个具有强大生命力的新兴产业，它涉及信息、先进制造、材料、装备及工艺等诸多前沿和高技术领域的交叉融合技术群，涵盖面广、渗透力强，对诸多产业都带来重大影响。
特别是在企业软件领域，RFID将是继ERP、CRM、J2EE之后的又一新的增长点。
微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System，MEMS ）、片上系统（System on Chip，SOC）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络，是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景[1]。
研究利用各种安全手段保证信息的安全：利用RFID技术实现门禁管理的智能化和数字化；将职工信息写入电子标签实现人-电子标签-人员信息的匹配，从而实现对人员信息的动态管理；使巡检员方便快捷地对信息进行采集、管理和查询，从而实现智能巡检；将无线传感器网络引入到安全管理中，实现对环境信息的监测，设计使用活动消息模块实现信息的发送与接收，使用信息采集接口读取厂区环境的温度与湿度、烟雾等各种信息，使用低功耗监听模块实现节点节能，通过计算机USB接口完成对数据信息的采集和处理，实现人机对话，从而实现安全防护的智能化管理。
传感器与无线传感网络 4.1-WIFI介绍
4.1 WIFI介绍
3. 日常休闲 2010年无线网络的覆盖范围在国内越来越广泛，高级宾馆、豪华住宅区、飞机场 以及咖啡厅之类的区域都有Wi-Fi接口。当我们去旅游、办公时，就可以在这些场所使
用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较
密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点” 所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持Wi-Fi的 笔记本电脑或PDA或手机或psp或ipodtouch等拿到该区域内，即可高速接入因特网。
关于"Wi-Fi”这个缩写词的发音，根据英文标准韦伯斯特词典的读音 注释，标准发音为/ˈwaɪ.faɪ/因为Wi-Fi这个单词是两个单词组成的，所以书 写形式最好为WI-FI，这样也就不存在所谓专家所说的读音问题，同理有 HI-FI（/haɪ.faɪ/）。
第四章
4.1.2 WIFI的应用
4.1 WIFI介绍
无线网络技术的无线局域网已经日趋普及，这意味将来可以十分方便的应用。一旦 存在Wi-Fi网络的公众场合，解决了运营商的互联互通、高收费、漫游性的问题， Wi-Fi将来从一个成功的技术转化为成功的商业。
第四章
4.1 WIFI介绍
4.1.2 WIFI的应用
4. 客运列车 2014年11月28日14时20分，中国首列开通WiFi服务的客运列车——广州至香港九龙 T809次直通车从广州东站出发，标志中国铁路开始WiFi（无线网络）时代。列车WiFi
在家也可以买无线路由器设置局域网然后就可以痛痛快快的无线上网了。
无线网络和3G技术的区别就是3G在高速移动时传输质量较好，但静态的时候用WiFi上网足够了。
第四章
物联网技术在企业供应链管理中的应用研究
物联网技术在企业供应链管理中的应用研究作者：杜洪礼吴隽俞虹来源：《物流科技》2011年第03期摘要：通过分析当前供应链管理存在的问题，阐述物联网对企业供应链管理的作用，结合物联网在供应链管理的运输、仓储、生产、配送／分销及零售等环节的应用情况，探讨基于物联网的供应链管理的发展趋势，及时地满足客户日益个性化的需求，以提高整条供应链的价值，使物联网在对供应链管理的发展方面起到积极的推动作用。
关键词：物联网；互联网；供应链管理中图分类号：F270.7文献标识码：A文章编号：1002-3100(2011)03-0006-03物联网指的是将射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网结合起来，将生活中各种“物品”都纳入这个网络，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，它随着无线通讯技术和网络技术的发展，得到了高速发展。
物联网的实质是通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
它具有两层含义：(1)物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。
近年来，为应对日益激烈化的市场竞争，许多企业将实施供应链管理作为提升竞争力的主要手段。
一些著名的企业在供应链管理实践中取得的巨大成就，也使人们更加坚信供应链管理是企业适应全球竞争的一种有效途径。
然而，物联网的出现及其在全球范围内对每个物品跟踪监控的全新理念，将在根本上改变供应链流程和管理手段，为企业供应链管理的发展带来新的机遇。
因此，研究物联网将如何影响企业供应链管理的发展成为了讨论和研究的重要课题。
1供应链管理存在的问题供应链管理(SCM)是一种新的管理模式，其概念是指在全球制造出现之后，企业经营集团化和国际化的形势下提出的，随着经济全球化和知识经济时代的到来，供应链管理得到了普遍应用。
物联网的发展历程绪论(PPT 30页)
了解电信网主导和传感网主导两种物联网演进模式
了解正在制定物联网标准的国际国内组织
(1) 理解物联网的应用的技术需求 (2) 了解物联网在军事、民用及工商业领域的应用
ng wireless network. The concept of the internet of things is a
ttributed to the original Auto-ID Center, founded in 1999 and based
at the time in MIT.
