【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

   shanghaishibohuisheyoubushaoshuiyujingguan，shiboyuanfujinyeyoubushaoheliuhubo。weifangzhiweifafanzuifenzihuokongbufenzicongshuixiaruqin
，shibohuizaishuiyuanzhileruogantaishuixiajiqiren。peitaishuixia“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

   muqian，paibaojirenyijingguangfanchuxianzaigeleichuxianbaozhawudexianchang
，youxiaodichuzhilebushaobaozhawu，baozhanglepaibaojingchaherenminqunzhongdeshengmingcaichananquan。fuyiyushanghaishibohuidefankongpaibaojiqirenshiyikuanzhongxingtezhongpaibaojiqiren
，fuzeyongyuchuzhigezhongtufashebao，shexianshijian。gaijiqirentijixiao，zhongliangqing，xiangduiyudaxingpaibaojiqirenyougengqiangdeshiyingxing，takezaifuzadeshibochangguanzhongziyouchuansuo。zhekuanjiqirenyichuxianzaiguoneiduogetejingjiguanhetezhongbuduizhong
，yebaozhangguobeijingaoyunhuideanquan。

   shanghaishibohuishangdefankongpaibaojiqirenshixianjindeyaokongjiqiren，ketongguojingchayaokongzhuaqubaozhawu，chuzhiyisibaozhawupin。paibaojiqirenbujinkeyipaichuzhadan，liyongzaitashenshanganzhuangdezhenchachuanganqihaikejianshifanzuifenzidehuodong。

　　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。

多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)技(ji)術(shu)，是(shi)利(li)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)對(dui)按(an)時(shi)序(xu)獲(huo)得(de)的(de)若(ruo)幹(gan)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)觀(guan)測(ce)信(xin)息(xi)，以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)庫(ku)和(he)知(zhi)識(shi)庫(ku)的(de)信(xin)息(xi)，在(zai)一(yi)定(ding)準(zhun)則(ze)下(xia)加(jia)以(yi)自(zi)動(dong)彙(hui)集(ji)、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
、baojing
，youdehaiketongguojiekoudianluyujisuanjizuchengzidongjiancekongzhihebaojingxitong。shibohuidezhongyaochangguanneijunfusheleguangxianchuanganqihuoguangshengqitichuanganqiguangxianwangluo，tongguoguangxianzuchengqitijiancewangluojinxingshishijiance。

   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(mei)5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)。