IoT第一层:感知层企业

IoT第一层:感知层企业,第1张

感知层:底层数据采集职能,包括芯片、连接芯片和应用设备的模组、传感器、各类识别技术等

1、芯片:低功耗、高可靠性的半导体芯片应用广泛,MCU/SoC逐渐渗透物联网领域。MCU芯片复杂度较低,适用于智能设备的短距离信息运输,主要应用于智能家居、消费电子、医疗保健和工业电子等领域;SoC芯片系统复杂度较高,集成功能更丰富,支持运行多任务复杂系统,可应用于功能较复杂的嵌入式电子设备,应用于无人机、自动驾驶和工业互联网等领域

2、无线模组:为物联网提供网联能力的基础硬件,将芯片、存储器和功放器件等集成在一块线路板上,并提供标准接口,在物联网产业中处于承上启下的中间环节,向上连接芯片行业,向下连接各类终端设备,终端设备借助无线模组实现通信或定位的功能。

3、传感器:作为物体的“五官”,传感器承担采集数据、感知世界的重任,不断向智能化、高精度、微型化的方向发展,市场空间广阔。传感器与MEMS结合是当下技术的新趋势,MEMS传感器集成通信、CPU、电池等组件及多种传感器,具有体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能化特点,广泛应用于消费电子、医疗和车联网等领域。

涉及企业:

芯片

翱捷科技:具备全球稀缺的全制式蜂窝基带芯片研发能力的平台型芯片设计企业。2015年成立以来一直专注于无线通信芯片的研发和技术创新。公司各类芯片产品可应用于手机、智能穿戴设备为代表的消费电子市场和以智慧安防、智能家居、自动驾驶为代表的智能物联市场。

先科电子:领先的高质量模拟和混合信号半导体产品供应商。成立于1960年,主要为客户提供电源管理、保护、高级通信。人机界面、测试与测量以及无线和感应产品方的专有解决方案。

广芯微电子:成立于2017年,一家为客户提供创新解决方案的集成电路设计企业,公司开发包括面向工业物联网(IIoT)并支持边缘计算的专用处理器芯片、面向LPWA的IoT连接专用芯片、IoT基带处理器芯片、以及应用于传感器信号调理的专用芯片。

华为海思:全球领先的Fabless半导体与器件设计公司,前身为华为集成电路设计中心,2004年注册成立实体公司,提供海思芯片的对外销售及服务。

联发科:全球第四大无晶圆半导体公司,联发科技的核心业务包括移动通信、智能家居与车用电子,着重研发适用于跨平台的芯片组核心技术,联发科的芯片经过优化,能在极低散热量且极度节能的模式下运行,以延长电池续航力,时时刻刻达到高效能、高电源效率与连网能力的完美平衡。

紫光展锐:我国集成电路设计产业的龙头企业。公司于2013年成立,致力于移动通信和物联网领域核心芯片的研发及设计,产品包括移动通信中央处理器、基带芯片、AI芯片、射频前端芯片、射频芯片等各类通信、计算及控制芯片,其物联网解决方案支持众多智能电子产品,包括智能手机、平板电脑、Wi-Fi调制解调器、家用设备、可穿戴设备、互联汽车产品等。

移芯通信:为中国自主研发的超低功耗NB-IoT和Cat-M物联网芯片供应商。公司于2017 年成立,2020年12月完成B轮融资。主要业务为蜂窝物联网芯片的研发和销售,致力于设计全球极致性价比的蜂窝物联网基带芯片。

高通:是全球领先的无线科技创新者,也是5G研发、商用与实现规模化的推动力量。成立于1985年,1991年在纳斯达克上市。Qualcomm主要研发无线芯片平台和其它产品解决方案,凭借行业领先的技术解决方案以及在标准组织中的积极贡献,Qualcomm成为赋能无线生态系统不可或缺的一部分。

诺领科技成立于2018年9月,是探索满足IoT需求的全集成、低功耗无线SoC解决方案的先行者。诺领科技作为一家广域无线物联网芯片设计公司,拥有射频模拟、基带通信系统、GNSS、SoC系统和软件方面的顶尖人才,致力于发布最佳SoC解决方案。公司目前推出的产品包括物联网系统级芯片NB-IoT和Cat-M SoCs,服务于广泛的市场,其中包括智慧城市、可穿戴设备、资产追踪等等。

