Super! Kattava yhteenveto anturitiedoista

Anturi, joka tunnetaan myös nimellä Sensor tai Transducer englanniksi, määritellään New Webster Dictionaryssa seuraavasti: "Laite, joka vastaanottaa virtaa yhdestä järjestelmästä ja yleensä lähettää virtaa toiseen järjestelmään toisessa muodossa." Tämän määritelmän mukaan anturin tehtävänä on muuntaa yksi energiamuoto toiseksi energiamuodoksi, joten monet tutkijat käyttävät myös "anturia" viittaamaan "anturiin".

Anturi on yleensä herkistä elementeistä ja muunnoselementeistä koostuva tunnistuslaite, joka voi mitata tietoa ja antaa käyttäjien havaita tietoa. Muunnoksen avulla anturin data tai arvotieto muunnetaan sähköiseksi signaaliksi tai muuksi vaadittavaksi ulostulomuodoksi tietojen siirron, käsittelyn, tallennuksen, näytön, tallennuksen ja ohjauksen vaatimusten täyttämiseksi.

01. Anturin kehityksen historia

Vuonna 1883 maailman ensimmäinen termostaatti lanseerattiin virallisesti, ja sen loi keksijä nimeltä Warren S. Johnson. Tämä termostaatti voi ylläpitää lämpötilaa tietyllä tarkkuudella, mikä on antureiden ja anturitekniikan käyttöä. Tuohon aikaan se oli erittäin tehokas tekniikka.

1940-luvun lopulla julkaistiin ensimmäinen infrapuna-anturi. Myöhemmin monia antureita kehitettiin jatkuvasti. Tähän mennessä maailmassa on yli 35 000 tyyppiä antureita, jotka ovat lukumäärältään ja käyttötarkoitukseltaan erittäin monimutkaisia. Voidaan sanoa, että nyt on kuumin aika antureille ja anturiteknologialle.

Vuonna 1987 ADI (Analog Devices) alkoi investoida uuden anturin tutkimukseen ja kehittämiseen. Tämä anturi on erilainen kuin muut. Sitä kutsutaan MEMS-sensoriksi, joka on uudentyyppinen anturi, joka on valmistettu mikroelektroniikkaa ja mikrotyöstötekniikkaa käyttäen. Perinteisiin antureisiin verrattuna sen ominaisuudet ovat pieni koko, kevyt, alhainen hinta, alhainen virrankulutus, korkea luotettavuus, sopii massatuotantoon, helppo integrointi ja älykkyys. ADI on alan aikaisin yritys, joka tekee MEMS-tutkimusta ja -kehitystä.

Vuonna 1991 ADI julkaisi alan ensimmäisen High-g MEMS -laitteen, jota käytetään pääasiassa autojen turvatyynyjen törmäysvalvontaan. Sen jälkeen monia MEMS-antureita kehitettiin laajasti ja niitä käytettiin tarkkuusinstrumenteissa, kuten matkapuhelimissa, sähkövaloissa ja veden lämpötilan havaitsemisessa. Vuodesta 2010 lähtien maailmassa oli noin 600 MEMS-tutkimukseen ja -kehitykseen sekä tuotantoon osallistuvaa yksikköä.

02. Anturiteknologian kehittämisen kolme vaihetta

Vaihe 1: Ennen vuotta 1969

Ilmenee pääasiassa rakenteellisina antureina. Rakenteelliset anturit käyttävät rakenteellisten parametrien muutoksia signaalien havaitsemiseen ja muuntamiseen. Esimerkiksi: vastuksen venymäanturit, jotka käyttävät resistanssin muutoksia, kun metallimateriaalit joutuvat elastiseen muodonmuutokseen sähköisten signaalien muuntamiseksi.

Vaihe 2: Noin 20 vuotta vuoden 1969 jälkeen

Puolijohdeanturit, joita alettiin kehittää 1970-luvulla, koostuvat kiinteistä komponenteista, kuten puolijohteista, eristeistä ja magneettisista materiaaleista, ja ne on valmistettu käyttämällä tiettyjä materiaalien ominaisuuksia. Esimerkiksi: lämpösähköisen efektin, Hall-ilmiön ja valoherkkyysefektin käyttö lämpöparianturien, Hall-anturien ja valoanturien valmistukseen.

