人体感应技术篇1

一、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术综合了多种现代科学技术，具有以下几个特征：

首先是浸入性，可以构造出一种非常逼真的环境，给体验者带来一种身临其境之感。这是因为虚拟技术抓住了体验者的感受，一是从感官层面，二是从心理层面，将平面图像变成三维空间，要求体验者戴上头盔、手套，避免外界环境的干扰；其次是交互性，人机交互是信息时代的新技术，虚拟现实技术就为人机交互提供了有利支持，它使人与机器之间的交流更加自然。同样要求体验者戴上特制的头盔和手套，在这些“装备”的支持下获得外界数据，反过来计算机也可以根据人们的指示调整图像，做出语言反应或者是身体运动反应，总之人机交互技术使机器变得更加灵活、人性化；最后是多感知性，虚拟现实技术在应用过程中会设施一整套的感官装置，同时刺激人的视觉、听觉以及触觉，这也是体验者会感觉“身临其境”重要原因[1]。

将虚拟现实技术应用于环境艺术设计中，可以使环境艺术中的画面感更强，因为其会同时刺激人们的多种感官，很多时候会比真实环境更有吸引力。而且在感受整个环境的过程中注意力可以更集中，将自己欣赏到的画面印在脑海中。同时，应用虚拟技术可以大大减少设计费用，一些逼真的场景可以不必花人力、物力、财力去建设，只要在计算机中进行设计和模拟，就可以创建出这样的场景，节省时间、节约成本，并且达到理想的设计效果。

二、虚拟现实技术在环境艺术设计中的具体应用

（一）对环境艺术设计进行补充

环境艺术设计是一种综合性较强的艺术，对场地、经费以及其他条件都有较高要求，如果某个条件没有达到要求，效果就会大打折扣。虚拟现实技术的出现和应用就弥补了这种缺陷，其对外在环境的要求不高，可以根据实际情况灵活调整设计方案，对实际环境中缺乏的多种场景进行模拟，达到理想的设计效果。

（二）使环境艺术设计、体验更加安全

环境艺术设计工作非常繁杂，任何一个细节有漏洞都会影响整体效果，而在对现实环境进行布置、调整的时候，不可避免的会出现一些危险。对于参与者来说更是如此，想要获取一些真实感受就必须参加现实情境，这些情境中也蕴含着很多危险，例如过山车、蹦极等。将虚拟现实技术应用于环境艺术设计中就可以解决这一问题，无论是设计者还是参与这都是在虚拟环境中进行，不会产生任何危险，与此同时却可以获得逼真的现实体验，这也是该项技术被广泛应用的重要原因[2]。

（三）不存在时间、空间限制

虚拟现实技术在应用过程中可以完全不受到时间和空间的限制，能够根据人们的需要对任何场景进行模拟。从空间上来说，从宇宙、天体到到微小的尘埃、粒子，从时间上来说，可以模拟几亿年前、现在以及未来。例如，人们在对恐龙时代进行研究时，由于年代过于久远，已经无法再现当时的情景，但是通过虚拟现实技术就可以实现对恐龙时代的模拟，包括大环境、各种恐龙等。人们可以置身其中，与恐龙进行零距离接触，帮助人们获取神奇、逼真的体验，也为学者们进一步研究恐龙时代提供依据。

（四）虚拟技术与现实环境的有效结合

环境艺术设计最直接的目标就是为人们再现一些场景，要求同时具有艺术性和真实性，显然完全应用现实环境来操作是不现实的。当然如果没有现实环境做支持，虚拟技术的优势也无法完全发挥出来，在应用该项技术的过程中，需要将现实环境与虚拟现实技术充分结合起来，实现“虚拟”与“现实”的完美融合。例如，可以在现实环境中对动物、植物和人进行模拟，实现人与环境的自然交流与融合。例如，西安天幕广场就是将虚拟现实技术与现实环境融合起来的成功实例，设计过程中利用了广场本身宽广的大环境，应用虚拟技术以后，为观众呈现出了一个大型天幕，非常唯美，人们站在天幕之下，仿佛畅游在浩瀚的星空中，具有非常强的震撼力，带给人们难忘的体验[3]。

人体感应技术篇2

【关键词】传感器分类应用差距发展前景

传感检测技术是自动化及相关研究领域的技术基础，不管是在工程技术还是在基础科学中都同样具有独特而重要的作用和地位，应明确传感器技术在机电一体化系统中应用主要面临的问题以及其发展方向。这对传感器技术在机电一体化系统中的应用有一定的指导作用。