芯翼信息是5G物联网端侧SoC创新领导者。成立于2017年3月,公司专注于物联网通讯芯片(NB-IoT)的研发和销售。其产品XY1100是全球首颗single  die集成CMOS  PA的量产NB-IoT  SoC,具有超低功耗、超小体积模块设计和开发灵活等优势,可应用于智慧气表、智慧水表、烟感、电动车、物流跟踪、智慧穿戴等应用场景。

智联安科技是一家专业从事芯片设计的国家高新技术企业。成立于2013年9月,公司总部位于中国北京,在硅谷、武汉、合肥等多地设有子公司和技术研发中心。公司致力于无线通信芯片的技术研发,目前已于2019年8月成功完成NB-IoT终端通信芯片MK8010量产流片,并在多个行业中实现落地应用。

中兴微电子为中国领先的通信IC设计公司。成立于2003年,中兴微电子专注于通信网络、智能家庭和行业应用等通信芯片开发,自主研发并成功商用的芯片达到100多种,覆盖通信网络“承载、接入、终端”领域,服务全球160多个国家和地区,连续多年被评为“中国十大集成电路设计企业”。

Nordic Semiconductor北欧半导体是专注研究物联网无线技术无晶圆厂半导体公司。公司专注于低功耗无线技术产品,包括短距离蓝牙,2020年从Imagination Technologies收购的Wi-Fi技术和LTE-M / NB-IoT蜂窝物联网解决方案。

Marvell美满是高性能数据基础架构产品的全球半导体解决方案提供商。成立于1995年,Marvell专注模拟,混合信号,计算,数字信号处理,网络,安全性和存储领域,提供产品和解决方案来满足汽车,运营商,数据中心和企业数据基础架构市场日益增长的计算,网络,安全性和存储需求。公司当前的产品主要包括两大类:网络和存储。

Broadcom博通是全球领先的有线和无线通信半导体公司。拥有50年来的创新,协作和卓越工程经验,公司设计提供高性能并提供关键任务功能的产品和软件,包括半导体解决方案和基础设施软件解决方案,半导体解决方案主要包括明星级的有线基础设施业务(以太网交换芯片/数据包处理器/ASCI等)和无线芯片业务(Wi-Fi 芯片/蓝牙/GPS 芯片等)。基础设施软件部门主要包括主机、企业软件解决方案和光纤通道存储区域网络业务。

NXP恩智浦半导体公司是嵌入式应用安全连接解决方案的全球领导者。公司于2006年在荷兰成立,前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,致力于为客户提供广泛的半导体产品组合,包括微控制器,应用处理器,通信处理器,连接芯片组,模拟和接口设备,RF功率放大器,安全控制器和传感器等

乐鑫科技是一家专业的物联网整体解决方案供应商。公司在2008年4月成立于上海,是一家主要从事智能物联网Wi-Fi  MCU通信芯片与模组研发设计与销售的公司。公司采用Fabless的经营模式,将晶圆制造、封装和测试环节委托于专业代工厂商。近年来,公司牢牢把握智能物联网行业的机遇,主要产品Wi-Fi MCU通信芯片目前主要运用于智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制等物联网领域

晶晨股份是全球布局、国内领先的集成电路设计商。成立于2003年,公司专注于为多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售,芯片产品主要应用于智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等科技前沿领域。公司属于典型的Fabless模式IC设计公司,将晶圆制造、芯片封装和芯片测试环节分别委托给专业的晶圆制造企业和封装测试企业代工完成,自身则长期专注于多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售,已成为智能机顶盒芯片的领导者、智能电视芯片的引领者和AI音视频系统终端芯片的开拓者。

蜂窝模组企业

移远通信:全球领先的物联网模组龙头。公司成立于2010年,从事物联网领域无线通信模组及其解决方案的设计、生产、研发与销售服务,可提供包括无线通信模组、物联网应用解决方案及云平台管理在内的一站式服务。

广和通:作为首家上市的无线通讯模组企业,近十年为公司业务的快速发展期。成立于1999年,并于2017年在深圳证券交易所创业板上市,成为中国无线通讯模组产业中第一家上市企业。公司主要从事无线通信模块及其应用行业的通信解决方案的设计、研发与销售服务。

美格智能:全球领先的无线通信模组及解决方案提供商。成立于2007年,美格智能专注于为全球客户提供以MeiGLink品牌为核心的标准M2M/智能安卓无线通信模组、物联网解决方案、技术开发服务及云平台系统化解决方案。