ERP 시스템
重庆邮电大学
第1章 绪论
学习要求
知识要点 物联网发展历程 物联网的定义 物联网的主要特点
相关概念辨析 物联网的演进 物联网的标准 物联网的应用
能力要求
(1) 掌握物联网产生的原因 (2) 了解物联网的发展现状与趋势
(1) 了解各种物联网定义的出发点 (2) 掌握定义物联网的技术特点
(1) 了解物联网的产业特征 (2) 掌握物联网的技术特点
国外 物联网的发展
◆ 1990年施乐公司发明的网络可乐贩售机——NetWorked Coke Machine
重庆邮电大学
◆ 1995年比尔盖茨在 其《未来之路》一书 中提及物物互联的概 念
物联网导论：第1章 绪论
1.1 物联网的发展历程
◆ 1999年Ashton教授 在美国召开的移动计 算和网络国际会议上 提出物联网的概念
“U”社会，能够实现任何人和任何人、任何人和任何东西（对象） 在任何时候和任何地点的通信与联系，即“四A通信”（Anyone， Anytime，Anywhere,Anything）。其是一个“人-机-物”组成的 动态开放的网络社会，即人类社会、信息世界、物理世界组成的 三元世界。
物联网专业毕业设计
物联网专业毕业设计篇一：物联网、通信、信息工程专业毕业论文参考题目信息工程专业毕业论文选题题材。
篇二：物联网技术与应用毕业设计(论文)物联网技术与应用毕业设计（论文）题目：姓名：学号：专业：指导教师：XX 年 5 月 6 日物联网的技术与应用目录摘要 (1)第一章物联网简介及发展历程 (2)1.1 什么是物联网 (2)1.2 物联网的发展历程 (3)1.3 物联网的网络架构 (5)第二章物联网关键技术 (6)2.1 RFID技术 (6)2.2 传感器技术 (7)2.3 纳米技术················································· (9)2.4 智能嵌入（Embedded Intelligence）技术 (10)第三章物联网的典型应用 (11)3.1 智能交通 (11)3.2 智能医疗 (13)3.3 智能物流 (15)3.4 智能家居··················································· 16第四章物联网发展存在的问题 (19)4.1网络信息安全 (19)4.2缺乏应用的统一标准 (19)4.3亟待掌握核心技术 (19)4.4商业模式尚未成熟 (19)4.5管理平台的建设 (20)第五章我国物联网发展的前景展望················································· (21)5.1物联网列入国家发展战略政府高度重视 (21)5.2物联网在高校的发展 (21)5.3十大城市“十二五”规划全面布局物联网.....................................................22 参考文献. (23)摘要物联网作为一种新的网络形式，相关理论研究和实践应用正在探1物联网的技术与应用索过程中。
物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用探讨
I G I T C W技术 应用Technology Application134DIGITCW2023.100 引言物联网是当今世界最具发展潜力的信息技术之一，它的出现极大地促进了社会生产率的提升，并加快了社会经济的发展速度，在全世界范围内受到了越来越多的关注。
在我国，物联网技术的应用和发展受到了越来越多的关注，并且各行业还加强了对该技术的研究和开发，因此，在煤矿信息化建设中也逐渐开始对物联网技术进行使用。
从目前的发展状况来看，在煤矿综合信息化建设中，各类型物联网技术都得到了较好的使用，从而使煤矿生产设备实现了远程维修、实时管理以及煤矿工作环境信息化管理的发展需要。
1 物联网技术在煤矿行业的应用前景物联网技术在煤矿行业的广泛运用，为煤矿安全生产问题带来了技术支撑，通过物联网技术可以实现对煤矿生产过程的准确感知，从而保证采矿人员的生命安全，这也是关系到民生的重要问题。
在煤矿行业中对物联网技术进行有效使用，不仅可以提高我国煤矿行业的生产效率，还能保障煤矿行业的生产安全。
在开展煤矿综合信息化的建设中，通过对物联网技术的充分使用，能够在控制成本的同时，提高经济收益，在煤矿信息化平台的构建中发挥着重要的作用。
由此可见，物联网技术在煤矿行业中的应用有着广阔的发展前景。
2 煤矿综合信息化建设中物联网关键技术分析2.1 射频技术在对物联网技术进行使用的过程中，射频技术是重要的组成部分之一。
射频系统由电子标签、阅读器、数据管理系统组成。
在目标对象上贴上电子标签，然后再对标签进行扫描，就能得到相应对象的信息数据，射频技术是一种高效的数据采集方法。
而电子标签是识别过程中的数据载体，主要由标签专用芯片和作者简介：李自杰（1983-），男，汉族，内蒙古鄂尔多斯人，高级工程师，本科，研究方向煤矿智能化、信息化。
物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用探讨李自杰（新能矿业有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000）摘要：将物联网技术在煤矿行业中进行应用推广，能够促进煤矿行业的整体信息化建设，物联网技术作为一种新的驱动力量，可以推动煤矿行业的进一步发展。
传感器与无线传感网络 2.1-获取温度传感器数据任务1-传感器介绍
第二章
2.1.1 任务要求
2.1获取温度传感器数据任务
第3页
了解热敏电阻的工作原理； 了解热敏电阻电路的工作特点； 了解温度传感模块的原理并掌握其测量方法。
第7页