1970-luvun lopulla integraatioteknologian, molekyylisynteesitekniikan, mikroelektroniikkatekniikan ja tietokonetekniikan kehittyessä syntyi integroituja antureita.

Integroituja antureita on 2 tyyppiä: itse anturin integrointi ja anturin ja sitä seuraavien piirien integrointi. Tämän tyyppisellä anturilla on pääasiassa alhaiset kustannukset, korkea luotettavuus, hyvä suorituskyky ja joustava käyttöliittymä.

Integroidut anturit kehittyvät erittäin nopeasti, ja niiden osuus anturimarkkinoista on nyt noin 2/3. Ne kehittyvät edullisen hinnan, monitoimivuuden ja sarjoitumisen suuntaan.

Kolmas vaihe: viittaa yleensä 1900-luvun lopulta nykypäivään

Ns. älykäs anturi viittaa sen kykyyn havaita, tehdä itsediagnoosia, käsitellä tietoja ja mukautua ulkoiseen tietoon. Se on mikrotietokonetekniikan ja tunnistustekniikan yhdistelmän tuote.

1980-luvulla älykkäitä antureita alkoi vain kehittyä. Älykäs mittaus perustui tähän aikaan pääasiassa mikroprosessoreihin. Anturin signaalinkäsittelypiiri, mikrotietokone, muisti ja käyttöliittymä integroitiin siruksi, mikä antoi anturille tietyn tason tekoälyä.

1990-luvulla älykästä mittaustekniikkaa parannettiin edelleen, ja älykkyys toteutui anturin ensimmäisellä tasolla, jolloin siinä on itsediagnoositoiminto, muistitoiminto, moniparametrinen mittaustoiminto ja verkkoviestintätoiminto.

03. Anturityypit

Tällä hetkellä maailmassa on puute kansainvälisistä standardeista ja normeista, eikä arvovaltaisia ​​standardityyppejä ole muotoiltu. Ne voidaan jakaa vain yksinkertaisiin fysikaalisiin antureihin, kemiallisiin antureihin ja biosensoreihin.

Fyysisiä antureita ovat esimerkiksi: ääni, voima, valo, magnetismi, lämpötila, kosteus, sähkö, säteily jne.; kemiallisia antureita ovat: erilaiset kaasuanturit, happo-emäs pH-arvo, ionisaatio, polarisaatio, kemiallinen adsorptio, sähkökemiallinen reaktio jne.; biologisia antureita ovat: entsyymielektrodit ja välittäjän biosähkö jne. Tuotteen käytön ja muodostumisprosessin välinen syy-yhteys kietoutuu, ja niitä on vaikea luokitella tarkasti.

Antureiden luokituksen ja nimeämisen perusteella on pääasiassa seuraavia tyyppejä:

(1) Muuntoperiaatteen mukaan ne voidaan jakaa fysikaalisiin antureihin, kemiallisiin antureihin ja biologisiin antureihin.

(2) Anturin havaintotietojen mukaan ne voidaan jakaa akustisiin antureihin, valoantureihin, lämpöantureihin, voimaantureihin, magneettiantureihin, kaasuantureihin, kosteusantureihin, paineantureihin, ioniantureihin ja säteilyantureihin.

(3) Tehonsyöttömenetelmän mukaan ne voidaan jakaa aktiivisiin tai passiivisiin antureihin.

(4) Lähtösignaalien mukaan ne voidaan jakaa analogisiin lähtöihin, digitaalisiin lähtöihin ja kytkinantureihin.

(5) Antureissa käytettyjen materiaalien mukaan ne voidaan jakaa: puolijohdemateriaalit; kristalli materiaalit; keraamiset materiaalit; orgaaniset komposiittimateriaalit; metalli-aineet; polymeerimateriaalit; suprajohtavat materiaalit; optisten kuitujen materiaalit; nanomateriaalit ja muut anturit.

(6) Energian muuntamisen mukaan ne voidaan jakaa energian muunnosantureiksi ja energiansäätöantureiksi.

