传感器与物联网方向

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1、传感器与物联网方向　　随着新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息过程中，首先要解决如何获取准确可靠的信息。传感器作为获取自然和生产实践领域中信息的主要途径与手段，物联网就成为连接各个传感器节点的一张大网，将所有的信息进行传输、分析、共享。　　物联网传感器早已渗透到工业生产、智能家居、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，物联网传感器技术在发展经济、推动社会进步等方

2、面具有革命性重要作用。　　实验室该方向主要包括两大类型的项目：　　1.传感器：分子键裂型生物传感系统研究；高速铁路轮轨动态接触状态实时监测系统。　　2.无线通信：无线电子导游系统；基于无线通信的可穿戴移动医疗监护系统；基于RFID的无线智能传感系统。　　1.传感器　　（1）分子键裂型生物传感系统研究　　分子键裂技术是一种先进的快速、实时检测分子键裂信号的软硬件平台，能够有效地鉴别特异性抗原、病毒及其他的生物分子等物质，随着其研究和应用的不断深入，它将会在分子生物学、疾病诊断、生物医药，食品卫生安全，生化反恐等领域产生广泛而深远的影响，创造巨大的社会

3、经济效益。目前本实验采用分子键裂技术分别在QCM、SPR及SAW传感器平台开展应用研究。　　　　1）本实验室采用实验和模拟相结合的方法，研究QCM、SPR及SPR表面生物分子的结合机理及作用方向。在蛋白质吸附，材料与细胞相互作用以及医用材料相容性评价等方面具有特殊的优势。　　2）本实验室开展了基于压电晶体振动及分子键断裂原理的生物传感器数值模拟，通过表面粒子施加机械力进行理论研究及仿真分析，对QCM、SPR及SAW结构进行优化设计。根据不同结构、芯片尺寸等参数的仿真模拟，实现QCM、SPR及SAW芯片应用范围的调控及检测稳定性的提高。　　3）本实验

4、室还开展了分子键裂传感器信号监测系统设计，QCM及SAW能够达到1Hz精度的频率分辨率，反映出QCM（或SAW）表面10-9g（或10-15g）的质量变化。通过采用直接数字频率合成器技术（DDS）、数字信号处理技术（DSP）、以及高速、高精度模数转化器技术（ADC），建立一种先进的快速、实时分子键裂信号检测软硬件平台，从而有效地鉴别特异性抗原、病毒及其他的生物分子等物质。　　（2）高速铁路轮轨动态接触状态实时监测系统　　轮轨关系对列车运行的安全性、舒适性和线路维修具有重大意义。本研究采用超声技术研究高速铁路轮轨动态接触状态，运用MATLAB或COM

5、SOL软件建立相应模型，进行动态仿真模拟。并采用微加工技术设计制作微型超声收发系统及回波信号检测电路，构建一种新型高速铁路轮轨动态接触状态实时监测系统，为高速铁路列车运行的安全性和可靠性提供了有力的保障。　　2.无线通信　　（1）无线电子导游系统　　随着旅游业的迅速发展，传统的人工导游已经不能满足游客的需求，本研究研发出一种可以代替人工导游的电子导游系统。具有体积少，重量轻，携带方便，界面友好及性价比高等诸多优势，在不久的未来将在市场上得到广泛的应用。　　（2）基于无线通信的可穿戴移动医疗监护系统　　本课题旨在研制一套基于先进无线通信技术可穿戴式移

6、动医疗监护系统，服务于国家十二大新兴产业中”大健康大保健”及“养老产业”计划，解决日益加剧的人口老龄化、医疗资源的合理分配和长期及有效监控病人的严重负担等问题，提供了一个高效、低成本的便携式生理参数监控平台；为国家建立一套完备的社区医疗系统奠定基础。　　（3）基于RFID的无线智能传感系统　　随着物联网技术的不断发展、RFID作为物联网中最关键的识别技术，扮演着越来越重要的角色。本实验室针对目前物联网及传感器研究的热点领域，开展了“智能交通”、“智能物流”、“智能电网”、“智能家居”、“智能传感器检测网络”等多方面的研究，建立了一套完备的基于RFI

7、D技术的无线智能传感系统。目前，实验室开展了RFID电子标签、RFID读写器智能化、小型化两方面的研究，并且创造性的开展了传感器与RFID标签通信问题的研究，对于无线智能传感网络的研究，具有重要的意义。