日海智能:通信行业连接设备龙头,成立于2003年,2017年相继收购了龙尚科技与芯讯通,入股美国艾拉,在国内率先实现了“云+端”的物联网战略布局,卡位物联网发展关键环节;在2018年重新确立了AIoT人工智能物联网发展战略,

高新兴:全球领先的智慧城市物联网产品与服务提供商。成立于1997年,公司长期致力于研发基于物联网架构的感知、连接、平台层相关产品和技术,从下游物联网行业应用出发,以通用无线通信技术和超高频RFID技术为基础,融合大数据和人工智能等技术,实现物联网“终端+应用”纵向一体化战略布局,构筑物联网大数据应用产业集群,并成为物联网大数据应用多个细分行业领先者,服务于全球逾千家客户。目前公司正处于战略和资源进一步聚焦阶段,重点聚焦车联网和执法规范化两大垂直应用领域。

有方科技:物联网接入通信产品和服务提供商。成立于2006年,公司致力于为物联网行业提供稳定可靠的接入通信产品和服务。公司的主营业务为物联网无线通信模块、物联网无线通信终端和物联网无线通信解决方案的研发、生产(外协加工方式实现)及销售。

合宙通信:一家专业提供物联网无线通信解决方案技术产品和服务的高科技企业。成立于2014年,公司致力于提供基于通信模块的智能硬件、软件平台、云平台等综合解决方案

鼎桥通信:行业无线解决方案的领导者。成立于2005年,公司专注于无线通信技术与产品的创新,布局三大业务板块:行业无线、物联网&5G、行业定制终端。

锐明技术:全球商用车载监控龙头。成立于2002年,公司聚焦商用车视频监控和车联网18年,细分行业龙头公司,产品覆盖商用车全系车型。公司外销“商用车通用监控产品”,内销“商用车行业信息化产品”,全球累计超过120万辆商用车安装有公司的产品

传感器

奥比中光:一家全球领先的AI 3D 感知技术方案提供商。公司成立于2013年,在2020年12月进行上市辅导备案。公司拥有从芯片、算法,到系统、框架、上层应用支持的全栈技术能力,主要产品包括3D视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备技术产品,其AI 3D 感知技术广泛应用于移动终端、智慧零售、智能服务、智能制造、智能安防、数字家庭等领域。

歌尔股份:一家电子元器件制造商,成立于2001年,属于消费电子行业,主营业务可分为精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务。

汉威科技:气体传感器龙头企业,成立于1998年,并于2009年10月作为创业板首批上市公司在深交所创业板上市。公司致力于气体传感器和仪表的制造、并提供物联网解决方案

联创电子:成立于1998年,公司主营业务为研发、生产和销售触控显示类产品和光学元件产品。公司现已形成光学镜头和触控显示两大业务板块,主要产品包括高清广角镜头、平面保护镜片、手机触摸屏、中大尺寸触摸屏、显示模组、触控显示一体化模组等

瑞声科技:全球领先的智能设备解决方案提供商,在声学、光学、电磁传动、精密结构件、射频天线等领域提供专有技术解决方案。公司成立于1993年,公司是电磁器件、射频天线、精密结构件等多个细分领域的行业冠军,也是5G天线产品的重要供应商

睿创微纳公司是一家专业从事专用集成电路、红外热像芯片及MEMS传感器设计与制造,成立于2009年。公司具有完全自主的知识产权,为全球客户提供性能卓越的红外成像MEMS芯片、红外探测器、ASIC 处理器芯片、红外热成像与测温机芯、红外热像仪、激光产品光电系统。

远望谷:我国物联网产业的代表企业,成立于1999年,公司主营业务集中在物联网感知层和应用层,为多个行业提供基于RFID技术的系统解决方案、产品和服务。

金溢科技:一家智慧交通与物联网核心设备及解决方案提供商。公司创立于2004年,公司产品主要包括高速公路ETC产品、停车场ETC产品、多车道自由流ETC产品和基于射频技术的路径识别产品。

杭州士兰微电子:一家专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的企业。公司成立于1997年,并于2003年3月在上交所主板上市。公司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案,主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管)产品等三大类。