(7) Valmistusprosessinsa mukaan ne voidaan jakaa mekaaniseen käsittelytekniikkaan; komposiitti ja integroitu tekniikka; ohut kalvo ja paksukalvotekniikka; keraaminen sintraus tekniikka; MEMS-tekniikka; sähkökemiallinen tekniikka ja muut anturit.

Maailmalla on kaupallistettu noin 26 000 anturityyppiä. maassani on jo noin 14 000 lajiketta, joista suurin osa on tavanomaisia ​​tyyppejä ja lajikkeita; yli 7 000 tyyppiä voidaan kaupallistaa, mutta erityislajeista, kuten lääketieteellisestä, tieteellisestä tutkimuksesta, mikrobiologiasta ja kemiallisesta analyysistä, on edelleen pulaa ja puutteita, ja teknologisille innovaatioille on paljon tilaa.

04. Antureiden toiminnot

Antureiden toimintoja verrataan yleensä ihmisen viiteen tärkeimpään aistielimeen:

Valoherkät anturit - näkö

Akustiset anturit - kuulo

Kaasuanturit - haju

Kemialliset anturit - maku

Paineherkät, lämpötilaherkät, nesteanturit - kosketus

①Fyysiset anturit: perustuvat fyysisiin vaikutuksiin, kuten voima, lämpö, ​​valo, sähkö, magnetismi ja ääni;

②Kemialliset anturit: perustuvat kemiallisten reaktioiden periaatteisiin;

③Biologiset anturit: perustuvat molekyylien tunnistustoimintoihin, kuten entsyymeihin, vasta-aineisiin ja hormoneihin.

Tietokoneen aikakaudella ihmiset ratkaisivat aivojen simulaation ongelman, mikä vastaa 0:n ja 1:n käyttöä tiedon digitoimiseen ja Boolen logiikkaa ongelmien ratkaisemiseen; nyt on tietokoneen jälkeinen aika, ja alamme simuloida viittä aistia.

Mutta ihmisen viiden aistin simulointi on vain elävämpi termi antureille. Suhteellisen kypsää anturitekniikkaa ovat edelleen teollisissa mittauksissa usein käytetyt fysikaaliset suureet, kuten voima, kiihtyvyys, paine, lämpötila jne. Todellisissa ihmisen aisteissa, mukaan lukien näkö, kuulo, kosketus, haju ja maku, useimmat niistä eivät ole kovin kypsiä antureiden näkökulmasta.

Näköä ja kuuloa voidaan pitää fyysisinä suureina, jotka ovat suhteellisen hyviä, kun taas kosketus on suhteellisen huono. Mitä tulee hajuun ja makuun, koska niihin liittyy biokemiallisten määrien mittaaminen, toimintamekanismi on suhteellisen monimutkainen ja kaukana teknisestä kypsyydestä.

Anturimarkkinoita ohjaavat itse asiassa sovellukset. Esimerkiksi kemianteollisuudessa paine- ja virtausantureiden markkinat ovat melko suuret; autoteollisuudessa anturien, kuten pyörimisnopeuden ja kiihtyvyyden, markkinat ovat erittäin suuret. Mikroelektromekaanisiin järjestelmiin (MEMS) perustuvat kiihtyvyysanturit ovat nykyään suhteellisen kypsiä tekniikaltaan, ja ne ovat vaikuttaneet suuresti autoteollisuuden kysyntään.

Ennen antureiden käsitteen "syntymistä" varhaisissa mittauslaitteissa oli antureita, mutta ne esiintyivät osana koko instrumenttisarjaa. Siksi ennen vuotta 1980 Kiinassa antureita esittelevää oppikirjaa kutsuttiin "ei-sähköisten määrien sähköiseksi mittaukseksi".

Antureiden käsitteen syntyminen on itse asiassa seurausta mittauslaitteiden asteittaisesta modularisaatiosta. Sen jälkeen anturit on erotettu koko instrumenttijärjestelmästä ja tutkittu, valmistettu ja myyty toimivana laitteena.

