物聯(lián)網(wǎng)的傳感器授課人：***CONTENTS目錄01案例故事02傳感器全景03手機(jī)里的傳感器04實踐體驗05能力拓展案例故事01智能垃圾筒智能垃圾箱如何思考智能垃圾箱頂部和底部安裝容量與力傳感器，每5分鐘自動檢測垃圾量，滿載時通過無線網(wǎng)絡(luò)向控制中心發(fā)送信號，實現(xiàn)精準(zhǔn)收集。傳感器實時監(jiān)測控制中心接收信號后，結(jié)合GPS定位裝置，根據(jù)各區(qū)域垃圾量動態(tài)規(guī)劃垃圾處理運輸車的線路，避免無目的巡視，提高垃圾處理效率。動態(tài)規(guī)劃清運路線垃圾箱還可安裝氣味傳感器監(jiān)測異味，煙霧報警器監(jiān)測火情，一旦異常立即發(fā)出警報，減少對環(huán)境的影響，保障城市安全。多傳感器協(xié)同預(yù)警傳感器全景02傳感器定義與核心作用傳感器是一種檢測裝置，能將感受到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號或其他形式的信息輸出，滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器定義傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中扮演神經(jīng)末梢的角色，負(fù)責(zé)感知和采集各種物理量、化學(xué)量等信息，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。核心作用20世紀(jì)50年代誕生的結(jié)構(gòu)傳感器，如電阻式傳感器，主要用于稱重，原理是金屬材料在受力變形時電阻和電流變化，推動了傳感器的初步應(yīng)用。第一代：結(jié)構(gòu)傳感器從司南到智能芯：三代演進(jìn)80年代發(fā)展的智能傳感器，融合微型計算機(jī)技術(shù)，具備自診斷、數(shù)據(jù)處理等功能，如手機(jī)中的多種傳感器，極大提升了設(shè)備的智能化水平。第三代：智能傳感器20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的固體傳感器，由半導(dǎo)體等固體元件構(gòu)成，利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等制造傳感器，拓展了傳感器的應(yīng)用范圍。第二代：固體傳感器傳感器從簡單的結(jié)構(gòu)型逐漸向固體型、智能型發(fā)展，集成度不斷提高，功能日益強(qiáng)大，成本降低，為物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域提供了更有力的支持。演進(jìn)趨勢未來傳感器四大趨勢未來傳感器將與人工智能深度結(jié)合，通過深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，更靈敏地感知環(huán)境，智能分析理解信息，適應(yīng)各種場景，提供個性化服務(wù)。趨勢一：與AI深度融合借助納米技術(shù)和材料科學(xué)，傳感器將越來越小，功能更強(qiáng)大，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域，實現(xiàn)精準(zhǔn)高效的數(shù)據(jù)采集和處理。趨勢二：微型化多功能化手機(jī)里的傳感器03光線傳感器：屏幕亮度管家自2002年諾基亞7650首次搭載光線傳感器以來，它可根據(jù)環(huán)境光線調(diào)節(jié)屏幕亮度和鍵盤燈，光線充足時屏幕亮、鍵盤燈滅，暗處則相反，既保護(hù)眼睛又節(jié)省電量。光線傳感器起源光線傳感器通常位于手機(jī)前攝像頭旁，當(dāng)遮擋時會亮起藍(lán)燈，松手后熄滅，通過感知環(huán)境光線變化，自動調(diào)整屏幕亮度，提升用戶體驗。傳感器位置與功能重力傳感器利用壓電效應(yīng)，測量內(nèi)部重物在正交兩個方向的分力大小，判定水平方向，從而實現(xiàn)手機(jī)頁面隨姿勢自動旋轉(zhuǎn)，如橫屏看視頻、游戲操控等功能。重力傳感器原理位移傳感器安裝在聽筒兩側(cè)或凹槽中，能測量手機(jī)與頭部距離，靠近耳朵時自動熄滅屏幕，移開時點亮，防止誤操作，提升能效管理。位移傳感器應(yīng)用通過重力感應(yīng)和位移感應(yīng)，手機(jī)實現(xiàn)了多種互動功能，如微信搖一搖、平衡球游戲等，為用戶帶來便捷有趣的使用體驗。傳感器互動體驗指紋與多傳感融合指紋傳感器作為安全措施，能檢測用戶指紋解鎖手機(jī)，相比傳統(tǒng)密碼更便捷安全，用戶只需輕觸即可快速解鎖，無需記憶復(fù)雜密碼。指紋傳感器功能手機(jī)融合多種傳感器，如溫度傳感器測量環(huán)境溫度，計步傳感器記錄步數(shù)，心率傳感器檢測心率，為健康監(jiān)測、運動數(shù)據(jù)統(tǒng)計等提供支持，成為生活智能助手。多傳感融合應(yīng)用實踐體驗04煙霧傳感器檢測空氣中顆粒物濃度變化，輸出模擬信號，Arduino開發(fā)板接收后根據(jù)設(shè)定閾值判斷是否觸發(fā)警報，實現(xiàn)對煙霧的實時監(jiān)測。感知與判斷當(dāng)檢測到煙霧濃度超過閾值時，Arduino控制LED報警燈閃爍，發(fā)出警報信號，提醒用戶及時采取措施，確保安全。響應(yīng)與報警煙霧報警器工作原理器材清單與步驟提示器材清單制作煙霧報警器需準(zhǔn)備煙霧傳感器、Arduino開發(fā)板、LED報警燈和若干電線，這些器材價格親民，易于獲取。組裝步驟按照連接電路、燒錄程序、測試功能的順序進(jìn)行組裝，確保各部件連接正確，程序燒錄無誤，最后進(jìn)行功能測試。記錄與反思在組裝過程中，記錄使用場所、安裝步驟、調(diào)試中遇到的問題及解決方法，完成后反思不足之處，提出改進(jìn)方案。010203能力拓展05場景驅(qū)動的微創(chuàng)新任務(wù)選取校園或家庭某一具體場景，提出利用傳感器解決實際問題的創(chuàng)意方案，如智能花盆監(jiān)測土壤濕度自動澆水。任務(wù)要求方案需明確所需傳感器、預(yù)期效果與可行性分析，如智能花盆需土