水晶光电:专业从事光学光电子行业的设计、研发与制造,专注于为行业领先客户提供全方位光学光电子相关产品及服务的公司。公司创建于2002年8月

敏芯股份:成立于2007年,是一家专业从事微电子机械系统传感器研发设计和销售的的高新技术企业,也是国内唯一掌握多品类MEMS芯片设计和制造工艺能力的半导体芯片上市公司,主营产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器

必创科技:成立于2005年,无线传感器网络系统解决方案及MEMS传感器芯片提供商

固锝电子:成立于1990年,2006年在深交所主板上市,是国内半导体分立器件二极管行业完善、齐全的设计、制造、封装、销售的厂商。

感知交互企业

出门问问:以语音交互和软硬结合为核心的AI公司。公司成立于2012年,作为入选“新基建产业独角兽TOP100”的人工智能企业,出门问问拥有完整的“端到端”语音交互相关技术栈,包括声音信号处理、热词唤醒、语音识别、自然语言识别、自然语言理解、语音合成等尖端技术。

汉王科技:国内人工智能产业的先行者,成立于1998年,在人工智能领域深耕二十多年,是一家模式识别领域的软件开发商与供应商,主营业务包括“人脸及生物特征识别”、“大数据与服务”、“智能终端”、“笔触控与轨迹”等

科大讯飞:亚太地区知名的智能语音和人工智能上市企业,公司成立于1999年,公司主营业务包括语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等人工智能核心技术研究、人工智能产品研发和行业应用落地。科大讯飞作为中国人工智能产业的先行者,在人工智能领域深耕二十年,公司致力让机器“能听会说,能理解会思考”,用人工智能建设美好世界,在发展过程中形成了显著的竞争优势。

声智科技:融合声学和人工智能技术的平台服务商,也是全球人工智能 *** 作系统领域的开拓者。公司成立于2016年4月,拥有声学与振动、语音与语义、图像与视频等远场声光融合算法,以及开源开放的壹元人工智能交互系统(SoundAI Azero),具有声光融合感知、人机智能交互、内容服务聚合、数据智能分析、IoT控制和即时通讯等能力。

云知声:致力于AI产业的高新技术企业,成立于2012年6月,总部位于北京。公司以AI语音技术起家,经过多年经验和技术的积累,逐渐构筑起一个涵盖机器学习平台、AI芯片、语音语言、图像及知识图谱等技术的技术城池,成为了具有世界顶尖智能语音技术的独角兽

生物识别企业

商汤科技:全球领先的人工智能平台公司,也是中国科技部指定的首个“智能视觉”国家新一代人工智能开放创新平台。公司自主研发并建立了全球顶级的深度学习平台和超算中心,推出了一系列领先的人工智能技术,包括:人脸识别、图像识别、文本识别、医疗影像识别、视频分析、无人驾驶和遥感等。商汤科技已成为亚洲领先的AI算法提供商。

神州泰岳:致力于将人工智能/大数据技术、物联网通讯技术、ICT技术进行融合,大力提升行业/企业组织信息化、智能化的质量与效率的高新技术企业。公司成立于2001年

端侧BIoT

比特大陆:是一家全球领先的科技公司,成立于2013年。公司立足中国,以全球视野整合前沿研发资源,专注于高速、低功耗定制芯片设计研发,其产品包括算力芯片、算力服务器、算力云,主要应用于区块链和人工智能领域。

甲醛检测仪效果应该根据具体的产品来分析了,其实效果怎么样不能用来评判一个甲醛检测仪产品,是适合用来评判治理或者去除甲醛的工作。
甲醛检测仪应该从它的精度、一致性、反应时间、产品质量、产品性能等等来判断。安帕尔选型工程师根据多年的经验分析,如果是怕甲醛超标,导致中毒,买甲醛检测仪选哪种几百块钱的是肯定不能满足需求的。