负温度系数热敏电阻(NTC):在工作温度范围
NTC
内温度系数一般为 -（1～6）％/℃；
热敏电阻的温度特性是指
半导体材料的电阻值随温
正温度系数热敏电阻(PTC):又分为开关型和缓变
度变化而变化的特性。
PTC 型，开关型在居里点的温度系数大约为（10～60）
热敏电阻按电阻温度特性
％/℃，缓变型一般为（0.5～8）％/℃；
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅
等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少， 所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
第二章
2.1获取温度传感器数据任务
2.1.3 必备知识
负温度系数热敏电阻NTC
2. 热敏电阻的温度特性介绍
分为三类：
CTR
临界负温度系数热敏电阻(CTR)。
第二章
2.1.3 必备知识
2.1获取温度传感器数据任务
2. 热敏电阻的温度特性
第8页
温度特性曲线如右图所示。分析热敏电阻 的温度特性曲线图可以得出下列结论：
（a）热敏电阻的温度系数值远远大于金属热 电阻，所以灵敏度很高。 （b）热敏电阻温度曲线非线性现象十分严重， 所以其测量温度范围远小于金属热电阻。
第二章
检测与转换技术期末试题库
传感器习题集及答案第01章 检测与传感器基础1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势。
1.4传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？1.5传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度L γ表征了什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。
1.6传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？1.7有一温度传感器，微分方程为30/30.15dy dt y x +=，其中y 为输出电压（mV) , x 为输入温度（℃）。
试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。
答案：1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer ）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
1.3答：数字化、集成化、智能化、网络化等。
1.4答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。
基于Packet Tracer的中职物联网实训教学研究
基于Packet Tracer的中职物联网实训教学研究作者：蓝魏来源：《物联网技术》2018年第08期摘要：文中介绍了思科公司Packet Tracer 7.1的IoE新组件在实现万物互联时的作用，及在中职物联网仿真实验实训教学，提高实训教学质量进行了探讨和研究。
关键词：Packet Tracer；物联网；实训教学；职业教育中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）08-0-030 引言2009年8月7日，温家宝总理在无锡传感网工程技术研究中心视察中指出：在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展，尽快建立中国的传感信息中心，或称为“感知中国”中心[1]。
传感网即物联网，被预言为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络[2]。
近几年，越来越多的中高职院校都增设了物联网专业，有些也增加了相关的物联网方面课程；省市教育局等部门也开设了物联网类的相关项目比赛，如何有效进行物联网课程的教学及实训问题显得愈加严峻。
在物联网综合实训方面，老师们普遍发现物联网的实训设备较缺乏，现在国内大多数学校采用的都是物联网综合实训装置、智能家居工程实训平台、编程实验箱等成形实训系统，有的仅让学生进行简单布线或一些基本编程的操作配置及观看演示效果。
这些实训设备不能直观地演示一些原理问题，学生也只能获取一点感性的物联网系统知识，缺少实际动手实训机会，学生在进行过一两次的实验后就会很快失去学习兴趣，不利于培养学生的工程意识及创新型思维。
针对以上问题，本文基于思科公司的Packet Tracer 7.1实现中职物联网仿真实验实训教学，提高实训教学质量进行探讨和研究。
1 中职学校的物联网现状国家“十三五”规划纲要明确提出“加强现代信息基础设施建设，推进大数据和物联网发展，建设智慧城市”。
《无线传感网络》之红外人体感应模块的教学设计
《无线传感网络》之红外人体感应模块的教学设计韦冬雪（南宁职业技术学院，广西南宁530008）【摘要】随着信息和技术的发展，企业对人才要求不断提高，传统的课堂授课模式已经不能满足未来发展的需要，结合新时代的技术和高职院校学生特点，高职院校的课堂教学设计越来越注重信息技术和教育理念的整合，改革传统的教学模式势在必行。
文章通过设计红外人体感应模块的教学方案，采用任务驱动、项目教学法，将理论与实践操作相结合，同时在教学过程中融入课程思政理念，探索适合于高职学生特点的教学方式，提高学生学习和应用知识的能力。