05. Yleiset ammattitermit antureille

Kun anturit kasvavat ja kehittyvät, ymmärrämme niistä entistä syvempää. Seuraavat 30 yleistä termiä on tiivistetty:

1. Alue: mittausalueen ylä- ja alarajan algebrallinen ero.

2. Tarkkuus: mitatun tuloksen ja todellisen arvon välinen johdonmukaisuus.

3. Koostuu yleensä arkaluontoisista elementeistä ja muunnoselementeistä:

Herkät elementit viittaavat anturin osaan, joka voi suoraan (tai reagoida) mitattuun arvoon.

Muunnoselementeillä tarkoitetaan anturin osaa, joka voi muuntaa herkän elementin havaitseman (tai reagoiman) mitatun arvon sähköiseksi signaaliksi lähetystä ja (tai) mittausta varten.

Kun lähtö on määritetty standardisignaali, sitä kutsutaan lähettimeksi.

4. Mittausalue: Mittausarvojen alue sallitun virherajan sisällä.

5. Toistettavuus: saman mitatun määrän useiden peräkkäisten mittausten tulosten johdonmukaisuus kaikissa seuraavissa olosuhteissa:

Sama mittausosapuoli, sama tarkkailija, sama mittauslaite, sama paikka, samat käyttöolosuhteet ja toisto lyhyen ajan sisällä.

6. Resoluutio: Pienin mittausmäärän muutos, jonka anturi voi havaita määritetyllä mittausalueella.

7. Kynnys: Pienin muutos mitattavassa suuressa, joka voi saada anturin ulostulon tuottamaan mitattavissa olevan muutoksen.

8. Nollakohta: Tila, joka tekee lähdön itseisarvosta minimin, kuten tasapainotila.

9. Lineaarisuus: Aste, jossa kalibrointikäyrä on yhdenmukainen tietyn rajan kanssa.

10. Epälineaarisuus: Aste, jolla kalibrointikäyrä poikkeaa tietystä määritetystä suorasta.

11. Pitkäaikainen vakaus: Anturin kyky ylläpitää toleranssia tietyn ajan sisällä.

12. Luonnollinen taajuus: Anturin vapaa (ei ulkoista voimaa) värähtelytaajuus, kun vastusta ei ole.

13. Vastaus: Mitatun suuren ominaisuus, joka muuttuu tulostuksen aikana.

14. Kompensoitu lämpötila-alue: Lämpötila-alue, joka on kompensoitu anturille ylläpitämään nollatasapainoa alueella ja määritetyissä rajoissa.

15. Viruminen: Tehon muutos tietyn ajan sisällä, kun mitatun koneen ympäristöolosuhteet pysyvät vakiona.

16. Eristysresistanssi: Ellei toisin mainita, se tarkoittaa anturin määritettyjen eristysosien välistä mitattua resistanssiarvoa, kun määritetty DC-jännite syötetään huoneenlämpötilassa.

