傳感網技術

傳感網技術

工學類專業
傳感網技術專業,寬帶傳感網有兩個概念,第一個是傳感,第二個是寬帶。發展總體戰略表述為“一條主線,六個轉變”。一直以來,在寬帶傳感網絡的發展過程中,一直是以技術和制造為主題,但從現在來看,這種方式限制了其發展。随着“感知中國”理念的提出,寬帶傳感網絡将會面臨應用需求更廣、技術要求更高、産業能力更強的發展機遇,并為寬帶傳感網絡的發展提供更加廣闊的發展空間,從而形成新一輪的經濟增長點。寬帶傳感網絡的應用能夠促進鋼鐵業、汽車、機械制造、紡織、服務業等中國産業生産方式和管理流程發生轉變,能夠促進産業重組、機構調整和升級,因此,也對國家十大振興規劃具有基礎化推動作用。
    中文名:傳感網技術 外文名:Sensor network Technology 定義: 專業代碼:080641S

專業簡介

英文名稱:SensorNetworkTechnology

本專業為2011年新增專業。

專業代碼:080641S,修業年限:四年,學位授予門類:工學。

專業前景

第一,“感知中國”理念的提出為寬帶傳感網絡的發展提供了較好的機遇。寬帶傳感網絡技術作為信息獲取的重要核心技術,以其自動識别、安全可靠和可以動态跟蹤的特點,實現真正物與物對話的應用。寬帶傳感網絡技術已經廣泛進入交通、航空、電力、工業、公共安全等衆多行業,催生了一大批中小型企業。随着“感知中國”理念的提出,寬帶傳感網絡将會面臨應用需求更廣、技術要求更高、産業能力更強的發展機遇,并為寬帶傳感網絡的發展提供更加廣闊的發展空間,從而形成新一輪的經濟增長點。

第二,兩化融合為寬帶傳感網絡的應用提供了更廣闊的空間。寬帶傳感網絡技術應用能夠推動信息化與工業化的融合,同時,兩化融合也為寬帶傳感網絡的應用提供了更加廣闊的空間。國家的産業振興規劃也涉及到了傳感器網絡,包括了機械制造類、服務業、汽車、鋼鐵大量的技術改造和重組,以及流程的再造、産業的更新換代等,都對寬帶傳感網絡提出了一個很高的要求。同時,也為寬帶傳感網絡的發展提供了一個非常好的市場環境。

第三,國家産業調整振興規劃惠及寬帶傳感網絡産業。國務院出台的十大産業振興規劃的核心内容是通過技術創新和重組,促進産業結構調整和升級,進而提高國際競争力。寬帶傳感網絡的應用能夠促進鋼鐵業、汽車、機械制造、紡織、服務業等中國産業生産方式和管理流程發生轉變,能夠促進産業重組、機構調整和升級,因此,也對國家十大振興規劃具有基礎化推動作用。十大振興産業規劃的逐步實施,也必将為寬帶傳感網絡帶來前所未有的市場空間。

第四,寬帶傳感網技術創新為我國帶來重大的科技創新機會。寬帶傳感網芯片和相關裝備的制造可以帶動我國裝備制造業,特别是集成電路裝備制造業的創新和發展;寬帶傳感網絡的廣泛應用可以實現相關産業結構調整和産業方式的轉變,并能推動創新産業,直接促進信息服務業的創新和發展,等等。目前,發達國家都在加快推進寬帶傳感網絡技術的研發、産業發展和應用,并已形成多個寬帶傳感網絡創新體系。競争更加激烈、創新難度增加,作為為數不多的重大創新點,寬帶傳感網絡技術将為我國帶來重大的科技創新機會。

技術簡介

傳統的傳感器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網絡化,正經曆着一個從傳統傳感器(DumbSensor)→智能傳感器(SmartSensor)→嵌入式Web傳感器(EmbeddedWebSensor)的内涵不斷豐富的發展過程。

随着微機電系統(Micro-Electro-MechanismSystem,MEMS)、片上系統(SOC,SystemonChip)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,無線傳感網絡(WirelessSensorNetworks,WSN)技術應運而生,并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。這成為當前所有領域内的新熱點。

無線傳感器網絡是一種跨學科技術,就是由部署在監測區域内大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡。基于MEMS的微傳感技術和無線聯網技術為無線傳感器網絡賦予了廣闊的應用前景。這些潛在的應用領域可以歸納為:軍事、航空、反恐、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

利用專利情報分析方法,從專利申請量、區域分布、專利申請人、核心技術領域、高被引專利分布、PCT申請等角度對傳感網技術領域進行了專利情報分析,重點對中、韓、美、日四國傳感網技術領域的專利态勢進行了對比分析。研究發現,中國屬于專利申請大國,但技術創新不足,核心技術匮乏,缺乏全球範圍的專利布局,韓國是本領域的技術創新主體。研究結果可為傳感網技術領域的技術發展方向提供有價值的專利情報。

發展曆程

早在上世紀70年代,就出現了将傳統傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構成傳感器網絡雛形,我們把它歸之為第一代傳感器網絡。

随着相關學科的的不斷發展和進步,傳感器網絡同時還具有了獲取多種信息信号的綜合處理能力,并通過與傳感控制器的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網絡,這是第二代傳感器網絡。

從上世紀末開始,現場總線技術開始應用于傳感器網絡,人們用其組建智能化傳感器網絡,大量多功能傳感器被運用,并使用無線技術連接,無線傳感器網絡逐漸形成。無線傳感器網絡是新一代的傳感器網絡,具有非常廣泛的應用前景,其發展和應用,将會給人類的生活和生産的各個領域帶來深遠影響。發達國家如美國,非常重視無線傳感器網絡的發展。

美國交通部1995年提出了“國家智能交通系統項目規劃”,預計到2025年全面投入使用。該計劃試圖有效集成先進的信息技術、數據通信技術、傳感器技術、控制技術及計算機處理技術并運用于整個地面交通管理,建立一個大範圍全方位的實時高效的綜合交通運輸管理系統。這種新型系統将有效地使用傳感器網絡進行交通管理。

美國陸軍2001年就提出了“靈巧傳感器網絡通信”計劃,在2001-2005财政年度期間批準實施。其基本思想是:在戰場上布設大量的傳感器以收集和傳輸信息,并對相關原始數據進行過濾,然後再把那些重要的信息傳送到各數據融合中心,将大量的信息集成為一幅戰場全景圖。當參戰人員需要時可分發給他們,使其對戰場态勢的感知能力大大提高。

2002年5月,美國Sandia國家實驗室與美國能源部合作,共同研究能夠盡早發現以地鐵、車站等場所為目标的生化武器襲擊,并及時采取防範對策的系統。它屬于美國能源部恐怖對策項目的重要一環。該系統集檢測有毒氣體的化學傳感器和網絡技術于一體。

美國自然科學基金委員會2003年制定了無線傳感器網絡研究計劃,在加州大學洛杉矶分校成立了傳感器網絡研究中心,聯合周邊的加州大學伯克利分校、南加州大學等,展開“嵌入式智能傳感器”的研究項目。

英特爾公司在2002年10月24日發布了“基于微型傳感器網絡的新型計算發展規劃”。計劃宣稱,英特爾将緻力于微型傳感器網絡在預防醫學、環境監測、森林滅火乃至海底闆塊調查、行星探查等領域的應用。

我國在國家“十一五”規劃和《國家中長期科技發展綱要》中将“傳感器網絡及信息處理”列入其中,國家863、973計劃中也将WSN列為支持項目。

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