【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,haicaiyonglewuxianwangluosheji
，keyijinxingyuanchengcaozong。baitianjiqirenliyongyuyinxitongjichukongpingmudanrenxunluofuwuyuan，wanshangyoukezhuanrenanbaorenyuan。tachulekeyiwanchengzhangaibipeng、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。

   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。

　　zaishibohuizhongdaliangshiyongdeqitichuanganqishiyizhongnenggouganzhihuanjingzhongqitichengfendeminganqijian，tajiangqitizhongleijiqinongduyouguandexinxizhuanhuanchengduiyingdedianxinhao，genjuzhexiedianxinhaodeqiangruobiankehuodeyudaiceqitizaihuanjingzhongcunzaideyouguanxinxi，congerkeyijinxingjiance、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(li)CPU，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
、sheshipang。zheyigegewaibiaoyuputongsheshiwuyidelajitong，yinweijiangchuanganqizhiruqizhongerjuyougaokejihanliang。tayouzheyuputonglajitongbutongxunchangdegongneng，qiteyougongnengzhiyijiushizaizishenmanzailajishihuizhudongfachuxinhao
，gongzuorenyuanjianggenjuqifachudexinhaolaianpai、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。