火灾探测系统中的信号处理单元可以处理传感器在发生火灾时输出的什么信号?
火灾探测器是火灾探测系统最重要的组成部分之一,它至少含有一个能连续或以一定频率周期探测物质燃烧过程中所产生的各种物理、化学现象的传感器, 并且至少能向控制和指示设备提供一个适合的信号。传统火灾探测器的探测原理是基于火灾过程中的物理参量, 如粒子密度, 温度, 火焰的电学、光学特性变化来进行火灾识别, 这种识别模式很难可靠地发现早期火灾, 如感烟探测器不能探测到酒精火焰, 感温探测器不易探测到阴燃火。在现代高大空间建筑中, 当存在遮挡和环境干扰的时候, 常规的感烟、感温探测器由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响, 很难对火灾发生快速响应。近年来, 由于气体传感技术有了长足的进步, 气体传感器和传统火灾探测器结合形成多元参数复合探测技术, 以及开发研究新型火灾气体传感器, 已成为火灾探测领域的趋势
其基本功能就是对物质燃烧过程中产生的各种气、烟、热、光(火焰)等表征火灾信号的物理、化学参量做出有效响应, 并转化为计算机可接收的电信号, 供计算机分析处理。火灾探测器一般由敏感元件 传感器、处理单元和判断及指示电路组成, 其中敏感元件 传感器可以对一个或几个火灾参量起监视作用,做出有效响应, 然后经过电子或机械方式进行处理, 并转化为电信号 。
而它的类型又分以下几种:
感烟火灾探测器
感烟火灾探测器是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器,是使用量最大的一种火灾探测器。因为它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度,因此,有的国家称感烟火灾探测器为“早期发现”探测器。
常见的感烟火灾探测器又有离子型、光电型等几种。
离子感烟探测器
由内外两个电离室为主构成。外电离室(即检测室)有孔与外界相通,烟雾可以从该孔进入传感器内;内电离室(即补偿室)是密封的,烟雾不会进入。火灾发生时,烟雾粒子窜进外电离室,干扰了带电粒子的正常运行,使电流、电压有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,探测器就会产生感应而发出报警信号。
光电感烟探测器
内部有一个发光元件和一个光敏元件,平常由发光元件发出的光,通过透镜射到光敏元件上,电路维持正常,如有烟雾从中阻隔,到达光敏元件上的光就会显著减弱,于是光敏元件就把光强的变化转换成电流的变化,通过放大电路发出报警信号。
吸气式感烟探测器
一改传统感烟探测器等待烟雾飘散到探测器被动进行探测的方式,而是采用新的理念,即主动对空气进行采样探测,当保护区内的空气样品被吸气式感烟探测器内部的吸气泵吸入采样管道,送到探测器进行分析,如果发现烟雾颗粒,即发出报警。
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在各种灾害中,火灾是严重威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。引起火灾的原因有很多种,常见的原因如电器使用不当、吸烟起火、生活用火不当等。
火灾对人身以及财产安全都会造成很大的影响,特别是人身安全这一块。一旦发生火灾,空气中的氧气就会逐渐减少,而氧气在人体呼吸中是不可或缺的角色,长时间缺氧会造成昏迷甚至死亡。另外火灾的高温也会使人虚脱,燃烧产生的烟尘会对呼吸系统以以及眼鼻黏膜造成损伤。
