无线传感器网络安全问题分析与研究

《无线传感器网络安全问题分析与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、传感器技术发展分析与研究薛杰(机械工程学院2015级制冷及低温工程专业120150166)摘要：传感器是信息系统的源头，在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。作为国际竞争战略的重要标志性产业，传感器以其技术含量高、市场前景广阔等特点备受吐界各国的关注。本文在对于现代传感器技术深入分析的基础之上，乘点探讨了光纤传感器、无线传感器、集成传感器、模糊传感器、智能传感器等的定义、结构、功能实现以及实际应用。关键字：传感器技术；发展；应用传感器是换能器的一种，换能器(transducer)是将能罐从一种形式转换为另一种形式的装置。换能器包括传感器和执行器两方面

2、含义。传感器是将物理、化学、生物等自然科学和机械、土木、化工等工程技术中的非电信号转换成电信号的换能器。传感器是信息系统的源头。在客观対象的测量、测试、检测、监测、分析、定位、跟踪、导航、制导、控制及健康管理等系统屮，传感器是不町缺少的且在一定程度上是决定系统性能的重要部件。传感器是科学和工程结合产物，既依赖于科学的新现象和新规律，又依赖于新技术和工艺。1传感器概述传感器是换能器的-•种，换能器(transducer)^将能量从一种形式转换为另一种形式的装置。换能器包括传感器和执行器两方而含义。传感器与执行器系统的基本组成见下图1所示：图1传感器与执行器系统的

3、基本组成图广义地可以把传感器归结为一种能感受外界信息(丿J,热、声、光、磁、气体、化学、生物、湿度等)，并按一定的规律将其转换成易处理的电信号的装置。根据中华人民共和国标准(GB7665-87),传感器(Transducer/Sensor啲定义是：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可丿IJ输出信号的器件或装置。通常传感器由敏感元件和转换元件纟ft成，其屮敏感元件(sensingclement)是指传感器屮能宜接感受被测暈的部分，转换元件(Transductionelement)是指传感器屮能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。传感器的i挣态特

4、性指对于静态的输入信号,传感器的输入量与输HISZ间所具冇的相互关系。此时的输入信号与时间无关，输出量与时间无关，输出与输入之间的关系可用一个不含时间的方程來表示：y=a0^-aix+a2x+a3x'+anx"传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入虽的响应特性。当传感器的输入虽随时间变化时，其输出量的响应特性就是动态特性。当被测量随时间变化，是时间的函数时,则传感器的输出量也是时间的函数，其间的关系要用动特性來表示。一个动态特性好的传感器，具输出将再现输入量的变化规律，即具有相同的时间两数。实际上除了具有理想的比例特性外，输出信号将不会与输入信号具有相同

5、的时间函数，这种输出与输入间的差异就是所谓的动态误差。2现代传感器技术发展传感器产业发展不仅为物联网捉供支撐，还将在传统产业转移与技术升级，以及在当前经济结构调整和转型中发挥积极影响和作用。与此同吋，物联网产业的发展也为传感辭技术提升和产业发展拓展了巨大市场空间。2.1光纤传感器光纤传感器的基本工作原理是将來自光源的光信号经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调示，获得被测参数。与传统传感器相比，光纤传感器具冇敏感度高、抗电磁

6、干扰、耐腐蚀、电绝缘性好，便于与计算机和被测实物连接，结构简单、体积小、重量轻、耗电少、适合于有毒有害、防火防爆环境及远程分布场合应用等优点。光纤传感器按照工作原理不同可分为功能型和非功能型。功能型光纤传感器是利川光纤作敏感元件，基于光纤的物理效应，被测量调制光纤参数，再调制光纤屮的光波参数，故也称为传感型或全光型光纤传感器。非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,「L敏感元件参数调制光波参数，光纤只作为传输介质，传输来口远处或难以接近场所的光信号，故也称为传光型或混合型光纤传感器。城市建设屮桥梁、大坝、汕HI等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应川。光

7、纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。在电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和人型电机的定子、转子内的温度检测等，山于电类传感器易受电磁场的T扰，无法在这类场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近儿年发展起来的一种川于实时测量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测屋光纤沿线儿公里内各点温度，定位精度可达米的量级，测最

8、精度可达1度的水平，非常适用人范用交点