【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、識(shi)別(bie)和(he)建(jian)模(mo)也(ye)是(shi)排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)研(yan)製(zhi)中(zhong)必(bi)須(xu)解(jie)放(fang)的(de)技(ji)術(shu)關(guan)鍵(jian)，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)息(xi)融(rong)合(he)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)一(yi)難(nan)題(ti)。排(pai)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)通(tong)常(chang)集(ji)成(cheng)了(le)視(shi)覺(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)(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
、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
，ranhouzaifasongdaoshipinjieshouduan
，gongjiankongrenyuanzhakan。zaijianpiaokoujianpiaoshi，jianpiaokoudeshexiangxitongjiuhuitongguotuxiangchuanganqijilumeigeyoukederenliantuxiang。gaixitongjiyuxianjinderenliancaijishibiejishu，shiyizhongkuaisu
、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)。