【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。

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CCDzhihouchuxiandexinxingtuxiangchuanganqijian。zaizhanguandemeigechangguanneidaliangdeshipinjiankongshidezhanguanneiderenhedongjingdouhuitongguojiankongshexiangtoudetuxiangchuanganqifasongdaotuxiangchuliCPU
，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)。