因此我们有必要把预防火灾落实到平时的生活以及工作中,把安全放在第一位,这就需要有完善的火灾预警报警系统,通过网络即时将信息进行传达,建立起一种常态的防火防灾模式。
为了预警火灾,必须要建立物联网火灾预警系统,将火灾在萌芽时候的信息发出警报并传送到远程。
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下面是一个典型的火灾报警过程
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从上图可以看到,火灾探测器在整个火灾报警系统居于核心地位,火灾探测器的性能直接决定了火灾预警的准确性和及时有效性。而火灾探测器的核心就是氧气传感器,氧气传感器之于火灾报警系统就相当于传感器之于物联网的关系。传感器好比人的眼耳口鼻,但又不仅仅只是人的感官那么简单,它甚至能够采集到更多的有用信息。既然如此,就可说这些传感器是整个物联网系统工作的基础,正是因为有了传感器,物联网系统才有内容传递给“大脑”。
而火灾探测器的内部构造也大有花样:
敏感元件:敏感元件作为火灾探测器构造的一部分可将火灾燃烧的特征物理量转换成电信号。
电路:将敏感元件转换所得的电信号进行放大并处理成火灾报警控制器所需的信号。
转换电路
它将敏感元件输出的电信号变换成具有一定幅值并符合火灾报警控制器要求的报警信号。它通常包括匹配电路、放大电路和阈值电路。具体电路组成形式取决于报警系统所采用的信号种类,如电压或电流阶跃信号、脉冲信号、载频信号和数码信号等。
抗干扰电路
由于外界环境条件,如温度、风速、强电磁场、人工光等因素,会对不同类型的探测器正常工作受到影响,或者造成假信号使探测器误报。因此,探测器要配置抗干扰电路来提高它的可靠性。常用的有滤波器、延时电路、积分电路、补偿电路等。
保护电路
用来监视探测器和传输线路的故障。检查试验自身电路和元件、部件是否完好,监视探测器工作是否正常;检查传输线路是否正常(如探测器与火灾报警控制器之间连接导线是否通)。它由监视电路和检查电路组成。
指示电路
用以指示探测器是否动作。探测器动作后,自身应给出显示信号。这种自身动作显示通常在探测器上设置动作信号灯,称作确认灯。
接口电路
用以完成火灾探测器和火灾报警控制器问的电气连接,信号的输入和输出,保护探测器不致因安装错误而损坏等作用。
它是探测器的机械结构。其作用是将传感元件、电路印刷板、接插件、确认灯和紧固件等部件有机地连成一体,保证一定的机械强度,达到规定的电气性能,以防止其所处环境如光源、阳光、灰尘、气流、高频电磁波等干扰和机械力的破坏。
在火灾预警系统中,选择准确而灵敏的氧气传感器是十分重要的。我们都知道燃烧需要氧气,而密闭空间内氧气含量是一定的。当火灾发生后,火焰燃烧不断消耗氧气,导致空间内氧气浓度会迅速降低,反应灵敏的氧气传感器就会迅速测到氧气浓度低于规定的阈值,然后发送火灾信号到控制端。氧气报警传感器一般的报警设置是低报195%,高报235%。在一般环境中,人们吸进的空气,按体积计算,氧气占2093%,二氧化碳占003%;呼出的气体中,二氧化碳上升到约占35%,氧气下降到约占17%。氧气浓度超过23%的危害不在于对人体有危害,而在于消防意义上的危害。 当氧气浓度超过23%,有些物质会引起燃烧,并且是剧烈燃烧。
氧气传感器KE-25非常适合用于火灾报警检测。氧气传感器 KE-25特性:长寿命;不受CO2,CO,H2S,NOx,H2影响;低成本;在常温下工作;信号输出稳定;无需外部电源;不需加热。

