孙崑泉：应用于物联网的传感器及无线通信技术(2)

比如说水分传感器，它在家里面有很多的应用。你在厨房和卫生间水管接头处，一旦你家水管漏水之后，它自动把漏水信息传到手机上，你可以做及时的处理。

现在我们看三种气体传感器。村田在做气体传感器采用三种技术，分别是：光技术、半导体技术、压电振动技术。

我们可以把二氧化碳传感器放在家里，可以随时检测空气质量。我们在开车的时候，如果你有二氧化碳传感器检测功能，你开长了，有点想打磕睡，这时候它就自动把通风设备打开。也就是说在工厂里边，在大楼里边，在各个地方都有很多的应用，它的具体应用要求在右下角这个表里面有，我就不一一去读了，我只是给大家介绍一下二氧化碳传感器的原理，有可能工程师对这个介绍感兴趣，其他的不感兴趣，不感兴趣的你就把它当成科普。

这个传感器主要由红外线光源发出光源，这个光最容易被二氧化碳吸收，然后在传感器里边有一种光滤波器，它只允许4.26微米光的波长通过，最后红外传感器能感知到通过的红外光，当这个气体，大气当中的气体注入到这个传感器腔体之后，它就会吸收红外光源发出的4.26微米的光。这个二氧化碳传感器采用的是光技术。

下面我们来看一下用另外两种技术做的传感器。一种是半导体技术，另外一种是压电振动技术。采用半导体技术的红外传感器是把半导体薄膜加热到一定温度，在特定的温度，某种特定的气体分子会依附在这个半导体薄膜上，这个气体分子和半导体膜发生反映，从而导致电阻发生变化，根据电阻大小来决定这个被检测气体的浓度，检测过之后，被检测气体怎么办？再温度加高一点这些分子就全跑了。

还有采用压电振动技术。压电体工作原理是你给它加电，它就会产生震动，这个薄膜根据震动频率会吸收一部分某种分子，这些特定的分子从而改变了压电体的质量，质量改变之后震动就会变了，就根据频率变化来检测气体浓度。

比如说在家里边，你的煤气，家里抽烟的废气，甲醛等等，所以有很多很多的废气，在家里边装上这些气体传感器会改善我们的生活质量，因为它超过指标之后就会传给网关叫你及时的打开这些通讯设备。

这是透明压电传感器，它的主要应用就是说我能不能让音响业沿着一个特定的方向去传播，答案是可以的。村田在它的演示厅里面有这个演示，有这个应用，在这里就不介绍了。

刚才看到的都是传感器，现在我们看它的应用。第一个应用就是智能家居，这是村田提供的智能家居整体解决方案。这个整体解决方案从传感器的不同节点，这是一些高层次的，就是在网络层面的，我们还是来看一个具体的应用。

这是智能家居整体的解决方案演示，我们在演示大厅里面有一些适时的演示和控制，你们感兴趣可以去参观。这个网关可以时时去检测、采集各种信息，比如说温度的信息，震动的信息，人体移动的信息，二氧化碳的信息，只要传感器可以检测出来的信息，它都可以得到，通过得到这些信息，它可以去适时去控制你们家里面的电器，比如说空调、风扇、灯、洗衣机，比如说你们家里面的窗帘装上这么一种装置，也可以进行控制，另外还有安防。

像这类的整体解决方案你可以用Ipad和手机进行适时控制。在整体解决方案当中有网关，还有节点，现在我们来看节点。这个节点看起来构造很简单，主要是由天线，因为它是用来发送和接受信号。然后有一个ZigBee的芯片，还有一个处理器，以及根据不同应用所选择的传感器，在这里边有温度传感器，光传感器，湿度传感器和整体移动传感器。

顺带跟大家说明一下，这个节点本身没有办法工作，它必须由外部的电源供电。在我后半部分演讲当中会跟大家提到，这个供电是一个极大的问题，因为你要想让物联网做到无处不在，无时不在，并不是每个地方都能供上电的，怎么解决供电问题，先给大家埋下一个伏笔。刚才这个是整个智能家居从网络层面到应用场景、节点以及网关。

现在我们来看下一个智能医疗，智能医疗它的范围非常的广泛，我不可能在这里边介绍，我只可能说一个应用场景。这里边就是我一开始介绍，一个生命特征传感器。生命特征传感器在左上角这个图有两个电极，电极一包括了一个传感器、电极和微处理器。右边的电极主要是一个传感器。当你把两个手指放到相应的位置时候，它就会检测出它所需要的信息，最后可以决定你的脉搏，可以决定你血中的含氧量，同时还可以检测出心电图。

心电图根据两个手指之间的电压变化决定出来的，原理就是这样的。血中的含氧量是怎么决定的呢？你看右下角，这里有一个光源，还有一个探测器，它可以检测到血红素的浓度，从而检测出血的含氧量。

生命特征传感器能检测出哪些数据呢？右边这个可以套在手指上，左边可以两个手指一起放上。左下角的图可以告诉你血中的含氧量，同时告诉你心跳速度是多少。这个疲劳度也可以告诉你，比如说你达到了60%，60%没问题，这对我们保健来说有很大很大的作用。

刚才谈的是智能医疗，也是传感器，现在谈一下物流。物流大家知道在物联网当中运用的非常多，我在这里边就不去多说了，只是谈一个具体的产品和它的应用。

这是村田的一个叫做RFID，几年前在欧洲获得产业奖，中文就叫做魔术带。这它必须有一个RFID IC，然后有一些印刷电路的天线，这样作出RFID的标签，它工作的带宽非常宽，它可以在中国用，也可以在美国用，也可以在日本用，还可以在欧洲用。你看左上角这个图，它有大小，有大一点的RFID标签，也有小一点的RFID标签。有些人会问大的和小的区别是什么呢？我可以跟大家说，它在性能上有一定的区别，我用生产控制上的实例跟大家解释一下。(责任编辑：admin)