【关键词】无线传感网络；人体红外感应；教学设计【中图分类号】G712 【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2021)02-0083-03 Teaching Design of Infrared Human Sensor Module in Wireless Sensor NetworkAbstract: With the development of information and technology, enterprises' requirements for talents continue to increase. The traditional classroom teaching mode can no longer meet the needs of future development. Combining the technology of the new era and the characteristics of students in higher vocational colleges, the classroom teaching design of higher vocational colleges pays more and more attention to the integration of information technology and educational concepts, it is imperative to reform the traditional teaching model. Through the design of infrared human body sensing module teaching scheme, adopting task-driven, project teaching method, combining theory with practice, and integrating curriculum ideological and political ideas into the teaching process, this paper explores teaching methods suitable for the characteristics of higher vocational students, so as to improve students' ability of learning and applying knowledge.Key words: wireless sensor network; human infrared sensing; teaching design引言《无线传感网络》课程是高职物联网应用技术专业的核心专业课程，是一门理论和实践相结合的综合性专业课程。
试析物联网技术在铁路交通的运用
试析物联网技术在铁路交通的运用摘要：随着信息技术的发展，物联网技术产生并逐渐的发展，随之而来的是在生产与生活中得到了广泛的应用。
物联网技术应用到城市的交通中，有效地解决了道路交通拥堵现象，而在铁路交通中的应用，使得铁路设备安全以及运输服务系统得到了很大的改善，随着我国铁路系统的发展，物联网技术的应用范围必将更广。
本文主要介绍了物联网技术，并结合铁路交通的发展情况将物联网在铁路交通中的运用进行了分析。
关键词：物联网技术；铁路交通；运用Abstract: along with the development of information technology, the thing networking technologies to produce and gradually development, and with it in production and life in a wide range of applications. Content networking technology is applied to traffic in the city, effectively resolve the road traffic congestion, and the application in railway traffic, making the railway equipment safety and transportation service systems have been greatly improved, with China’s railway system development, the thing the application range of the networking technologies will be more widely. This paper mainly introduces the content networking technology, combined with the development of the railway traffic will be content in the use of the networking railway traffic is analyzed.Keywords: things networking technology; Railway traffic; use信息技术的发展，大大改变了人类的生产与生活方式，从而引起了社会的变革与发展。
什么是传感器
• 设施布置≈工厂设计≈ 工厂总体布置+车间布置。 • 工厂总体布置设计
– 生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、 露天作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿 化和美化设施的相互位置