所谓物联网,就是物物相连的互联网,通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、IPv6(下一代IP协议)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,让声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。
一、在2012年颁布的普通高等学校本科专业目录中,物联网工程专业属于工学中的计算机大类,标准学制4年,毕业后授予工学学士学位。
二、
物联网工程专业开设基础课程和专业核心课程两大类,学生主要学习研究信息流、物质流和能量流彼此作用、相互转换的方法和技术,有着很强的工程实践特点。
学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,优秀的外语能力也是必备条件,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,学生需要阅读外文资料和应对国际交流。
三、物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,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;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 英文名: Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。 物联网
物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。
和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。 首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。 其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。 还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
“物”的涵义
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围: 1、要有数据传输通路; 2、要有一定的存储功能; 3、要有CPU; 4、要有 *** 作系统; 5、要有专门的应用程序; 6、遵循物联网的通信协议; 7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
物联网定义
物联网是一个基于互联网、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。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
欧盟定义
2009年9月,在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义: 物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互 *** 作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

目前,气体传感器的应用日趋广泛,在物联网等泛在应用的推动下,其技术发展方向开始向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展。其中工业领域就是气体传感器一个应用领域,用以使人员和设备免受危险气体导致的直接和间接威胁。无论是使用便携式气体报警器还是固定式气体检测仪,对于确保设备在其使用年限内安全运转有可能造成的巨大成本问题,用户必然有着深切体会。而在工业领域应用较多的是电化学气体传感器。下面小编就简单介绍一下电化学气体传感器的相关知识。
电化学气体传感器的工作原理
小小的传感器中,是被水性凝胶电解质(一般是硫酸:H2SO4)浸湿的电极,当所探测的气体(比如一氧化碳:CO,或者硫化氢:H2S)进入传感器内与电解质发生氧化或者浓度变化时,工作电极在催化剂作用下产生微弱电流。电流经过与传感器相连接的放大器放大,从而显示目标区域的气体浓度。
电化学传感器典型结构图
大多数电化学气体传感器应用于扩散模式,在这种模式下,周围环境中的气体样本通过传感器正面的小孔进入传感器(通过气体分子自然流动)。而有些设备通过一个抽气泵将空气/气体样本抽进传感器内。在气孔部位安装有聚四氟乙烯薄膜来阻挡水或油进入传感器内。传感器的测量范围和灵敏度可以通过在设计时调整进气孔尺寸随之变化。大一些的进气孔可以提高设备的灵敏度和分辨率,而小一些的进气孔虽然降低了灵敏度和分辨率,但是可增大测量范围。
氧气传感器的工作原理与之前所描述的电化学氧气传感器工作原理类似,但是,氧气传感器的使用年限是可预测的,所以,更换周期也可以进行预设——一般为2~3年。与有毒气体传感器不同,氧气传感器长期持续暴露在目标气体中。在通常的耗氧监测应用中,传感器工作环境的氧气浓度为209%,这就会在铅阳极上引起化学反应,从而造成阳极的逐渐消耗。所以,传感器通过与氧气反应持续产生电流的能力取决于电解质中铅的含量。
通过增加“温度补偿”这一关键机制,气体探测设备制造商确保了传感器的性能。气体灵敏度(以及零基线信号)常常随着温度有所变化,所以当温度升降时,气体灵敏度呈非线性变化。
在研发气体探测设备的过程中,人们用了大量时间将相同的气体传感器放置于不同温度和不同浓度气体中(温度在-30℃~+50℃之间)。所采集的数据经过处理后生成了一个为气体探测器所用的温度补偿算法,以确保传感器读数在整个 *** 作量程内保持一致。
“常规”使用年限
检测一氧化碳或硫化氢等普通气体的电化学传感器的使用年限通常为2~3年。而一些特殊气体,如氟化氢气体的传感器的使用年限仅仅只有12~18个月。具体使用视环境会有相应的延长和缩短。
