【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、kejizhanlandengduogefangmiandouyouzheguangfandeyingyong。gezhongxianjinchuanganqizaishibohuizhongdeyingyong，bujinrangwomenrenshidaolegaoxinkejigeirenleishenghuodailaidezhinengyubianjie。tongshi，suizhexinxijishudefazhan，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

　　yongyushibohuideanquanxunluojiqirenshiyouyikuanjiajujiankongjiqirengaizaoerchengde。tadaiyoulianggexiaolunzi

，kaodianlituidong
，keyizaishibochangguanzhongmanyouxunluo。tabudannengxiangshibozhiyuanzhenayangweicanguanzhequwu
、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

   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。

　　zaishibohuizhongdaliangshiyongdeqitichuanganqishiyizhongnenggouganzhihuanjingzhongqitichengfendeminganqijian
，tajiangqitizhongleijiqinongduyouguandexinxizhuanhuanchengduiyingdedianxinhao，genjuzhexiedianxinhaodeqiangruobiankehuodeyudaiceqitizaihuanjingzhongcunzaideyouguanxinxi，congerkeyijinxingjiance、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(li)CPU
，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
、youaiguanzhandengwenti，shiboyuanquhaipeibeilequanqiuxianjindeshenghuolajiqilishusongxitong，zhezhongjianglajizaidixiamifengguandaowangluojinxingshusongdechulifangshi，yuzhinenghualajichulixitongyiqifahuilejudazuoyong。