一、传感器的分类

传感技术的发展离不开传感器的巨大贡献。传感器可以感受规定范围内的器件和装置。它的主要作用是检测机电一体化系统本身，以及操作的对象和操作的环境状态等，可以有效控制机电一体化的有效运行。传感器根据不同的规则有不同的分类方法，首先，传感器根据能量转换可以分为能量控制型传感器和能量转换型传感器两种，能量转化型传感器则利用能量变化产生的物理效应产生信息，不需外加电源；其次，根据传感器的被测参量可以分成三类，即物性参量、机械量参量、热工参量；根据传感器的使用材料分类，有按照晶体结构、物理性质等材料进行区分的。由于其所应用的材料不同，传感器也会呈现对应性以及其独特性的反应；最后，根据传感器工作原理可以分为，生物传感器、物理传感器以及化学传感器。应根据不同的用途，结合传感器的特性，进行合理的选择。

二、传感器在机电一体化系统中的应用

（一）传感器在机器人产业中的应用

工业机器人能够通过各种传感器来精确感知自身、操作对象和作业环境的状态，所以比较准确。这个过程特别重要，是专门为机器人控制提供反馈信息的。

（二）传感技术在汽车工业中的应用

随着科学技术的飞速发展，汽车工业中也大量应用传感技术。因为使用了这项技术，现代化汽车工业逐步进入一个全新的高速发展时期。用自动控制系统取代纯机械式控制部件，这是汽车的机电一体化要求的具体体现。特别是在其所有重点控制系统中重点使用了曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、氧气传感器等各种传感器。

（三）传感检测技术在机械加工过程中的应用

与刀具和机床的过程监视技术相比，工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。简单地讲，工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工件加工要求的工序。工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，另外还要求辨识工件安装的位置是否是工艺规程的要求。还可以监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。切削过程传感检测的目的主要是把切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率进行优化等；最后，无论是尖端的科学技术，还是庞大的自动化系统，一般都需要各种材料，以及各种特性的传感技术和检测技术。因此，在信息高速发达的现代社会，传感技术已经成为信息获取、处理问题等的重要方法。

三、传感器技术应用中出现的问题及发展方向

我国对传感器技术的研究任然处于比较初级和保守的阶段，相比于国外的技术，我国仍有很大的欠缺和差距。我国目前很多企业都是引进外国元件进行加工合成，自主研发的产品很少，自主创新能力特别差。传感器技术涉及物理、化学、生物和电子，以及计算机等多种相关学科，虽然传感器行业的发展前景很美好，但是由于人才的欠缺，导致我国传感器技术仍然发展不起来。

（一）国内外传感技术的差距

由于国外较早的投入对传感技术的研究，所以相比于我国，他们拥有先进的微机械加工技术与设备，先进的计算、模拟和设计方法，并且有先进的封装技术与设备，加上可靠性技术研究等方面，导致我国在这方面有很大的落后，我们要保证传感技术的发展，就必须加强技术研究和引进先进设备，以提高整体水平。

（二）传感器的发展前景

目前我国的传感器技术正在加速由传统型向新型传感器转型的发展阶段。传感器正向着低耗能，高精度和可靠性，以及智能化和数字化。传感器行业的发展，可以带动一系列相关产业的发展，可以作为国家新的经济增长点。

首先，可以向微型化发展，因为各种控制设备的功能越来越强大，则各个部件的体积应该越小越好，传感器也应该越小越好，这就要求在材料方面有所创新，利用硅材料制成的，无论在进度还是灵敏度上效果都很好；其次，可以向高精度方向改进，随着自动化生产程度的提高，对传感器的要求在不断提高，所以应该在精度的研究方面投入财力、物力，进行研究，争取研制出灵敏度高、精确性好、响应的速度快，而且便于自动化生产的传感器；还可以向微耗能和无源化的方向发展，传感器一般都是由非电量向电量的转化，工作时离不开电源，在野外或者远离电网的时候，一般是利用供电电池和太阳能供电，开发微功耗的传感器以及无源传感器是必然的发展方向。这样可以节省电源，又可以提高系统的使用寿命。

四、结语

传感器在机电一体化系统中，占据着非常关键的低位和作用。传感器技术直接关系着几点一体化系统的水准。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现，所以我们更加要提高和加强对技术的探讨以及深入的研究，以便促进我国传感器技术的进一步发展。

参考文献：

[1]张开逊.现代传感技术在信息科学中的地位[J].工业计量.2006，（1）：57-59.

[2]杨洪才，孙洪平.论我国传感器技术的发展及其在机电一体化中应用[J].民营科技，2009，（10）：74-77.

[3]卞正岗.自动化技术和机电一体化发展趋势.国内外机电一体化技术，2006，（1）.

