【導讀：上海世界博覽會是全球矚目的盛會，信息化作為本屆世博會最大的亮點之一創造了無數個世博史上的“第一次”，第一次采用智能的客流引導係統為所有參與者提供各自所需的服務
，第一次使用擁有自主知識產權的“手機門票”、“電子圍欄”
、“電子鼻”等，而這些都離不開構成信息技術三大支柱之一的傳感器技術。 】

安全巡邏機器人

反恐排爆機器人

水下機器人

　　此(ci)次(ci)世(shi)博(bo)會(hui)是(shi)世(shi)博(bo)會(hui)史(shi)上(shang)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)最(zui)高(gao)的(de)一(yi)屆(jie)，眾(zhong)多(duo)國(guo)家(jia)的(de)參(can)展(zhan)場(chang)館(guan)都(dou)把(ba)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)在(zai)世(shi)博(bo)會(hui)上(shang)展(zhan)示(shi)科(ke)技(ji)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)，因(yin)此(ci)上(shang)海(hai)世(shi)博(bo)也(ye)可(ke)稱(cheng)為(wei)“傳感世博”。

　 傳感技術在本屆世博會的環境保護、交通運輸、科(ke)技(ji)展(zhan)覽(lan)等(deng)多(duo)個(ge)方(fang)麵(mian)都(dou)有(you)著(zhe)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。各(ge)種(zhong)先(xian)進(jin)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)世(shi)博(bo)會(hui)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)
，不(bu)僅(jin)讓(rang)我(wo)們(men)認(ren)識(shi)到(dao)了(le)高(gao)新(xin)科(ke)技(ji)給(gei)人(ren)類(lei)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)的(de)智(zhi)能(neng)與(yu)便(bian)捷(jie)。同(tong)時(shi)，隨(sui)著(zhe)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，傳感器技術也麵臨著更高的需求、更大的機遇與挑戰。傳感器技術在信息技術中的重要地位和作用將更加突顯。今天，我們能夠“感知世博”，明天
，我們也一定會實現“傳感世界
、感知中國”。傳感器及其技術的大發展時刻正在向我們快速跑來。

   傳感器技術支撐機器人安保隊伍

   隨著機電一體化技術的不斷成熟，機器人已在一些重要場館和活動中充當安保的角色。在2010年上海世博會中，機器人在安全保衛工作中發揮著重要作用。

   水下機器人

   上shang海hai世shi博bo會hui設she有you不bu少shao水shui域yu景jing觀guan，世shi博bo園yuan附fu近jin也ye有you不bu少shao河he流liu湖hu泊bo。為wei防fang止zhi違wei法fa犯fan罪zui分fen子zi或huo恐kong怖bu分fen子zi從cong水shui下xia入ru侵qin，世shi博bo會hui在zai水shui域yu安an置zhi了le若ruo幹gan台tai水shui下xia機ji器qi人ren。配pei台tai水shui下xia“蛙人”警察,可進行有效的水下排查工作，在保障世博會運行期間水域的安全方麵發揮了重要作用。

   水下機器人由於工作的環境和所承擔的任務不同
，而具有不同的先進電子和水聲設備，並在機器人的控製、導航定位以及作業係統中安裝有大量的功能類似的傳感器。如位置傳感器

、分力式力覺傳感器(應變片)
、充油壓力平衡式導電橡膠觸覺傳感器、觸覺傳感器和距離傳感器等。

　　用於上海世博會的水下機器監視係統包括水下機器人、絞盤和電纜
、水麵控製器、電源箱
、近場探測聲呐、超短基線定位係統、攝像機、多功能機械手等部分，能對水下懸浮、沉底或附著在其他物體上的可疑物進行監測,堪稱水下安保高手。如果發現某種可疑物是毒藥炸彈等危害公共安全的物品，多功能機械手就出動，把這些可疑物進行安全的排除。

   安全巡邏機器人

　　用yong於yu世shi博bo會hui的de安an全quan巡xun邏luo機ji器qi人ren是shi由you一yi款kuan家jia居ju監jian控kong機ji器qi人ren改gai造zao而er成cheng的de。它ta帶dai有you兩liang個ge小xiao輪lun子zi，靠kao電dian力li推tui動dong，可ke以yi在zai世shi博bo場chang館guan中zhong漫man遊you巡xun邏luo。它ta不bu但dan能neng像xiang世shi博bo誌zhi願yuan者zhe那na樣yang為wei參can觀guan者zhe取qu物wu、倒水，而且能像工作人員那樣開關門窗、遙控電器，還能監測火災、煙霧
、人群異常情況等。