在理想情况下,即温度和湿度分别保持在20℃和60%RH左右,同时没有污染物的侵入时,已知有的电化学传感器工作超过11年!周期性地暴露在目标气体环境中并不会限制传感器的使用年限,优质的传感器通常都装备充足的催化剂和结实耐用的导体,这些材料并不会因为化学反应而轻易消耗殆尽。
传感器也有所谓的“库存期”或者“存贮周期”,这些时间可能会让用户,服务公司和制造商都感到困惑和沮丧。电化学传感器在生产后通常都有六个月的存贮周期(假定存贮条件为理想的20℃)。在超出这一周期后,传感器输出的信号就有可能变得不稳。这个周期中的一小部分时间不可避免地要用于生产和运输环节。所以,对传感器备件的采购进行详细计划就变得至关重要,其目标是尽量缩短备件在仓库中的存贮时间。
影响传感器寿命的因素
极端温度可以影响传感器寿命。通常,制造商所宣称的设备 *** 作温度范围通常在-30℃到+50℃之间变化。然而,高质量的传感器能够在短时间内承受突破此范围的温度。比如,传感器(如H2S或CO)在短时间(1~2小时)暴露于60℃到65℃是没有问题的。但是,如果极端情况重复发生则会造成电解质挥发,也有可能造成零基线读数移动和反应迟缓等情况。
温度过低时,传感器的灵敏度会降低。也许传感器可以在-40℃的低温工作,但是对气体的灵敏度会大幅度下降(灵敏度甚至可能降低高达80%),而且反应时间也会延长许多,另外,当温度降到-35℃以下时,电解质还有结冰的危险。
当气体浓度过高时,也有可能造成传感器性能下降。通常,电化传感器在测试时,极限气体浓度是其设计浓度的十倍。使用高质量催化剂的传感器应该可以承受这样的情况,并不会对其化学特性或长期性能造成损坏。而使用低质量催化剂的传感器则有可能造成损坏。
潮湿是对传感器影响最大的因素。电化传感器的理想工作环境应当是20℃,60%RH(相对湿度)。当环境湿度超过60%RH时,电解质会因为吸收水分而稀释。在极端情况下,电解质体积会增加2~3倍,很有可能造成电解质从传感器设备体通过接口渗漏。而当湿度低于60%RH时,电解质则有可能脱水。随着电解质脱水,设备反应时间也会显著延长。
通过对传感器进行称重,可以迅速简便地判断出电解质的稀释和脱水情况。与出厂重量相比,当传感器重量有±250mg以上的变化时,则说明传感器的性能很有可能受到了影响。通过将传感器置于相反的极端湿度环境中,电解质原来的稀释或脱水情况都是可逆的。在5~25天的时间里,传感器的重量和电解质浓度都可以恢复到初始状态,性能也一并得到恢复。
要提醒大家注意的是,传感器的灵敏度可能会随着周围环境的情况而变化。一个原本反应不灵敏、反应时间长的传感器可能会随着环境湿度的变化而有所改善。这种情况在四季气候变化鲜明的国家则更为突出。氢硫化物传感器的性能尤其与周边环境联系更为紧密。一台固定式探测器中的传感器的灵敏度和反应时间很有可能在按照当地的温度湿度调试稳定后的两三周内发生改变。当传感器在安装前存放在非常干燥的环境中时(比如带空调的办公室),这种情况尤为普遍。
在特殊情况下,干扰气体可能会因为被催化剂吸收或者与催化剂发生反应生成副产品抑制催化剂,进而破坏传感器电极。
强烈的震动和机械冲击也可能会损伤将铂电极、连接条(某些传感器中是金属线)和接口连接在一起的焊点,从而损坏传感器,但是这种情况对架构牢固的传感器来说并不多见。
含过滤功能的气体传感器
在有些传感器上安装有化学过滤器,以尽可能消除干扰气体,尤其是硫化物气体带来的影响。这些过滤器的使用年限有限,通常用ppm/小时来定义其对干扰气体的耐受水平。因为气体浓度有高低之分,所以ppm/小时这个度量单位也许会不太精确。在目标气体暴露时间减半的情况下,一个标称1000ppm/小时的过滤器也不一定能把使用时间延长两倍。
当过滤器饱和时,传感器与干扰气体产生交叉反应的程度随之加重(比如探测硫化氢气体,H2S,或者二氧化硫,SO2的传感器)。当交叉反应发生时,用户当然无法判断他们所使用的传感器到底是在与SO2还是H2S发生化学反应。
有机过滤器(碳基)虽然非常高效,但是不可再生,而且在环境湿度超过50%RH时,过滤器会因为气孔堵塞而饱和。所以,化学过滤器的功效会在高湿度环境下下降。
对气体传感器更换工作进行计划
仪器 *** 作人员渴望通过预测传感器使用年限对传感器更换工作进行提前计划,这样服务工程师在现场维修的时候就可以带来新的传感器,避免了设备停机或重复派人的问题。反言之,如果用户能够有把握将例行传感器更换周期延长,那么他们也自然可以降低更换传感器的成本。
电化学气体传感器使用年限的预测是一门非常不精确的科学,设备的使用年限、寿命会受到本文中所提及的种种因素影响,每种具体应用中的情况各有不同。在实际 *** 作中,用户要么根据制造商的建议按照固定时间周期对传感器进行更换,或者根据历史数据进行更换(比如每两三年更换一次),抑或是发现传感器对测试气体没有足够反应的时候进行更换。在定期更换模式下,用户得到保证——传感器总是“崭新的”,但恰恰是因为这样的一再保证,用户却多掏了保险费,因为被更换下来的传感器事实上还能正常工作相当长时间。只有在表现出灵敏度明显下降(或者反应时间过分延长)时,传感器才有可能在服务周期之间发生故障(一般仅为六个月)并进行更换。
如何发现传感器故障?
在过去的几十年里,人们在气体传感器上应用了若干种的专利和技术,虽然这些技术都宣称可以发现电化学传感器发生故障的情况,但是大多数的技术仅仅是推断传感器在某种电极刺激下工作,而且可能仅提供了一种虚假的安全感。展示传感器处于工作状态的唯一可靠方法就是使用测试气体并测量传感器的反应——即快速测试或者全面校准。
事实上,电化学传感器并不具备自动防故障功能。在干净的空气中,它们输出零信号电流,在它们报废前,即便暴露在目标气体中,仍然输出零电流。所以,我们无法保证一部气体探测仪器对所发生的故障进行自动识别。
但是,气体探测仪器可以对那些有可能影响传感器性能的事件进行报告:智能气体探测器和变送器能够检测周围环境并在温度超出传感器上下阀值的时候发出报警。变送器也能够将需要测量气体的浓度与传感器最大允许值进行比较,一旦超出就发出警告。在这些例子中,用户应当采取的正确措施就是使用测试气体对传感器进行快速测试来验证传感器是否能正确反应。


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