[4]李凯.传感器技术在机电一体化中的应用[J].科技致富向导.2010（17）

人体感应技术篇3

关键词:虚拟现实(vr);虚拟环境人机交互

一、引言

在信息技术发展的今天,人们的交流越来越多的依靠网络、广播、电视等媒体得到相关的信息资料,但是这些媒体提供的信息往往是经过抽象的,在很大程度上人们不能及时有效的进行理解吸收,解决这一问题人们只能借助于实物模型,但随着计算机技术的迅猛发展,使得人与计算机的交互成为可能,虚拟现实(vr)技术就是借助于这个基础上实现了人机交互,操作者可以通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等工具与计算机间的交互,真正成为虚拟环境中的一员,较真实的感知和操作虚拟世界中的各种对象,达到理解和掌握知识、为生产生活服务的目的。

二、虚拟现实技术简介

虚拟现实(简称vr),又称灵境技术,是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

计算机技术的迅速发展为我们提供了许多解决问题的新方法。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,目前虚拟现实系统的研究现状主要涉及到三个研究领域:依靠计算机图形方式建立实时的三维视觉效果、构建对虚拟世界的观察界面和使用虚拟现实技术加强其在现实世界中的应用。

三、虚拟现实技术特征及其系统的关键技术

从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。因此虚拟现实技术具有以下四个重要特征。

（一）多感知性

所谓多感知性就是指导包括视觉感知外,还包括听觉、力觉、触觉和运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

（二）存在感

又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

（三）交互性

它是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。我们借助与我们8的感觉器官,在虚拟的环境中体验真实的环境。

（四）自主性

是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据,并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。

四、当今虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术的应用前景十分广阔。目前在娱乐、教育及艺术领域的应用占据主流,其次是军事与航空、医学领域,机器人和商业领域都占有一定比例,另外在可视化计算、制造业等领域也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

（一）娱乐、艺术与教育领域

丰富的感觉能力与3d显示环境使得vr成为理想的视频游戏工具。如chicago(芝加哥)开放了关于3025年的一场未来战争的世界上第一台大型可供多人使用的vr娱乐系统;1992年的一台称为“legealqust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度vr产品奖。

作为传输显示信息的媒体,vr所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术,提高了艺术表现能力。

（二）军事与航天工业领域

模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为vr提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局darpa自80年代起一直致力于研究称为simnet的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用vr技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

（三）医学领域

vr在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、hmd、感觉手套,学员们可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。

pieper及satara等研究者在90年代初基于两个sgi工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于hmd及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。

另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,vr技术都有十分重要的意义。

（四）管理工程领域

vr在管理工程方面也显示出了无与伦比的优越性。如设计一新型建筑物时,可以在建筑物动工之前用vr技术显示一下;当财政发生危机时,可以帮助分析大量的股票、债券等方面的数据以寻找对策等等。

以上仅列出虚拟现实的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯,并将深入到人们的日常工作与生活。

五、虚拟现实技术的进一步展望

虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程。目前它的研究内容涉及到多项学科领域。我们同时也认识到,这个领域的技术具有巨大的潜力和广阔的应用前景。

人体感应技术篇4

【关键词】物联网军事应用

1物联网的含义

1.1物联网（TheInternetofthings）概念

物联网即“物物相连的互联网”。可以这样描述：通过条码、射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何人及物体与互联网相连接，实时采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，以实现任何时间、任何位置、任何事物之间的信息交换和通信，并实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2物联网基本特征

物联网具有区别于传统互联网的特征。一是广泛应用各种感知技术，即全面化感知。物联网上的物体安装了多种类型传感器，可捕获物体及环境等不同的信息，并形成不同格式的，具有实时性、周期性的数据，便于被能化识别、定位、跟踪、监控和管理。二是建立在互联网上的泛在网络，即实时化互联。互联网是物联网技术重要基础和核心，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去，并适应各种异构网络和协议。三是具有智能化处理能力，实现对物体实施智能控制，即智能化控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能处理技术，通过分析、加工和处理出有针对性和有意义的信息，适应各种用户的不同需求。

1.3物联网的架构

从技术架构上来看可分为三层：一是感知层，由各种传感器以及传感器网关构成。其作用相当于人的神经末梢，主要功能是识别物体，采集信息。二是网络层，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。三是应用层，是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，其与行业需求结合，以实现物联网的智能应用。

1.4物联网解决方案

物联网解决方案最典型的有两种：欧美的EPC系统和日本的UID系统。

EPC系统是一个先进的、复杂的、综合性的系统。其由EPC编码体系、RFID系统和信息网络系统三个部分组成，主要包括：EPC编码、EPC标签、读写器、EPC中间件、对象名称解析服务器（ONS）、EPC信息服务器（EPCIS）六个部分。

2物联网涉及的技术

物联网是个交叉领域学科，涉及的技术繁杂。

2.1感知技术

（1）传感器及传感网络技术：微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。传感器网络主要解决物联网中的信息感知问题，包括数据信息的采集和处理、短距离的无线通信两个部分。在数据的采集和处理阶段，主要是综合可传感器技术、嵌入式可编程技术，网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，对物品进行数据的采集，之后接收上层传递来的控制信号和信息处理，产生响应并完成相应动作。

（2）射频识别技术：射频识别是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。其是一种非接触自动识别技术，通过射频的信号来自动识别对象，同时获得相关数据。包括电子标签、阅读器、应用软件三部分。

（3）微机电系统（MEMS）：微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。mems主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术。mems传感器集信息获取、处理和执行于一体，能组成多功能微型系统，从而大幅度提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。MEMS技术属于物联网的信息采集技术。