   該機器人采用分布式控製結構，包括驅動係統

、警衛係統、避障係統、充電係統
、遠程監控係統與軟件係統等,還hai采cai用yong了le無wu線xian網wang絡luo設she計ji，可ke以yi進jin行xing遠yuan程cheng操cao縱zong。白bai天tian機ji器qi人ren利li用yong語yu音yin係xi統tong及ji觸chu控kong屏ping幕mu擔dan任ren巡xun邏luo服fu務wu員yuan，晚wan上shang又you可ke轉zhuan任ren安an保bao人ren員yuan。它ta除chu了le可ke以yi完wan成cheng障zhang礙ai避bi碰peng、自主導航等任務外，還提供了火災探測係統，采用信息融合的方法及時準確地探測火災
，煙霧等。它還帶有微型電腦、攝影機和無線發射器，可把觀察到的畫麵實時傳輸到安保控製中心，以便安保人員及時做出合理反應。

   反恐排爆機器人

   目(mu)前(qian)，排(pai)爆(bao)機(ji)人(ren)已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)出(chu)現(xian)在(zai)各(ge)類(lei)出(chu)現(xian)爆(bao)炸(zha)物(wu)的(de)現(xian)場(chang)，有(you)效(xiao)地(di)處(chu)置(zhi)了(le)不(bu)少(shao)爆(bao)炸(zha)物(wu)，保(bao)障(zhang)了(le)排(pai)爆(bao)警(jing)察(cha)和(he)人(ren)民(min)群(qun)眾(zhong)的(de)生(sheng)命(ming)財(cai)產(chan)安(an)全(quan)。服(fu)役(yi)於(yu)上(shang)海(hai)世(shi)博(bo)會(hui)的(de)反(fan)恐(kong)排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)一(yi)款(kuan)中(zhong)型(xing)特(te)種(zhong)排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)
，負(fu)責(ze)用(yong)於(yu)處(chu)置(zhi)各(ge)種(zhong)突(tu)發(fa)涉(she)爆(bao)，涉(she)險(xian)事(shi)件(jian)。該(gai)機(ji)器(qi)人(ren)體(ti)積(ji)小(xiao)
，重(zhong)量(liang)輕(qing)，相(xiang)對(dui)於(yu)大(da)型(xing)排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)有(you)更(geng)強(qiang)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)，它(ta)可(ke)在(zai)複(fu)雜(za)的(de)世(shi)博(bo)場(chang)館(guan)中(zhong)自(zi)由(you)穿(chuan)梭(suo)。這(zhe)款(kuan)機(ji)器(qi)人(ren)已(yi)出(chu)現(xian)在(zai)國(guo)內(nei)多(duo)個(ge)特(te)警(jing)機(ji)關(guan)和(he)特(te)種(zhong)部(bu)隊(dui)中(zhong)，也(ye)保(bao)障(zhang)過(guo)北(bei)京(jing)奧(ao)運(yun)會(hui)的(de)安(an)全(quan)。

   上(shang)海(hai)世(shi)博(bo)會(hui)上(shang)的(de)反(fan)恐(kong)排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)先(xian)進(jin)的(de)遙(yao)控(kong)機(ji)器(qi)人(ren)，可(ke)通(tong)過(guo)警(jing)察(cha)遙(yao)控(kong)抓(zhua)取(qu)爆(bao)炸(zha)物(wu)，處(chu)置(zhi)疑(yi)似(si)爆(bao)炸(zha)物(wu)品(pin)。排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)排(pai)除(chu)炸(zha)彈(dan)，利(li)用(yong)在(zai)它(ta)身(shen)上(shang)安(an)裝(zhuang)的(de)偵(zhen)察(cha)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)可(ke)監(jian)視(shi)犯(fan)罪(zui)分(fen)子(zi)的(de)活(huo)動(dong)。

