世界傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀

時(shí)間:2014-11-20

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導(dǎo)語(yǔ):傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)之一,也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志,它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。

傳感器是新技術(shù)革命和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ),是現(xiàn)代科技的開(kāi)路先鋒,美國(guó)早在80年代就聲稱世界已進(jìn)入傳感器時(shí)代,日本則把傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之創(chuàng)立。日本工商界人士聲稱“支配了傳感器技術(shù)就能夠支配新時(shí)代”。世界技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)開(kāi)發(fā)傳感器技術(shù)部十分重視。美、日、英、法、德和獨(dú)聯(lián)體等國(guó)都把傳感器技術(shù)列為國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一。

美國(guó)國(guó)家長(zhǎng)期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)重要的22項(xiàng)技術(shù)中有6項(xiàng)與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān)。關(guān)于保護(hù)美國(guó)武器系統(tǒng)質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)至關(guān)重要的關(guān)鍵技術(shù),其中8項(xiàng)為無(wú)源傳感器。美國(guó)空軍2000年舉出15項(xiàng)有助于提高21世紀(jì)空軍能力關(guān)鍵技術(shù),傳感器技術(shù)名列第二。日本對(duì)開(kāi)發(fā)和利用傳感器技術(shù)相當(dāng)重視并列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展6大核心技術(shù)之一。日本科學(xué)技術(shù)廳制定的上世紀(jì)90年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目中有70個(gè)重點(diǎn)課題,其中有18項(xiàng)是與傳感器技術(shù)密切相關(guān)。美國(guó)早在上世紀(jì)80年代初就成立了國(guó)家技術(shù)小組(BTG),幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)各大公司與國(guó)家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。

傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)之一,也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志,它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。如果說(shuō)計(jì)算機(jī)是人類大腦的擴(kuò)展,那么傳感器就是人類五官的延伸,當(dāng)集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí),人們才逐步認(rèn)識(shí)信息攝取裝置--傳感器沒(méi)有跟上信息技術(shù)的發(fā)展而驚呼“大腦發(fā)達(dá)、五官不靈”。傳感器開(kāi)始受到普遍重視,從八十年代起,逐步在世界范圍內(nèi)掀起了一股“傳感器熱”。

美國(guó)國(guó)防部將傳感器技術(shù)視為20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一,日本把傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)、通信、激光半導(dǎo)體、超導(dǎo)并列為6大核心枝術(shù),德國(guó)視軍用傳感器為優(yōu)先發(fā)展技術(shù),英、法等國(guó)對(duì)傳感器的開(kāi)發(fā)投資逐年升級(jí),原蘇聯(lián)軍事航天計(jì)劃中的第五條列有傳感器技術(shù)。正是由于世界各國(guó)普遍重視和投入開(kāi)發(fā),傳感器發(fā)展十分迅速,在近十幾年來(lái)其產(chǎn)量及市場(chǎng)需求年增長(zhǎng)率均在10%以上。目前世界上從事傳感器研制生產(chǎn)單位已增到5000余家。美國(guó)、歐洲、俄羅斯各自從事傳感器研究和生產(chǎn)廠家1000余家,日本有800余家。

具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,wirelesssensornetworks)綜合了傳感器技術(shù)、嵌人式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù),能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行處理,獲得詳盡而準(zhǔn)確的信息,傳送到需要這些信息的用戶。

由于WSN的巨大應(yīng)用價(jià)值,它已經(jīng)引起了世界許多國(guó)家的軍事部門、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,被廣泛地應(yīng)用于軍事,工業(yè)過(guò)程控制、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

美國(guó)國(guó)防部和各軍事部門都對(duì)WSN給予了高度重視,在C4ISR的基礎(chǔ)上提出了C4KISR計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的感知能力、信息的綜合能力和信息的利用能力,把WSN作為一個(gè)重要研究領(lǐng)域,設(shè)立了一系列的,軍事傳感器網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目,即使是今天最先進(jìn)的反艦巡航導(dǎo)彈也會(huì)被實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)到并被擊中。在民用領(lǐng)域,2002年,Intel公司發(fā)布了“基于WSN的新型計(jì)算發(fā)展規(guī)劃”。Intel將致力于WSN在預(yù)防醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林滅火乃至海底板塊調(diào)查、行星探查等領(lǐng)域的應(yīng)用。

英國(guó)、日本、意大利等國(guó)家的一些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也紛紛開(kāi)展了該領(lǐng)域的研究工作。學(xué)術(shù)界的研究主要集中在傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信協(xié)議的研究上,也開(kāi)展了一些感知數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)的研究,取得了一些初步研究結(jié)果。

國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)如中科院、清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、電子科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)以及浙江大學(xué)等學(xué)術(shù)團(tuán)體對(duì)WSN進(jìn)行了跟蹤研究,毋庸置疑,跟蹤國(guó)外WSN技術(shù)的發(fā)展,并做出開(kāi)創(chuàng)性的研究工作,對(duì)我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化的發(fā)展具有重要的意義。

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