科普 | 无处不在的传感器

人类需要依靠感官来接收外界资讯。机器如何感知外界信息呢，这就得靠传感器了。有人把传感器比作人类感官的延伸，也称作电子感官。虽然传感器对很多人来说可能比较陌生，但它已经渗透到生活的各个角落，给人们带来了诸多好处。

被称为电五官的传感器

传感器原本是指能将物理现象转化为可测量电信号的设备，这种电信号既可以是连续的，也可以是断续的，比如工业自动化中常见的压力感应装置和温度感应装置。随着科技进步，传感器的功能不再局限于物理领域，而是延伸至化学和生物范畴。比如，市面上出现了多种气体感应装置，还有测量酸碱度的装置，以及评估食品新鲜程度的装置等。单一感应设备在特定范畴内难以达成特定环境下的信息收集标准，于是产生了多种感应设备组合而成的所谓“组合型”或“复合型”感应设备开yun体育官网入口登录app，比如环境监测中的“环境感应设备”。近些年，伴随物联网技术的进步，“感应设备”的含义有了新的拓展。能够定义为察觉自然界某些信息并将其转化为可利用数据传送出来的器具。

传感器如同人体神经末梢，能够将感知到的信息转变为信号，并将这些信号传递给神经系统，以便人体能够感知外界环境开yunapp体育官网入口下载手机版，传感器则可以将物质世界的各种信息转换为数字形式，借助这种方式，人类可以更加便捷地认识和理解周围的事物。

传感技术是人工智能发展的推动力

传感器，与计算机、通信共同构成信息系统的核心基础，其技术发展程度决定了一个国家的科技实力，也体现其是否在国际战略竞争中占据优势地位，是发达国家竞相投入资源进行研发的关键领域。传感器在众多行业领域都有应用，包括冶金、石油、化工、电力、交通、水利、新能源、电子、环保、家电、航天、航空、军工武器装备等，涉及国民经济和军事、科研等多个方面，对技术进步及国防、经济与社会稳定有重要关联，在当前产业结构优化和升级过程中扮演关键角色，对于争夺战略性新兴产业的优势地位具有重大战略价值。

传感器是工业互联网中极为重要的构成部分，温度传感器和湿度传感器能够用于环境状态的检测，加速度计可用于工业设备的震动和旋转监测，高精度加速度传感器和陀螺仪能为工业机器人导航和转动提供准确位置数据。比如，在飞机发动机叶片上安装传感器，可以即时将发动机运行状况的数据传回监测站点，通过持续监测发动机的当前状态，能够实现迅速的检查、保养和修理。

人工智能、智能制造及大数据的发展均依赖于尖端传感技术的支持。尖端传感技术是大数据的主要来源，也是人工智能感知物理环境的关键工具，可以将其视为“眼睛”、“耳朵”和“鼻子”。例如，无人驾驶汽车无需方向盘、油门和刹车踏板，也没有后视镜，而是依靠众多传感器和车载计算机来操控车辆。

传感器在物联网中的应用

物联网是物品之间互联的网络,依靠感知装置使物件接入网络,用以传输数据与沟通。物联网同生活层面的融合更加贴近实际,会给人们日常带来诸多好处。伴随物联网的进步,配套的感应设备也日益丰富起来。例如，物联网领域专用感应设备，能够同步测量温度湿度、大气压力、空气洁净度、光线强度、风力风向等指标；无线停车位置感应装置，可以检测室内外停车位的使用情况，为智能交通系统提供数据支撑；路面窨井异常活动智能探测装置，用于监测街道窨井是否发生异常或损坏，维护车辆行人安全，助力智慧城市建设；面对中国人口老龄化趋势，为应对科技养老与科技护理需求，研发了智能跌倒自动报警设备，能自动识别老人状态与位置，并具备紧急呼叫功能；无线震动感应装置，可用于设备远程故障预警，提升产品智能化程度。

例如，自动售卖饮料设备提供的方便之处在于，只需用手机扫描图形码，就能挑选想要的饮品，比如各种咖啡或茶饮。这些售卖设备装入了感应装置，并且接入互联网，使得旧式咖啡机也能远程通过手机操控，管理者们能够借助物联网技术，从远处对每台机器进行管理。这类感应装置的应用场景十分广泛，涵盖了医院、教育机构、公共交通、电影院、宾馆、火车站以及旅游胜地等诸多行业。用手机操控自动售水装置，借助扫码付款取代了刷卡取水，既便利了顾客用水，又简化了商户办卡管理。车主可经由手机搜寻邻近的洗车服务，抵达后用手机扫码完成支付，自行操作洗车设备进行清洁，显著降低了洗车成本。

城市中如果出现井盖不见的情况，可能会危及行人安全，而利用感应装置可以协助掌握井盖缺失状况，同时还能对地下管线系统实施监控。在井盖下方设置感应设备，一旦发现井盖缺失，设备会获取相关数据，接着可通过一个监测平台将信息发送到网络服务器，这样就能立刻了解井盖是否缺失的情况。该设备借助传感技术，专门用于城市下水井的监测工作，能够检测井盖和井底的压力状况，液位高度，水流大小，水速快慢，温度变化，降雨量，以及水体的质量情况。

传感器在生活中有哪些应用

进入餐厅时，感应门依靠探测人体红外辐射来启闭。烟雾监测装置通过感应烟雾成分浓度来触发警报。电子称借助力学感应元件感知物体对传感片的压力，以此确定物品的重量。各种监测水位的装置，各类测量温度的工具，众多评估湿度的设备，以及用于光学检测的仪器等等，都属于传感装置，它们是进行自动监测和自动管理的基础设备，为人类日常活动带来了显著的影响。

传感器常见于我们日常使用的手机之中，其中包含距离感应装置，当使用者进行通话操作，将设备贴近面部时，该装置能够感知二者间的空间间隔，一旦达到预设阈值，便会指令屏幕的背景照明系统关闭，当设备被移开后，背景照明会重新开启。

楼道中的灯光，在夜幕降临的通道里显得格外昏暗，稍有声响或者用力踏地，楼道内的照明便会准时点亮，这是光线感应和声音感应装置配合工作的成效。电饭煲作为日常不可或缺的厨具，运用了温度感应装置，当热度抵达预设值，电键弹开提示人们饭菜已煮熟。

环境污染包括空气浑浊、水体污染和声音干扰，这些因素损害了地球生态系统的稳定以及人类生活的环境条件，为了维护环境，基于传感器的各类环境检测设备正展现出显著的功能。例如，生物感应装置可用于检测水体状况，排污管理系统中对排放量的跟踪，废水中化学成分的识别等，均依赖传感技术来完成监测任务。

如今，在繁重或高风险的工作环境里，机器人正逐渐替代人类从事相关任务。对于一些要求速度和精准度高的工作，交给机器人完成十分恰当。不过这些机器人多数用于加工、装配、检测等环节，属于生产线上的一种自动化专用设备。它们身上安装的传感器，仅限于监测机械臂的位置和角度。要让机器人与人类的功用更加相似，以便承担更复杂的工作，就必须赋予机器人判断能力，为此需要为机器人配备物体感应装置开元ky888棋牌官网版，尤其是视觉感应器和触觉感应器，让机器人借助视觉来识别和探测物体，同时通过触觉感知物体带来的压力、力度、滑动以及重量等感觉。这种机械装置被称作自动化设备，它既能执行专门的任务，也能够负责常规的制造、工作以及家庭事务。