中科院褚君浩院士:物聯(lián)網(wǎng)與傳感器的發(fā)展
2012-08-14 10:32:45 作者: 來源:賽迪網(wǎng) 評(píng)論: 點(diǎn)擊:
因?yàn)樘柟馐怯泄庾V組成,所以我們要得到一些數(shù)據(jù),比如說陽光它的閃爍是隨波長(zhǎng)而變的,比如3.8微米以上,300度的目標(biāo)輻射就比太陽光閃爍要厲害。而小于3.8微米以下,太陽光的閃爍比厲害。這些五數(shù)據(jù)要進(jìn)行研究,就是提供給你信息判斷。同樣它的特波率,在不同的環(huán)境下,3.5微米到3.8微米也是不一樣的,這些數(shù)據(jù)也是可以提供給你進(jìn)行分析。比如這個(gè)圖上看不到海上的東西,這個(gè)圖上可以看到海上的島焦等等。所以不同的波段進(jìn)行不同的判斷,這些信息通過無線或者光纖傳過去,那么那邊就可以進(jìn)行發(fā)表。所以傳感器對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是非常重要的。
(圖)比如日本的3月11號(hào)海嘯,天空類似風(fēng)的流動(dòng),到3月14號(hào)核爆炸,有人說是不是輔導(dǎo)的傳到上海了,通過分析沒有這樣的現(xiàn)象。
另外的一個(gè)就是提高工作溫度,希望能夠提高到室溫下工作,那么效果會(huì)更方便一下。現(xiàn)在比較好的是,比如很多海島,也沒有人登陸,那么就可以把傳感器放到那兒,通過太陽能電磁,然后可以通過無線,報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)實(shí)的傳輸過來。
熱釋電探測(cè)器在空間領(lǐng)域的重要應(yīng)用,還有地平儀,到底地球上鋪設(shè)出去多少,得到多少數(shù)據(jù)?尤其地球輻射收支是非常重要的,比如海洋上氣溫升高一度是怎么樣,變化是怎么樣的,跟地球輻射收支都有關(guān)系,這些數(shù)據(jù)都是分析地球上的氣候變化,尤其這些年氣候異常,可以通過這個(gè)進(jìn)行分析是非常重要的。這些都是需要通過傳感器來來得到這些信息,得到了這些信息才能更好的分析。我們也可以用它進(jìn)行不同成像,這是一種新的技術(shù),還有一種是PVDF成像探測(cè)率比較好。
另外就是甚長(zhǎng)波碲鎘汞紅外焦,高功率THZ源和高探測(cè)率探測(cè)器,它對(duì)水特別靈敏,很容易探測(cè)水質(zhì)的情況。它成像的規(guī)律可以用光學(xué)和電學(xué)的辦法產(chǎn)生。其有TRIYS比如說它可以穿過樹葉,也可以穿過人體,而且對(duì)人體沒有危害。這種光可以穿過人體,那么人穿衣服就像不穿衣服一樣,而且對(duì)人沒有損害。比如現(xiàn)在X光要檢查,是對(duì)人有影響的,但是TRIYS這個(gè)是對(duì)人體沒有影響的。這些數(shù)據(jù)可以通過光纖或者無線傳感傳過去,都是可以得到海量的信息的。THZ波段更多的是控制水質(zhì)。,現(xiàn)在傳感器當(dāng)然也可以用在天文、星系上。
從紅外信息獲取里還有一個(gè)就是譜像,所以傳感器不僅可以德國(guó)圖象、像、還可以做譜像,比如把我這個(gè)臉拍下來,對(duì)我臉上的每一個(gè)點(diǎn)都可以做一個(gè)光譜,這樣的數(shù)據(jù)是三維的數(shù)據(jù),兩維是XY數(shù)據(jù),另外一個(gè)是光譜,那么數(shù)據(jù)量是不得了的。所以它不僅包括強(qiáng)度、波長(zhǎng)、位相、偏振和識(shí)別,它的用戶很大,可以成像光譜。比如這個(gè)地區(qū),把它的光譜做出來,跟計(jì)算機(jī)里的油材料對(duì)照,人就可以跑到這個(gè)地方去看看有沒有油礦,如果這么大的面積沒有目標(biāo)的找是非常難的。在新疆地區(qū)找到進(jìn)金礦是這樣的,先成像光譜,如果覺得這個(gè)地方像,然后再把人派過去。