（4）全球定位导航技术：新一代的的全球定位技术具有快速、高效、准确特点，可以提供实时的、全时空的授时、定位、导航、通信等信息能力，是移动物体提供移动信息的重要技术，也是物流智能化、智能交通的重要技术。

2.2网络技术

（1）无线传感器网络（WSN）技术：无线传感器网络（WSN）的功能是将一系列分散在空间的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而可将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并依据获得信息进行分析和处理。WSN技术是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。

（2）无线移动网络技术：①无线保真（Wi-Fi）技术：Wi-Fi是一种基于接入点（AP）的无线网络结构，目前已有一定规模的布设，可以在应用中与传感器相结合。②通用分组无线服务（GPRS）技术：GPRS是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络，目前在很多领域有广泛应用，在物联网领域也有部分应用。③NGB广域网络：中国下一代广播电视网（NGB）是以有线电视数字化和移动多媒体广播（CMMB）技术为基础，以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑，构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。NGB广域网络应用于物联网将开辟新的天地和模式。

2.3应用技术

（1）专家系统（ExperSystem）：专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。

（2）云计算：云计算是一个网络应用模式，是指IT基础设施的交付和使用，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源，就像使用使用空气和水一样方便。

（3）信息安全技术：物联网方便人与物或者物与物之间的信息交换。其在简化和方便人们生活的同时，信息的安全性问题也随之出现。无论物联网技术的应用本身是否安全，但在构建物联网应用系统的同时，必须考虑信息安全方面设计。“没有安全就没有应用，没有应用就没有发展，对于物联网的应用更是如此”。

（4）智能化应用技术：应用领域的各种服务需求可以根据应用领域特点，借助互联网技术手段，开发各类的领域的应用解决方案，将物联网的优势与各自领域的生产经营过程、信息化管理、组织调度结合起来，形成各类的物联网解决方案，构建智能化的各领域应用。比如：智能交通技术、智能电网技术、智慧物流技术、资源打包技术、智能战场技术等等。

3物联网技术在军事上的应用展望

随着物联网技术发展，在信息化战场牵引下，军事领域物联网建设也会随着地方物联网建设而逐步发展。物联网重在围绕战场态势感知、信息智能处理、行动过程控制等要素，提高战场透明度和破除“战争迷雾”，提升基于信息系统的体系作战能力。

3.1实现精确的战场态势感知

（1）战场要素感知准确化：未来军事领域可以建立智能化战场，完成智能化作战，嵌入感知器的各种作战要素（战斗人员、武器装备等）通过军事信息系统，完成接入并交换信息，在智能化数据处理系统的协助下，依据实时、准确、可靠的信息，完成对作战也要素的配置、指挥、控制等。实现全要素、全过程、实时化、准确化的综合信息链。

（2）武器装备智能化：武器装备嵌入了传感器并接入网络，即武器装备形成了感知控制网络系统，可以动态地感知和实时统计分析武器装备动态信息，并据此进行管理控制。

（3）作战保障精确化：通过物联网技术建立战场军事物资保障、军用物资筹划、军用物流配送及物资生产感知控制，实现人员装备器材“一卡通”，可以有效地实施作战保障力量对物资器材适时适地适量精确化、智能化、动态化管控。

3.2建立全时空预警探测系统

（1）建立战略/战术或区域战场传感器网络：采用预先布设或临时投送方式布设各种传感器或智能化武器，形成战场无线传感器网络，实时感知战场信息，准确实时感知敌我双方各种作战信息，进而形成全方位、全频谱、全时域的全维侦察监视预警体系。

（2）建立战场打击效果实时监控网络：采用各种侦察技术和手段，包括纳米技术、生物工程等新技术，建立战场侦察监视系统，监控战场核生化状态、打击目标状态、敌我双方作战要素状态等，做到准确掌握敌人状态，合理调配打击力量。并实现与指挥控制系统连通，确保侦察、打击、监控一体化。

（3）建立生命体征监测网络：建立以单兵生命监测系统为基础的生命体征监测网络，实现对伤病员定位搜救与身份确认，并据此完成应急救援。

3.3建立智能化战场

（1）建立无人装备网络管理系统：未来战场可能是无人化的时代，无人装备将主宰未来战场，因此无人装备信息获取、使用、管理必须基于网络进行，因此，无人装备网络管理系统建立维护至关重要。

（2）智能装备打击系统：物联网技术的应用使得未来武器装备智能化程度大大提高，可以独立完成独立作战任务，未来武器可能集信息获取传递、展开作战行动、打击效果评判等一体，实现自主作战，并和邻近智能作战系统协同。

4物联网技术发展目前存在问题

4.1相关技术标准问题

物联网处在发展初期，各国标准各异。比如各种传感器网络标准非常的多，造成信息交流障碍。其涉及接口的标准化；数据模型的标准化问题。这也影响物联网产业的规模化生产及产业链条，进而影响物联网的发展和应用。