17. Herätys: Ulkoinen energia (jännite tai virta), jota käytetään saamaan anturin toimimaan oikein.

18. Maksimiherätys: Anturiin sisäolosuhteissa kohdistettavan viritysjännitteen tai -virran maksimiarvo.

19. Tuloimpedanssi: Anturin tulopäästä mitattu impedanssi, kun lähtöpää on oikosuljettu.

20. Lähtö: Anturin tuottama sähkömäärä, joka on ulkoisen mitatun suuren funktio.

21. Lähtöimpedanssi: Anturin lähtöpäässä mitattu impedanssi, kun tulopää on oikosuljettu.

22. Nollalähtö: Anturin lähtö, kun käytetty mitattu suure on nolla kaupunkiolosuhteissa.

23. Hystereesi: Suurin ero lähdössä, kun mitattu arvo kasvaa ja laskee määritetyllä alueella.

24. Viive: Lähtösignaalin muutoksen aikaviive suhteessa tulosignaalin muutokseen.

25. Drift: Anturin lähdön muutoksen määrä, joka ei liity mittaukseen tietyllä aikavälillä.

26. Nollapoikkeama: Muutos nollatehossa tietyllä aikavälillä ja sisäolosuhteissa.

27. Herkkyys: Anturin lähdön lisäyksen suhde tulon vastaavaan inkrementaaliin.

28. Herkkyyspoikkeama: Herkkyyden muutoksen aiheuttama muutos kalibrointikäyrän jyrkkyydessä.

29. Lämpöherkkyyspoikkeama: Herkkyyden muutoksen aiheuttama herkkyyspoikkeama.

30. Terminen nollapoikkeama: Ympäristön lämpötilan muutoksen aiheuttama nollapoikkeama.

06. Antureiden sovellusalueet

Anturit ovat laajalti käytetty tunnistuslaite, jota käytetään ympäristön valvonnassa, liikenteenohjauksessa, lääketieteellisessä terveydenhuollossa, maataloudessa ja karjanhoidossa, paloturvallisuudessa, valmistuksessa, ilmailuteollisuudessa, elektroniikkatuotteissa ja muilla aloilla. Se voi havaita mitattavan tiedon ja muuntaa havaitun tiedon sähköisiksi signaaleiksi tai muiksi vaadituiksi tiedonantomuodoiksi tiettyjen sääntöjen mukaisesti tietojen siirron, käsittelyn, tallennuksen, näytön, tallennuksen ja ohjauksen vaatimusten täyttämiseksi.

①Teollinen ohjaus: teollisuusautomaatio, robotiikka, testauslaitteet, autoteollisuus, laivanrakennus jne.

Teollisuuden ohjaussovelluksia käytetään laajalti, kuten erilaisia ​​antureita, joita käytetään autojen valmistuksessa, tuoteprosessin ohjauksessa, teollisuuskoneissa, erikoislaitteissa ja automatisoiduissa tuotantolaitteissa jne., jotka mittaavat prosessimuuttujia (kuten lämpötilaa, nesteen tasoa, painetta, virtausta, jne.), mittaavat elektronisia ominaisuuksia (virta, jännite jne.) ja fyysisiä suureita (liike, nopeus, kuormitus ja intensiteetti), ja perinteiset läheisyys-/sijaintianturit kehittyvät nopeasti.

Samaan aikaan älykkäät anturit voivat murtaa fysiikan ja materiaalitieteen rajoitukset yhdistämällä ihmisiä ja koneita sekä ohjelmistoja ja big data-analyysiä ja muuttavat maailman toimintatapaa. Teollisuus 4.0:n visiossa kokonaisvaltaiset anturiratkaisut ja palvelut heräävät henkiin tuotantopaikalla. Se edistää älykkäämpää päätöksentekoa, parantaa toiminnan tehokkuutta, lisää tuotantoa, parantaa suunnittelun tehokkuutta ja parantaa merkittävästi liiketoiminnan suorituskykyä.

②Elektroniset tuotteet: älykkäät puettavat laitteet, viestintäelektroniikka, kulutuselektroniikka jne.

Sensoreita käytetään enimmäkseen älykkäissä puettavissa laitteissa ja 3C-elektroniikassa elektroniikkatuotteissa, ja matkapuhelimien osuus on suurin sovellusalueella. Matkapuhelintuotannon voimakas kasvu ja uusien matkapuhelintoimintojen jatkuva lisääntyminen ovat tuoneet mahdollisuuksia ja haasteita anturimarkkinoille. Värinäytöllisten matkapuhelinten ja kamerapuhelinten kasvava markkinaosuus on lisännyt anturisovellusten osuutta tällä alalla.

Lisäksi ryhmäpuhelimissa ja langattomissa puhelimissa käytettävät ultraäänianturit, magneettisissa tallennusvälineissä käytettävät magneettikenttäanturit jne. tulevat voimakkaaseen kasvuun.

Puettavien sovellusten kannalta anturit ovat olennaisia ​​komponentteja.

Esimerkiksi kuntoseurantalaitteista ja älykelloista on vähitellen tulossa päivittäistä elämäntapalaitetta, joka auttaa meitä seuraamaan aktiivisuustasoamme ja perusterveysparametrejamme. Itse asiassa niissä pienissä ranteessa pidettävissä laitteissa on paljon tekniikkaa, joka auttaa ihmisiä mittaamaan aktiivisuustasoja ja sydämen terveyttä.