　　由於排爆機器人的作業環境與作業對象是變化的甚至是完全未知的——即通常所說的非結構化環境，能否對其所處環境進行切合實際的感知、shibiehejianmoyeshipaibaojiqirenyanzhizhongbixujiefangdejishuguanjian
，caiyongxianjindeduochuanganqixinxironghejishujiejuelezheyinanti。paibaojiqirentongchangjichengleshijiaochuanganqi(CCD攝像機)、力覺傳感器、超聲波測距傳感器、紅外線測距傳感器和激光測距傳感器等。每種傳感器的靈敏度、可靠性和適用的特定場合各不相同。

duochuanganqixinxironghejishu，shiliyongjisuanjijishuduianshixuhuodederuoganchuanganqideguancexinxi，yijishujukuhezhishikudexinxi
，zaiyidingzhunzexiajiayizidonghuiji
、相關、分析、綜合為一種先進信息處理技術，它可完成所需要的估計和決策任務所進行的信息處理過程。

典型的WSN網絡結構

   無線傳感器網絡遍布園區

　　此次世博會跨越黃浦江，占地麵積為5.28平方公裏。為了保證此次上海世博會的召開和順利運行，必須確保世博會期間各方麵的安全，特別是水
、電、煤氣、交通等重要基礎設施和會展場館等重要場所的安全
，以及必要的安全預警、應急處理和災後恢複等。無線傳感器網絡作為一種新興的檢測技術
，具有快速布置
、自組織等特性

，勝任大範圍、多信號的分布式檢測
，可以在安全預警、應急處理和災後恢複等安全措施中發揮重要的作用。

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　　WSN是由大量傳感器節點組成的一個自組織的網絡係統，每個傳感器節點都具備一定的數據采集、處理和無線收發的功能。雖然每個節點的資源和能力都非常有限，但通過節點間的有效合作
，整個網絡能夠獨立完成大範圍、多信號的準確檢測，並及時可靠地反饋采集信息。傳感器節點布置在檢測區域；用戶在控製台完成檢測任務分配和對WSN的管理
，通過Internet或通信衛星，再經由彙集點發送至WSN中相關節點；相關節點采集信息並沿反向路由反饋給用戶。

   WSN可對人
、車
、動物及噪聲等入侵目標進行感知與識別，並把識別信息發送給監控者。在2010年上海世博會的安全保障中，WSN主要用於一些重要設施和場所對爆炸物、有毒氣體等目標的靜態和動態檢測。

　　世博會期間，由於有了無線傳感網在園區內的應用，才不必擔心有“入侵者”。整個園區3.28平方公裏的圍欄區，從地麵的圍欄到地下埋藏的裝置，都應用到了無線傳感技術。

   氣體傳感器確保參觀者安全

　　世博會人流雲集，參展國家及參觀者來自世界各地，要確保參觀者的健康
，必須對各場館空氣中易燃易爆，有毒氣體進行實時的檢測。

　　在(zai)世(shi)博(bo)會(hui)中(zhong)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)感(gan)知(zhi)環(huan)境(jing)中(zhong)氣(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)的(de)敏(min)感(gan)器(qi)件(jian)，它(ta)將(jiang)氣(qi)體(ti)種(zhong)類(lei)及(ji)其(qi)濃(nong)度(du)有(you)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)，根(gen)據(ju)這(zhe)些(xie)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)強(qiang)弱(ruo)便(bian)可(ke)獲(huo)得(de)與(yu)待(dai)測(ce)氣(qi)體(ti)在(zai)環(huan)境(jing)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)有(you)關(guan)信(xin)息(xi)，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)、監控
、報(bao)警(jing)
，有(you)的(de)還(hai)可(ke)通(tong)過(guo)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)組(zu)成(cheng)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)控(kong)製(zhi)和(he)報(bao)警(jing)係(xi)統(tong)。世(shi)博(bo)會(hui)的(de)重(zhong)要(yao)場(chang)館(guan)內(nei)均(jun)敷(fu)設(she)了(le)光(guang)纖(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)或(huo)光(guang)聲(sheng)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)光(guang)纖(xian)網(wang)絡(luo)
，通(tong)過(guo)光(guang)纖(xian)組(zu)成(cheng)氣(qi)體(ti)監(jian)測(ce)網(wang)絡(luo)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)。