4.2网络及信息安全问题

物联网以泛在各种网络为基础，其信息采集频繁且来源多样，因此传感器网络及信息安全性非常重要，是实现智能化控制的基础。这也涉及个人隐私信息、商业秘密信息等安全问题。在这一点上，物联网的发展不仅仅是一个技术问题，更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。

4.3相关协议问题

某种程度上可以认为，物联网是互联网得延伸。互联网是基于TCP/IP协议簇，但接入层面协议非常繁杂，如GPRS/CDMA、传感器、有线、无线、短信等多种通道，而物联网事实上需要一个统一的协议栈，以便于接入和应用。

4.4IP地址问题

目前互联网地址是基于接近耗尽的。物联网每个物体至少需要一个IP地址，这是IPV4无法满足的，就需要海量地址的IPV6来支撑，而IPV4过渡到IPV6需要漫长的过程，使得IPV6必须兼容IPV4。

4.5终端接入问题

物联网上的物体必须拥有传感器和网络的接入功能，由于应用领域需求差异，如何满足个性化的需求，未来对于商家将是一个挑战。

参考文献：

[1]甘志祥.物联网发展中的初析.中国科技信息，2010.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009，12（23）.

[3]侯赟慧，岳中刚.我国物联网产业未来发展路径探析.

[4]沈苏彬.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2009，29（6）.

[5]神州数码.物联网技术及应用，2010，08.

人体感应技术篇5

[关键词]企业技术竞争情报情报采集情感挖掘

[分类号]G350

技术竞争情报可以帮助企业加强对技术发展、技术市场、技术竞争对手以及企业自身技术能力与优势的正确认知，为企业技术创新提供有力支持。目前，企业技术竞争情报的采集主要依靠人工浏览或借助于相关软件，围绕特定技术主题展开情报采集工作。这种面向主题的信息采集策略针对情报需求，仅获取相关主题的信息，有利于提高技术竞争情报采集的主题相关度及其速度和效率。但同时，“基于主题的采集”也意味着重点关注客观信息主题，而忽略信息源中所拥有的其他类型知识，如情感知识――它们作为技术主体主观感受的外在体现，也是重要的情报来源，对其进行开发挖掘，是对传统的主题式情报采集的有益补充。本文在分析情感知识的技术竞争情报价值及文本信息资源情感特性的基础上，构建基于文本情感挖掘的技术竞争情报采集模型。

1情感知识的企业技术竞争情报价值

1.1企业技术竞争情报概述

企业技术竞争情报指为满足企业技术创新需求，提升技术商业价值，实现企业商业竞争目标所需的有关技术信息和知识，它能深化企业对内外部技术环境的认知，其获取需要对企业自身、竞争对手、外部机构、技术客户等信息源进行知识层次的深加工处理。企业技术竞争情报作为技术战略活动与竞争情报整合的产物，其工作的开展以竞争为导向，以信息为基石，以分析处理为手段，能为技术战略制定提供必要输入，从而有效促进技术战略的实施，提升企业技术竞争优势。

1.2情感知识在技术竞争情报中的价值体现

企业技术竞争情报作为“对企业制定技术战略决策有用的与技术相关的信息”，具有对技术环境的描绘与认识功能，其需求存在于技术战略管理所包含的领域业务问题中，如在企业的R＆D项目选择中需要了解哪些技术比较热门；在进行关键技术跟踪与预测时，需要评估技术开发前景等。从广义上看，技术竞争情报工作贯穿于企业的技术战略管理与技术创新的整个过程，不仅应着眼于企业技术研发，还应服务于技术产品化、市场化。在由技术研发类、技术产品化类、技术市场类所构成的三维一体式技术竞争情报活动中(见图1)，为辅助实现识别技术活动行为、识别技术发展趋势等技术战略管理目标，存在广泛的信息保障需求。

其中，专家对技术开发前景的看法、市场对技术的接受程度等情感类知识对于企业正确认识技术竞争环境发挥着重要作用。如在利用Hypecycle模型识别技术生命周期状态时，需要采集社会情感类知识。Hypecycle模型将技术的发展过程划分为技术诱发期、期望过热期、期望谷底期、技术攀升期、技术成熟期五个阶段，并通过可视化曲线形式表征技术成熟度、市场接受度和商业应用程度。Hypecycle模型各阶段具有一些显著特性，如从技术探索阶段到期望释放顶峰期间，会提出一些具有轰动效应的概念或产生一些引发社会关注的事件，此时，期刊、网站等媒体涌现大量正面报道的信息；在到达期望顶峰后，由于一些失败案例的出现，技术进入了低谷，大众期望逐渐消退，此时，各种媒体很少出现相关的文章和技术讨论，且负面评价居多。这些外部情感状态成为利用Hypecycle模型划分技术发展阶段的重要社会特性类参考指标。