Kaikissa tyypillisissä kuntorannekkeissa tai älykelloissa on sisäänrakennettu noin 16 anturia. Hinnasta riippuen joissakin tuotteissa voi olla enemmänkin. Nämä anturit yhdessä muiden laitteistokomponenttien (kuten akkujen, mikrofonien, näyttöjen, kaiuttimien jne.) ja tehokkaan huippuluokan ohjelmiston kanssa muodostavat kuntoseurannan tai älykellon.

Nykyään puettavien laitteiden sovellusalue laajenee ulkoisista kelloista, laseista, kengistä jne. laajemmalle alueelle, kuten elektroniikkakalvoille jne.

③ Ilmailu ja armeija: ilmailuteknologia, sotilastekniikka, avaruustutkimus jne.

Ilmailualalla asennettujen komponenttien turvallisuus ja luotettavuus ovat erittäin korkeat. Tämä koskee erityisesti eri paikoissa käytettyjä antureita.

Esimerkiksi raketin noustessa ilma luo valtavan paineen ja voimia raketin pintaan ja raketin runkoon erittäin suuren lentoonlähtönopeuden (yli 4 Mach tai 3000 mph) vuoksi, mikä luo erittäin ankaran ympäristön. Siksi tarvitaan paineantureita valvomaan näitä voimia sen varmistamiseksi, että ne pysyvät rungon suunnittelurajoissa. Lentoonlähdön aikana paineanturit altistuvat raketin pinnan yli virtaavalle ilmalle, mikä mittaa tietoja. Näitä tietoja käytetään myös ohjaamaan tulevia korisuunnittelua, jotta niistä tulee luotettavampia, tiiviimpiä ja turvallisempia. Lisäksi jos jokin menee pieleen, paineantureiden tiedoista tulee erittäin tärkeä analyysityökalu.

Esimerkiksi lentokoneiden kokoonpanossa anturit voivat varmistaa kosketuksettoman niitinreiän mittauksen, ja on olemassa siirtymä- ja asentoantureita, joilla voidaan mitata lentokoneiden lentotelineitä, siiven komponentteja, runkoa ja moottoreita, mikä voi tarjota luotettavan ja tarkan mittauksen. mittausarvojen määrittäminen.

④ Kotielämä: älykäs koti, kodinkoneet jne.

Langattomien anturiverkkojen asteittainen yleistyminen on edistänyt tietolaitteiden ja verkkoteknologian nopeaa kehitystä. Kotiverkkojen päälaitteet ovat laajentuneet yhdestä koneesta useisiin kodinkoneisiin. Langattomiin anturiverkkoihin perustuva älykkään kodin verkon ohjaussolmu tarjoaa perusalustan kodin sisäisten ja ulkoisten verkkojen liittämiseen sekä tietolaitteiden ja -laitteiden liittämiseen sisäverkkojen välillä.

Anturisolmujen upottaminen kodinkoneisiin ja niiden yhdistäminen Internetiin langattomien verkkojen kautta tarjoaa ihmisille mukavamman, kätevämmän ja inhimillisemmän älykkään kodin ympäristön. Etävalvontajärjestelmällä voidaan ohjata kodinkoneita etänä ja perheen turvallisuutta voidaan seurata milloin tahansa kuvantunnistuslaitteilla. Anturiverkon avulla voidaan perustaa älykäs päiväkoti, seurata lasten varhaiskasvatuksen ympäristöä ja seurata lasten aktiivisuusrataa.

⑤ Liikenteenhallinta: kuljetus, kaupunkiliikenne, älykäs logistiikka jne.

Liikenteenhallinnassa tien molemmille puolille asennettua langatonta anturiverkkojärjestelmää voidaan käyttää tieolosuhteiden, veden kertymisen olosuhteiden sekä tien melun, pölyn, kaasun ja muiden parametrien tarkkailuun reaaliajassa tien suojaustavoitteen saavuttamiseksi, ympäristönsuojelu ja jalankulkijoiden terveyden suojelu.