   圖像傳感器提高場館安保水平

　　以集中監視、分析、管理為目的，全天候對入口區域
、人流通道、公交車站
、場館內的重要區域進行電腦化的分析、管理、儲存
、整理

，實行定性定量分析，預案防範及網絡化的動態管理，提高整個場館的安保水平
，其中就大量應用了各種圖像傳感器
，如CMOS圖像傳感器。

　　CMOS圖像傳感器是繼CCD之zhi後hou出chu現xian的de新xin型xing圖tu像xiang傳chuan感gan器qi件jian。在zai展zhan館guan的de每mei個ge場chang館guan內nei大da量liang的de視shi頻pin監jian控kong使shi得de展zhan館guan內nei的de任ren何he動dong靜jing都dou會hui通tong過guo監jian控kong攝she像xiang頭tou的de圖tu像xiang傳chuan感gan器qi發fa送song到dao圖tu像xiang處chu理liCPU，然(ran)後(hou)再(zai)發(fa)送(song)到(dao)視(shi)頻(pin)接(jie)收(shou)端(duan)，供(gong)監(jian)控(kong)人(ren)員(yuan)查(zha)看(kan)。在(zai)檢(jian)票(piao)口(kou)檢(jian)票(piao)時(shi)，檢(jian)票(piao)口(kou)的(de)攝(she)像(xiang)係(xi)統(tong)就(jiu)會(hui)通(tong)過(guo)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)記(ji)錄(lu)每(mei)個(ge)遊(you)客(ke)的(de)人(ren)臉(lian)圖(tu)像(xiang)。該(gai)係(xi)統(tong)基(ji)於(yu)先(xian)進(jin)的(de)人(ren)臉(lian)采(cai)集(ji)識(shi)別(bie)技(ji)術(shu)，是(shi)一(yi)種(zhong)快(kuai)速(su)、準確
、可靠的人臉采集
、識別監控係統和實時報警係統。係統由前端監控點和監控報警中心組成，其功能包括人臉圖像采集功能、黑名單人臉布控報警功能、人臉比對搜索功能及其他定製功能
，其係統建模過程對環境適應性強，可在大多數環境下對不同人物進行建模。

   智能門票

　　上海世博會遊客人數眾多
，對門票係統在安全防偽和快速驗票方麵都是極大考驗。為此。上海世博會門票采用了RFID技術
，門票內含一顆具有自主知識產權的“世博芯”
，記錄著參觀者資料。並以無線方式與遍布園區的傳感器交換信息。此技術是將RFID和傳感器集成在一個小小的芯片裏，形成RFID傳感器標簽，兼具RFID的標識能力和傳感器的傳感能力，可以讓一個小小的標簽完成更多的功能。

　　另一種是手機門票，檢票入園以手機為載體，采用RFID-SIM技術，集門票
、乘車、小額消費等功能為一體，儼然成了世博史上的亮點。用戶隻需更換一張具有非接觸通信功能的SIM卡，就可以通過手機購買世博會門票、刷手機入園
、刷手機在園區購物，甚至乘坐上海地鐵等。

  世博綠牆

   花草不種在地上
，能種在哪裏？上海世博會給出了答案——種在牆上。世博園內，很多建築都采用了“垂直綠化”的概念，讓牆體披上綠衣。世博主題館東西兩個立麵，種上了5000餘平方米的植物。在這兩麵植物牆上
，整齊地密布著4種綠色灌木，世博主題館仿佛穿上了一件靚麗的連衣裙。據了解，這一牆麵，利用了一種叫做“立體花卉”的(de)技(ji)術(shu)
，它(ta)將(jiang)可(ke)回(hui)收(shou)的(de)廢(fei)塑(su)料(liao)變(bian)成(cheng)容(rong)器(qi)
，並(bing)把(ba)枯(ku)枝(zhi)落(luo)葉(ye)等(deng)有(you)機(ji)廢(fei)棄(qi)物(wu)作(zuo)為(wei)土(tu)壤(rang)和(he)肥(fei)料(liao)。然(ran)而(er)，植(zhi)物(wu)離(li)開(kai)大(da)地(di)
，又(you)從(cong)何(he)處(chu)汲(ji)水(shui)呢(ne)？不(bu)用(yong)急(ji)，植(zhi)物(wu)牆(qiang)裏(li)布(bu)滿(man)了(le)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，它(ta)能(neng)感(gan)應(ying)“土壤”的濕度
，一旦濕度不夠，傳感器就“指揮”滴灌裝置向植物供水。