2文本信息资源的情感特性及获取

2.1文本信息资源的情感特性

文本作为人类认识事物存在方式和运动状态的语言载体，不仅客观表达出事物主题，同时还包含认识主体的自我情感，体现出一定的主观性。在现代语言学范畴下，“情感”一词的外延很宽泛，包括感情、情绪、观点、意向、态度、看法、评价等。文本语言情感特性是语言主观性的一种体现，即在话语中含有说话人“自我”的表现成分――说话人在说出一段话的同时表明自己对这段话的立场、态度和感情，从而在话语中留下自我的印记。情感特性作为文本语言的一种基本属性，广泛存在于新闻报刊、电子杂志等媒介中，尤其是随着社会性网络软件以及社区、论坛等开放流平台的普及，情感特性在个人博客、评论等文本形式的信息资源中日益突出。

2.2文本情感知识的获取

文本情感特性的产生需要经历一个情感化的过程，即文本语言采用一定的结构或形式才能体现说话主体的情感。情感化是一项非常复杂的语言艺术行为，不同的语言在表现“情感性”时所采用的形式有所不同，同一门语言也可采用或明显或隐晦的多种方式加以展现，具体而言，包含情感用词、语法、布局等多种途径。一些典型的情感化方式如表1所示：

近年来，网络信息资源中所蕴含的丰富的文本情感知识引发政府、企业以及消费者等多主体的重视，成为体察社会舆情、探测用户需求心理的重要依据。面对海量的文本信息资源，如何克服人工理解方式所固有的低效性，准确、快速、自动获取其中的情感知识以满足多应用需求，针对这一问题的研究形成一个新颖而且十分重要的领域――基于文本的情感挖掘。文本情感挖掘融合语言学、信息检索、文本挖掘等多领域的理论与技术，针对不同的情感化方式，从情感词统计、语法推理等不同角度对词语、句子、篇章等不同粒度的文本对象进行情感分析，识别其中的心理态度、情感倾向及其演化趋势。

3基于文本情感挖掘的企业技术竞争情报采集模型

围绕企业技术竞争情报获取目标与环境，结合文本情感挖掘流程，本文设计的一体化采集模型如图2所示：

该模型由数据层、处理层、应用层组成，可用于从以网络技术评论为典型代表的主观性文本信息资源中识别出情感知识作为对传统的主题式情报采集的有益补充，实现情感类技术竞争情报的智能获取。

3.1数据层

根据技术环境中技术影响因素和参与角色，企业技术竞争情报主要来源于企业自身、大学实验室、科学研究机构、竞争企业、供应商及消费者等主体的技术活动行为，其信息表征形式主要为科技论文、研发报告、技术专利、技术评论等。由于科技论文、技术标准与专利等信息源侧重于对事物、事件、现象的客观描述，较少包含作者自身的主观性、情感化的论述，因此这类信息源不宜作为文本情感挖掘的主要数据来源，以免干扰、降低情感挖掘处理层的效率与性能。随着网络技术的发展以及各种开放式内容生产平台和社交网络的出现，信息交流的理念与模式发生很大变化，相较于传统信息环境，用户能够并有意愿积极参与到信息的非正式生产与自由化沟通中。这使得网络环境中不仅包

括大量灰色的、主观性较强的技术研发报告，还拥有参与者之间的交流沟通所表达出来的情感型知识。这些知识广泛蕴含于技术研究团队博客、技术专家博客、技术风险投资评论、技术用户评论等动态信息源中。

3.2处理层

目前的文本情感挖掘研究侧重于分析文本的情感倾向，并根据其倾向强度的不同分为不同的情感类别(如消极的／积极的、正面的／负面的)，实现情感分类。传统文本分类主要针对文本主题，基于词语间的相似度或文档中的词频数进行分析，通过对训练文本的训练，统计出相关类别中词语的出现频度或概率，然后根据目标文本中相关词语的频度信息判别出其类别。情感型文本不太满足词语间相互独立等基本假设条件，如果直接利用已有的一些文本分类方法进行情感分类，无法达到主题分类的效果。比较有效的解决途径是引入语言学理论与知识，针对情感用词、构句、语法等不同的情感化方式，借助语义分析处理手段实现基于情感分类的文本情感挖掘。基于语义理解的文本情感挖掘通常需要首先构建情感语料库或利用已有的词语知识库生成情感词典，在此基础上进行主观性句子识别、情感关系抽取、基于特征的情感分析等关键处理，从具体研究对象这一特定粒度层次出发，辨别、分析出文本信息资源中蕴含的情感知识，实现文本情感分类。

・主观性句子识别。情感性语句一般包含说话人对事物的观点，体现出一定的主观性，如例1所示：

例1：“中国大学生设计的节能车搭载了Honda低油耗摩托车的4冲程发动机。这款通过搭载摩托车发动机的节能赛车是世界上独一无二的创意杰作。”