Intelligent Transportation System (ITS) on uudenlainen kuljetusjärjestelmä, joka on kehitetty perinteisen kuljetusjärjestelmän pohjalta. Se integroi tieto-, viestintä-, ohjaus- ja tietotekniikan sekä muita nykyaikaisia ​​viestintätekniikoita kuljetusalaan ja yhdistää orgaanisesti "ihmiset-ajoneuvot-tie-ympäristön". Langattoman anturiverkkotekniikan lisääminen olemassa oleviin kuljetustiloihin pystyy ratkaisevasti lievittämään nykyaikaista kuljetuksia vaivaavia turvallisuuden, sujuvuuden, energiansäästön ja ympäristönsuojelun ongelmia ja samalla tehostaa kuljetustyötä.

⑥ Ympäristön seuranta: ympäristön seuranta ja ennustaminen, säätestaus, hydrologinen testaus, energiaympäristönsuojelu, maanjäristystestaus jne.

Ympäristön seurannan ja ennustamisen kannalta langattomia anturiverkkoja voidaan käyttää sadon kasteluolosuhteiden, maaperän ilmanolosuhteiden, karjan ja siipikarjan ympäristön ja muuttoolosuhteiden, langattoman maaperän ekologian, laajan pinta-alan monitoroinnin jne. seurantaan, ja niitä voidaan käyttää mm. planeettojen etsintä, meteorologinen ja maantieteellinen tutkimus, tulvaseuranta jne. Langattomien anturiverkkojen perusteella sademäärää, jokien vedenkorkeutta ja maaperän kosteutta voidaan seurata useiden antureiden kautta ja äkilliset tulvat voidaan ennustaa kuvaavan ekologista monimuotoisuutta ja siten suorittaa ekologista seurantaa eläinten elinympäristöt. Populaatioiden monimutkaisuutta voidaan tutkia myös seuraamalla lintuja, pieniä eläimiä ja hyönteisiä.

Kun ihmiset kiinnittävät enemmän huomiota ympäristön laatuun, ihmiset tarvitsevat varsinaisessa ympäristötestausprosessissa usein analyyttisiä laitteita ja instrumentteja, jotka ovat helppo kuljettaa mukana ja joilla voidaan toteuttaa useiden testikohteiden jatkuva dynaaminen seuranta. Uuden anturiteknologian avulla yllä olevat tarpeet voidaan täyttää.

Esimerkiksi ilmakehän tarkkailussa nitridit, sulfidit jne. ovat saasteita, jotka vaikuttavat vakavasti ihmisten tuotantoon ja elämään.

Typen oksideista SO2 on suurin happosateiden ja happosumun aiheuttaja. Vaikka perinteisillä menetelmillä voidaan mitata SO2-pitoisuutta, menetelmä on monimutkainen eikä riittävän tarkka. Äskettäin tutkijat ovat havainneet, että tietyt anturit voivat hapettaa sulfiitteja, ja osa hapesta kuluu hapetusprosessin aikana, mikä saa elektrodin liuenneen hapen vähenemään ja muodostamaan virtavaikutuksen. Antureilla voidaan saada tehokkaasti sulfiittipitoisuuden arvo, joka ei ole vain nopea vaan myös erittäin luotettava.

Nitridien valvontaan voidaan käyttää typen oksidiantureita. Typen oksidisensorien periaate on tuottaa happielektrodien avulla tietty bakteeri, joka kuluttaa nitriittejä, ja laskea typen oksidien pitoisuus laskemalla liuenneen hapen pitoisuuden muutos. Koska syntyneet bakteerit käyttävät nitraattia energiana ja vain tätä nitraattia energiana, se on ainutlaatuinen varsinaisessa levitysprosessissa eikä siihen vaikuta muiden aineiden häiriöt. Jotkut ulkomaiset tutkijat ovat tehneet syvällisempää tutkimusta kalvojen periaatteella ja mittaaneet epäsuorasti ilman erittäin alhaista NO2-pitoisuutta.

⑦ Lääketieteellinen terveys: lääketieteellinen diagnoosi, lääketieteellinen terveys, terveydenhuolto jne.

Monet lääketieteelliset tutkimuslaitokset kotimaassa ja ulkomailla, mukaan lukien kansainvälisesti tunnetut lääketeollisuuden jättiläiset, ovat edistyneet merkittävästi anturiteknologian soveltamisessa lääketieteen alalla.