– 物料的流向和流程、厂内外运输的联接及运输方式。
• 车间布置设计
– 各生产工段（工作站）、辅助服务部门、储存设施等 作业单位及工作地、设备、通道、管线之间和相互位 置
有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。
• 不仅有形的生产和服务设施会碰到布置和重新布置的问题， 即使是非物质生产的服务系统，如商店、宾馆、餐馆也同 样面临此问题。
6
6.1.1 设施布置的内容
在进行设施布置决策要考虑的内容主要有以下几个方面： • 物流和物料搬运设备。确定物流的重要性和形式，采用何
– 物料搬运的流程及运输方式。
• “作业单位” Activity 是指布置图中各个不同的工作区或 存在物，是设施的基本区划。
• 作业单位的最高层次是要设计的设施(Facility)，它包括一 系列部门(Departments)，部门可以是车间或其他机构。
• 而部门由工作中心(Work Center)组成，若是工厂这些工作 中心可以是工段或班组，如车床工段；也可以是柔性制造 单元(FMS)。
• 通常部门级的布置指的是块状布置图(Block Layout)，工作 中心级的布置是详细布置图(Detailed Layout)。
• 工作中心由工作站(Workstation)组成。工作站也称工作地， 是最小作业单位，它一般由一台机器和/或一个作业人员 组成。
• 工作地布置是整个布置的基础，工作站面积大小和形状对 上面几个层次的布置影响很大，一般通过人机工程、工作 测量和机器本身的尺寸和输入输出要求来确定工作地的面 积和其他要求。
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传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.2.3 传感网拓扑结构
按照节点功能及结构层次来分，无线传感器网络通常可分为平面网络结构、 分级网络结构、混合网络结构，以及Mesh网络结构。
平面网络结构
传感器概述 传感网概述 传感网的关键技术与节点部署 无线传感网
3.2.3 传感网拓扑结构 -分级网络结构
让事物与网络连接在一起，实现了物与人，物与物之间的信息交换。
传感器网路将数据采集、数据处理、数据管理、网络传输等多种技术相结合，实现 以数据为中心的高性能的网络体系。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.2.1 传感网的概念
传感器网的发展
20世纪70年代，出现了利用点对点传输技术以及专门的连接控制器将传统的传感器连
数据管理系统一般尽可能的再传感器网络内部进行数据的分析和处
理，以较少能量消耗，延长传感网的生命周期。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
6. 定位技术
传感器节点的精确定位是传感器网络的基本功能之一，其网络中的
传感器节点通常随即部署在区域中，要详细说明在事件发生的位置 以及数据采集节点的位置，各个节点必须首先明确自身位置才能实
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
3. 网络安全技术
传感网需要实现一些基本的安全机制，例如：机密性，点到点消息
认证，完全性鉴别，认证广播和安全管理等。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
4. 数据融合技术
人体感知系统与机器感知系统的对应关系
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.1.2 传感器的组成
传感器的组成：
由敏感元件、转换元件和其他辅助元件组成。有时也将辅助电路以及辅助电源作为传感 器的组成部分
被测量信息
敏感元件
转换元件
辅助电路
电信号
辅助电源
传感器组成示意图
传感器概述
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
2. 网络协议
传感网对网络协议要求较高。
重点研究路由协议和MAC协议。路由传感器设计的主要目标是降 低能量消耗，提高网络的生命周期。同时，传感网的MAC协议首
先考虑的是节能和可扩展性，其次是公平性、利用率和实时性等。
传感器网路体系结构框架图
传感器概述 传感网概述 传感网的关键技术与节点部署 无线传感网
3.2.3 传感网拓扑结构
传感网拓扑结构
在传感器网络中，大量传感器节点随机部署在检测区域内。传感器节点以自组织形式 构成网络，其组网技术即是传感网的网络拓扑结构。传感器节点将信息多跳转发，通 过各种方式（基站或汇聚节点或网关）接人网络，在网络的任务管理节点再对感应的 信息进行分类和处理，最后把感应信息送给用户。 按照传感网网络的组网形态和方式来分类，有集中式、分布式和混合式。
无线传感通信技术应用于连接大量具有多功能、多信号采集能力的传感器，从而形成
的无线传感网络，使传感网从最初的点覆盖、线覆盖、面覆盖，发展为区域覆盖，应 用范围得到极大扩展。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.2.2 传感网协议体系结构
网络协议体系结构
网络的协议分层以及网络协议的集合，是对网络及其组成部分的功能的描述。。 该网络体系结构由分布式网络通信协议、传感器网络管理以及应用支持技术三个部分 组成：分层的网络通信协议模块、传感器网络管理模块和应用支持服务模块。