在例1中，第一个句子描述客观事实，为客观句；第二个句子包含了说话人对客观事实的肯定态度，为情感倾向较强的主观句。在对大量文本进行情感分析之前，为降低客观句对文本情感分类性能的影响，需要尽量剔除干扰信息，只保留主观性语句。目前，主观性句子识别主要建立在情感语料库基础之上，以情感词识别为主，辅之以各种词汇及文法信息，然后根据标准分类器或标注的特征进行判断。

・情感关系抽取。情感关系抽取的主要任务是识别句子或篇章所存在的评价词及与目标对象之间的关联关系，如例1的主观句中，评价词“独一无二”、“创意”、“杰作”等对应的评价对象为“节能赛车”。为识别出这类关联关系，通常一方面需要建立领域特征库作为待评价对象的概念表征，如构建面向技术竞争情报的技术特征本体作为表达技术或子技术的状态、功能、应用、工艺、产品等相关因素的领域术语，用于识别显式主题；另一方面可通过人工构建的情感词汇本体、利用HowNet等已有概念知识库推理生成情感词汇本体，或选择合适的情感语料库并根据词语的语义关系计算判断出词语情感倾向等不同方式识别出句子或篇章的评价词及原始的情感倾向强度等。

・基于特征的情感分析。情感分析以情感词作为句子、文本的情感倾向识别的基础，而情感关系抽取中目标对象及其评价词关联关系的映射可以使情感分析深入到具体的对象特征这一特定粒度。基于特征的情感分析通过对抽取出的情感词进行上下文语境分析，检测程度副词、情感词汇组合等语法现象，并采用一定的公式计算出目标对象特征的上下文情感极性。具体而言，基于特征的情感分析在计算情感倾向性时可采用基于情感词组的分类技术实现(否定语句等需进行特殊处理)，主要包含三个步骤：①利用词性标注方法提取特征项句子中所包含的形容词或副词词组；②使用逐点互信息计算方法与公式估计所抽取词组的语义倾向性；③基于特征项计算所有提取词组的平均语义倾向性值。

3.3应用层

采集模型中的应用层主要包含两方面的功能：①实现用户与系统的交互，用户可以根据实际任务的需要自主调整、维护情感语料库、技术情报特征库，并通过一定的软件环境指导文本情感挖掘过程以及查看挖掘结果；②提供导入和导出接口，扩充、丰富挖掘功能，实现与基于主题的技术竞争情报采集结果、商业竞争情报采集结果的集成，并能有机融入到技术战略管理系统中，提供技术战略决策支持。从上文有关情感知识在技术竞争情报中的价值论述可知，对于技术生命周期分析这类典型技术竞争情报决策支持目标，情感知识在Hypecycle模型生成中发挥了关键作用。这里可以考虑将情感挖掘和时间序列挖掘有机融入到HypeCycle模型的创建中：①用户可以通过应用层为特定技术领域选择或自行构建技术情报特征库作为情感挖掘分析的目标对象，并同时指定相关的情感语料库或情感词汇本体；②利用应用层接口导入时间序列挖掘功能，经过主观性句子识别、情感关系抽取、基于特征的情感分析等环节的处理操作，实现对技术报告、专家评论等序列数据的挖掘，洞察社会对相关技术的情感倾向性及其变化趋势。这种基于文本情感挖掘模型的技术竞争情报采集理念与方式可以为技术成熟度度量提供定量依据，提升以往完全依靠专家主观感受进行判断的决策效果与效率。

人体感应技术篇6

关键词：物联网；技术构成；关键技术

中图分类号：TP393文献标识码：A

物联网技术诞生于20世纪初，早期的物联网主要是家庭智能设施与传感器的互联应用，以此为无线终端或设备提供便利化服务。该技术经过十几年的发展和完善，现阶段应用在世界范围内获得了广泛的应用。文中主要对物联网技术的构成及关键技术应用进行探究，为我国今后的物联网技术应用与创新提供可行性参考。

1物联网的基本信息技术及系统构成

1.1物联网的基本概念属性

所谓物联网，就是将各种传感器系统与信息设备接入互联网当中，以此形成一个巨大的智能化网络系统，为用户和企业单位提供生活与工作上的便利，切实满足用户的实际要求。在物联网的构建与设置过程中，应当明确认识到，传感器设备与传感器系统的选择是具有方向性的，在选择系统设备的过程中应通过物通信模式进一步确定传感器系统设备的实际效果，确保构建好的物联网能够形成无线自组织的网络形式，例如：射频标签阅读装置、有传感器网络、二维码识别设备、条码识别设备、全球定位系统等。物联网是由很多先进技术综合构成的，在物联网的运作过程中，系统的核心组成部分就是传感器技术的应用。物联网在正常运作过程中，主要目标是使任何人能够在任何时间、任何地点通过任何途径进行连接与交流，以此体现出物联网的基本属性。现阶段，国内物联网在实践应用过程中充分体现出了收集性、集中性、通信性以及计算性的属性特点，这也是物联网能够在市场上广泛发展与应用的重要因素。