再比如說農(nóng)作物的農(nóng)產(chǎn),到底成熟沒有?到底是畝產(chǎn)一千斤還是1萬斤?遙感如果是綠色的,清的,光譜是這樣,如果是500斤畝產(chǎn)和1000斤畝產(chǎn)的,光譜是不一樣的,所以信息量和數(shù)據(jù)兩是非常大的。剛才鎢院士說我們現(xiàn)在正在走向一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代,大數(shù)據(jù)給我們帶來的又是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇,實(shí)際情況就是這樣。我們得到的信息非常多,那么多的信息傳下來,但是好好的分析判斷是非常重要的,這里會(huì)衍生很多財(cái)富。
現(xiàn)代傳感器技術(shù)包括各種各樣,比如有紅外、y射線、壓力、振動(dòng)、電磁、化學(xué)、生物、單光子、X光等等,所有這些傳感器的信息都可以放到物聯(lián)網(wǎng)上,判斷,分析做出結(jié)論。這是當(dāng)前非常重要的,將來發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)非常重要的一方面。
發(fā)展微小壓力傳感技術(shù),采用高分辨能力的諧振式傳感器機(jī)理,采用納機(jī)電系統(tǒng)技術(shù),研制對(duì)微觀質(zhì)量、力或角動(dòng)量等敏感的傳感器。舉一個(gè)例子,比如一個(gè)傳感器比如TNT分子,比如基于炸藥分子對(duì)特定熒光聚合物的熒光猝滅效應(yīng),通過檢測(cè)聚合物熒光的強(qiáng)度變化判斷被檢測(cè)樣品中是否有炸藥分子出現(xiàn)。如果說你這個(gè)包里帶有炸藥,你用瓶子裝好了,但是一定會(huì)有一些分子在外面,只要有幾個(gè)分子,那么它的靈敏度會(huì)有放大效應(yīng)。所以一測(cè)試就知道里面是炸藥。
中科院上海為系統(tǒng)所程建攻克題組,研制的熒光聚合物炸藥探測(cè)儀用于安全檢查,包括在世博會(huì)的應(yīng)用,如果說這套東西是TNT,要研究不同的聚合物材料,不同的敏感度材料提供給我們物聯(lián)網(wǎng)里面的傳感器數(shù)據(jù)。所以整個(gè)將來會(huì)形成一個(gè)智慧空天地海一體化。我們現(xiàn)在的氣象預(yù)報(bào)為什么這么準(zhǔn),天上的眼睛在看,傳感器在上面看,我們現(xiàn)代的戰(zhàn)爭(zhēng)技術(shù)、信息技術(shù),也是要借助這個(gè)。我們把物聯(lián)網(wǎng)的概念運(yùn)用到智慧交通、智慧城市、智慧金融、智慧醫(yī)來、智慧水系統(tǒng),這里面有大量的工作可以做。所有的工作過程中傳感器是比較重要的。得到的信息以后,后面的信息工作更多,那么大量的數(shù)據(jù),是各種技術(shù),包括光通信和無線通信各種技術(shù)都在里面有非常大的發(fā)展。
所以物聯(lián)網(wǎng)光點(diǎn)信息的各種傳感器、各類信息獲取、處理判斷、決策最后形成一個(gè)智慧地球,智慧地球、智慧周圍也是現(xiàn)在我們新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中非常重要的一個(gè)步驟。光纖通信過去90年非常熱門,后來不知道怎么樣給無線傳感比下去了,現(xiàn)在又回過來了。光纖通信和無線傳感都是物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里面,一個(gè)是信息傳輸?shù)墓δ苓有其他很多,它本身也有很多其它的功能。所以我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)、傳感器,這個(gè)會(huì)議主題光纖通信大發(fā)展的時(shí)代,會(huì)在最后的這幾年里在我們國(guó)家、在整個(gè)世界上會(huì)發(fā)展起來。