　　據透露
，牆壁立麵垂直綠化絕對低碳
、環保，它可減少室內空調係統20%以上的能耗。夏天，植物牆利用綠化隔熱、阻隔輻射，降低外牆表麵附近的空氣溫度；到了冬季，它又可以降低風速，形成保溫層。同時，牆麵被綠化覆蓋後，室內空氣濕度可提高10%～20%。

   高科技垃圾桶

　　分布在世博園區內的眾多垃圾桶，作為世博園區的各類生活垃圾主要收集工具，設在各個展館

、設(she)施(shi)旁(pang)。這(zhe)一(yi)個(ge)個(ge)外(wai)表(biao)與(yu)普(pu)通(tong)設(she)施(shi)無(wu)異(yi)的(de)垃(la)圾(ji)桶(tong)，因(yin)為(wei)將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)植(zhi)入(ru)其(qi)中(zhong)而(er)具(ju)有(you)高(gao)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)。它(ta)有(you)著(zhe)與(yu)普(pu)通(tong)垃(la)圾(ji)桶(tong)不(bu)同(tong)尋(xun)常(chang)的(de)功(gong)能(neng)，其(qi)特(te)有(you)功(gong)能(neng)之(zhi)一(yi)就(jiu)是(shi)在(zai)自(zi)身(shen)滿(man)載(zai)垃(la)圾(ji)時(shi)會(hui)主(zhu)動(dong)發(fa)出(chu)信(xin)號(hao)，工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)將(jiang)根(gen)據(ju)其(qi)發(fa)出(chu)的(de)信(xin)號(hao)來(lai)安(an)排(pai)、分fen配pei垃la圾ji運yun輸shu車che的de出chu行xing頻pin率lv和he路lu線xian，從cong而er提ti高gao垃la圾ji處chu理li效xiao率lv。因yin為wei在zai垃la圾ji桶tong的de頂ding部bu和he底di部bu分fen別bie裝zhuang有you一yi個ge容rong量liang傳chuan感gan器qi和he一yi個ge壓ya力li傳chuan感gan器qi，隨sui著zhe垃la圾ji投tou入ru量liang的de增zeng加jia
，兩liang個ge傳chuan感gan器qi每mei5分fen鍾zhong就jiu自zi動dong感gan應ying桶tong內nei垃la圾ji與yu桶tong容rong量liang之zhi間jian的de關guan係xi，當dang桶tong內nei垃la圾ji快kuai要yao裝zhuang滿man時shi，即ji以yi無wu線xian網wang絡luo傳chuan輸shu的de方fang式shi將jiang信xin息xi反fan饋kui給gei園yuan區qu裏li的de垃la圾ji處chu理li控kong製zhi中zhong心xin。

　　同時在世博園區內垃圾運輸車都安裝有GPS定位裝置，根據不同區域垃圾量的增減，管理人員還能為裝有GPS定ding位wei裝zhuang置zhi的de垃la圾ji運yun輸shu車che製zhi定ding一yi條tiao合he理li的de裝zhuang運yun垃la圾ji路lu線xian，以yi避bi免mian運yun輸shu車che輛liang無wu目mu的de的de巡xun視shi
，導dao致zhi工gong作zuo效xiao率lv下xia降jiang。這zhe套tao智zhi能neng化hua垃la圾ji處chu理li係xi統tong首shou次ci亮liang相xiang世shi博bo園yuan。為wei減jian少shao垃la圾ji處chu理li過guo程cheng中zhong臭chou氣qi逸yi散san、有you礙ai觀guan瞻zhan等deng問wen題ti

，世shi博bo園yuan區qu還hai配pei備bei了le全quan球qiu先xian進jin的de生sheng活huo垃la圾ji氣qi力li輸shu送song係xi統tong，這zhe種zhong將jiang垃la圾ji在zai地di下xia密mi封feng管guan道dao網wang絡luo進jin行xing輸shu送song的de處chu理li方fang式shi
，與yu智zhi能neng化hua垃la圾ji處chu理li係xi統tong一yi起qi發fa揮hui了le巨ju大da作zuo用yong。