1.2物联网的体系构成

物联网在体系构成上可以归纳为以下几个方面的内容：感知系统的感知性能、互联网的信息传递性能、接入系统的信息接入性能、应用系统的实际应用性能以及服务管理系统的管理控制性能。对于感知系统来说，物联网系统的主要功能是利用各种传感器对周围的环境状态、物质属性、行为状态等因素进行物理量信息的获取，以此为进一步的状态辨识提供可靠的数据支持；接入系统主要的功能是将感知系统所获取的信息转移到互联网当中；互联网在物联网系统的应用过程中，主要是利用IPv6/IPv4等软件设备构建一个相互共享的智能化信息数据交流平台，以此实现各单位信息的整合与应用；服务管理系统的主要功能是通过计算机的智能化管理模式，将互联网中各个单位的大量信息数据加以管理和控制，使用户在利用信息的过程中能够获得更大的便利。

2传感器网络的关键技术

2.1网络接入技术

在物联网的实践应用过程中，数据信息能否稳定持续地保持良好的网络接入状态，取决于网络接入技术的实际应用效果。如果网络接入环节出现了明显的短路或异常情况，那么用户的大量数据信息就很容易出现丢失或者损坏的情况，不能有效做到数据信息的实时性，这将会导致一系列严重的问题，更会影响到物联网的工作质量与实际工作效率。因此，网络接入技术的好坏就会直接影响到物联网的实际应用情况。对于物联网网络的接入方式来说，传统的物联网网络接入技术主要是通过网关来决定和完成的，因此，对于网络接入技术而言，在实践应用过程中需要将终端感知网络与服务器相互连接，例如TD-SCDMA的蜂窝式网络、GSM、WLAN、Intenrent以及WPAN的专用无线式网络等。

2.2智能信号处理技术

在数据信息的采集过程中，技术人员还需要采用初始数据处理方式，对这些数据信息相关联的目标事物进行准确判定，以此得到与目标事物相互关联的数据信息。在数据信息的处理过程中，技术人员首先需要从数据信息中分析出量测值，通过对原始信号进行计算，利用先进的信息提取技术进一步获取原始信号当中的数据信息，在经过筛选与提取后充分提高数据信息的精确值。处理好数据信号以后，还需要在影射空间内进行各类数据信号的转换，使相应的以及具有相关特征的数据信号能够对号入座，准确找出与之相对应的物理事件。智能信号处理技术在实践应用过程中需要利用信号的干扰技术、滤波技术以及分离技术，根据信息处理的具体特征，准确在节点上实现优质化的信息处理。同时也可以在基站上实现信息数据的处理。利用这种信号处理技术，优点是能够在信息的整理过程中有效达到实时性，充分降低数据信息的流失，减少信息数据传输的能量损耗。但是，通过对我国现阶段的智能信号处理技术进行实践研究可知，该技术在应用过程中节点资源较为有效，这就导致低算法、复杂程度较高的问题情况时有发生，技术操作人员的工作难度更是大大增加。因此，技术人员在采用这一方法的过程中，应具体考虑到信息流失量以及能量消耗情况，经过准确计算与研究后，谨慎采用智能信号处理技术。

2.3智能感知技术

物联网作为我国现阶段应用范围较广的一类优质化网络系统应用技术，其最基本的工作环节就是对目标信息进行采集，通过进行物与物、物与人之间的联系，进一步提升传感器系统设备的整体使用效果。在进行数据信息的收集与传输的过程中，技术人员及用户通常都会安装MCU控制器、操作系统以及嵌入式系统，通过这些系统设备，用户可以更加简便、高效地操作物联网的传感器设备，促使采集设备在使用过程中实现高性能、造价低、操作性强的实践应用特点。在物联网的数据信息采集过程中，该技术对数据信息具有全面性、广泛性以及微观形的操作特点，用户或技术人员必须做到信息数据的全面化收集，这样才能更加客观、正确地对温度、光照度、湿度等物理量做出准确计算与研究，以此达到详细的数据信息收集效果。在这个过程中，物联网的智能感知技术是必不可少的，传感器技术的实践应用优势也得以充分体现。

3结语

综上所述，物联网是由多种先进技术综合而成的优质化、现代化网络技术，在实践应用过程中数量多、应用效果较为复杂，具有显著的科学研究价值与实际应用价值。随着我国计算机科学技术的高速发展，互联网时代下的网络应用技术已经成为人们所关注的重点内容，而物联网技术又是网络技术和多种应用型技术的融合，物联网技术的普及，不仅能够做到人与物的信息交流、人与人的信息交流、物与物之间的相互关联，还能充分推动我国现代化科学技术的开发与利用，这对于我国社会科学技术的发展具有重要意义。

参考文献

［1］朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用［J］.南京邮电大学学报（自然科学版），2011（1）：1-9.

［2］王保云.物联网技术研究综述［J］.电子测量与仪器学报，2009（12）：1-7.

［3］孙其博，刘杰，黎羴，等.物联网：概念、架构与关键技术研究综述［J］.北京邮电大学学报，2010（3）：1-9.