Esimerkiksi Georgia Institute of Technology Yhdysvalloissa kehittää kehon sisäistä anturia, jossa on paineantureita ja langattomia viestintäpiirejä. Laite koostuu johtavasta metallista ja eristävästä kalvosta, joka pystyy havaitsemaan paineen muutokset resonanssipiirin taajuusmuutosten mukaan ja liukenee kehon nesteisiin tehtävänsä suorittamisen jälkeen.

Viime vuosina langattomia anturiverkkoja on käytetty laajasti lääketieteellisissä järjestelmissä ja terveydenhuollossa, kuten erilaisten ihmiskehon fysiologisten tietojen seurantaan, lääkäreiden ja potilaiden toiminnan seurantaan ja seurantaan sairaaloissa sekä lääkehallinnassa sairaaloissa.

⑧ Paloturvallisuus: suuret työpajat, varastonhallinta, lentokentät, asemat, telakat, suurten teollisuuspuistojen turvallisuusvalvonta jne.

Jatkuvasta rakennusten korjauksesta johtuen saattaa esiintyä turvallisuusriskejä. Vaikka satunnaiset pienet tärinät maankuoressa eivät välttämättä aiheuta näkyviä vaurioita, pilareihin voi syntyä mahdollisia halkeamia, jotka voivat aiheuttaa rakennuksen romahtamisen seuraavassa maanjäristyksessä. Perinteisin menetelmin tehtävät tarkastukset edellyttävät usein rakennuksen sulkemista useiksi kuukausiksi, kun taas anturiverkoilla varustetut älykkäät rakennukset voivat kertoa johtoyksiköille tilatietonsa ja suorittaa automaattisesti sarjan itsekorjaustöitä prioriteetin mukaan.

Yhteiskunnan jatkuvan kehityksen myötä turvallisen tuotannon käsite on juurtunut syvälle ihmisten sydämiin, ja ihmisten vaatimukset turvalliselle tuotannolle nousevat koko ajan. Rakennusalalla, jossa tapaturmat ovat yleisiä, on rakennusyksiköiden etusijalla rakennusalan työntekijöiden henkilökohtaisen turvallisuuden varmistaminen sekä rakennusmateriaalien, -laitteiden ja muun omaisuuden säilyminen työmaalla.

⑨Maatalous ja karjankasvatus: maatalouden nykyaikaistaminen, karjanhoito jne.

Maatalous on toinen tärkeä alue langattomien anturiverkkojen käytössä.

Esimerkiksi "Precision Management System for Production of Advantageous Crops in Luoteis" käyttöönoton jälkeen on tehty erityistä teknistä tutkimusta, järjestelmäintegraatiota ja tyypillistä sovellusten esittelyä lähinnä länsialueen hallitseville maataloustuotteille, kuten esim. omenat, kiivit, salvia miltiorrhiza, melonit, tomaatit ja muut tärkeimmät viljelykasvit sekä lännen kuivan ja sateisen ekologisen ympäristön ominaisuudet sekä langaton anturiverkkotekniikka on sovellettu menestyksekkäästi maatalouden tarkkuustuotantoon. Tätä reaaliajassa sadon kasvuympäristöä keräävää anturiverkoston edistynyttä teknologiaa sovelletaan maataloustuotantoon, mikä tarjoaa uutta teknistä tukea nykyaikaisen maatalouden kehitykselle.

⑩Muut alat: monimutkaisten koneiden valvonta, laboratoriovalvonta jne.

Langaton anturiverkko on yksi ajankohtaisen tietokentän kuumista aiheista, jonka avulla voidaan kerätä, käsitellä ja lähettää signaaleja erityisissä ympäristöissä; langaton lämpötila- ja kosteusanturiverkko perustuu PIC-mikrokontrolleriin, ja lämpötila- ja kosteusanturiverkkosolmun laitteistopiiri on suunniteltu integroidun kosteusanturin ja digitaalisen lämpötila-anturin avulla ja kommunikoi ohjauskeskuksen kanssa langattoman lähetin-vastaanotinmoduulin kautta. , jotta järjestelmän anturisolmulla on alhainen virrankulutus, luotettava tiedonsiirto, hyvä vakaus ja korkea viestintätehokkuus, joita voidaan käyttää laajasti ympäristön havaitsemisessa.