时需要关注和了解的，比如与使用条件、使用环境、使用要求等有关的特性等。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.2.1 传感网的概念
传感网
在一定范围内，许多集成有传感器、数据处理单位和通信单元的微小节点通过一定 的组织方式构成的网络。通过大量的多种类别的传感器不断测量周围环境的物质现 象信息，如光、热、位置等信息 ，并将信息发送至互联网、移动通信网等网络中，
常由敏感元件和转换元件组成”——国家标准 日常所说的传感器大部分指的是一种能把待测的各种物理量或化学量（如位 移、压力、速度、温度等）转换成为可以被人或者设备读取的按照一定规律 对应的输出可以测量的信号(电压、电流或电阻等电信号)的器件
位移 电压
压力
速度 传感器 温度
电流
电阻
湿度
„„
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传感器原理示意图 传感器概述 传感网概述 传感网的关键技术与节点部署 无线传感网
第3章 传感网
学习要点
传感器的基础知识 传感网的组成结构
传感网的关键技术
传感网的应用领域
目录
3.1 传感器概述
3.2 传感网概述
Байду номын сангаас
3.3 传感网的关键技术与节点部署 3.4 无线传感网
思考题
3.1.1 传感器的概念
传感器的概念：
“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通
无线传感器网络节点示意图
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.4.1 无线传感器网络概述
无线传感器网络的节点通过飞机撒播、人工填埋或火箭弹发射等方式投放 在被监测区域内。节点以自组织形式构成网络, 通过多跳中继方式将监测数 据传到sink 节点，最终借助长距离或临时建立的sink 链路将整个区域内的 数据传送到远程中心进行集中处理。
无线传感器网络的体系结构
传感器概述 传感网概述 传感网的关键技术与节点部署 无线传感网
3.1.1 传感器的概念
人是通过自身的感官系统（视、听、嗅、味、触）来接受外界的信息，相对 应的，机器感知外界信息的方式是通过传感器。如果把电子计算机比喻成大 脑的话，那传感器则相当于人的视、听、嗅、味、触等感知器官
人体感知系统 刺激 外 界 对 象 信息 传感器 处理器 机器感知系统 机械装置 感官器官 大脑 肌肉
完全连通的网络结构
传感器概述 传感网概述
传感网Mesh网络结构
传感网的关键技术与节点部署 无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
1. 网络拓扑控制技术
通过拓扑控制技术，可以使得传感网在满足网络覆盖度和连通度前
提下，通过功率控制盒骨干网节点的选择，剔除节点之间不必要的 无线通信链路，生成一个高效的拓扑结构。
现对外部目标的定位和跟踪。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
7. 时间同步
时间同步机制主要从单广播域内时间同步和多跳范围内的时间同步 两个方面进行研究。主要的时间同步算法主要有RBS算法和TPSN 算法。
RBS时间同步算法
传感器概述 传感网概述 传感网的关键技术与节点部署
传感器、应变式传感器、压电式传感器、光敏传感器、光电式传感器等。
根据输出信号分类：模拟式传感器、数字式传感器和开关传感器等 根据能量的传递方式分类：有源传感器和无源传感器。
根据传感器的其制造工艺分类：集成传感器、薄膜传感器、陶瓷传感器等。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.1.3 传感器的分类
传感器的分类方法。 根据被测量物理量分类：位移传感器、压力传感器、速度传感器、加速度传
感器、角位移传感器、角速度传感器、真空度传感器、电流、温度传感器及
气敏传感器等。 根据工作原理分类：电容式传感器、电势式传感器、电阻式传感器、电感式
以满足设计要求。
节点部署方式主要有确定性布设和随机性布设两种方式。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.4 传感网覆盖
按照传感器节点不同配置方式，可以将传感网的覆盖分为确定性
覆盖、随机覆盖两大类。
按照传感网对覆盖区域的不同要求和不同应用，分为：
区域覆盖（Average Coverage）
传感器网络的集中式结构：类似移动通信的蜂窝结构，将节点进行集中管理；
无线传感器网络的分布式结构：类似Ad Hoc（多跳的、无中心的、自组织的点对点网 络）网络结构，可自组织网络接人连接，分布管理； 无线传感器网络的混合式结构：是集中式和分布式结构的组合。类似Mesh（无线多跳 网络）网络结构，网状分布连接和管理。
在各个传感器节点数据收集过程中，可以利用节点自身的计算和存
储能力、数据处理融合能力对数据进行分析和管理，去除冗余信息 ，达到节能的目的。
数据融合技术在目标跟踪、目标识别等领域得到广泛应用。
传感器概述
传感网概述
传感网的关键技术与节点部署
无线传感网
3.3.1 传感网的关键技术
5. 数据管理技术
接起来。这类简单的传感网具有一定的信息获取能力。
20世纪80年代，随着科学技术和传感器技术的不断发展和进步，串行、并行接口被应 用在传感网中，使得传感网具有获取多种信息信号的能力，并且信息综合和信息处理 能力得到提高。 20世纪90年代后期至21世纪初期，现场总线，即连接智能现场设备和自动化系统的数 字式、双向传输、多分支的通信网络，以及多功能传感器的应用，使得传感网逐渐实 现智能化。