文摘
目前,智能传感器网络技术已经成为一个受欢迎的领域具有广泛的应用前景。通信协议和组件技术的不断发展,智能传感器网络的作用在数字经济正在增长。智能传感器网络技术行业是一个talent-intensive,知识密集型,技术密集型,技术密集型,技术密集型产业;是一个国家发展的战略支柱;和是一个重要的产业,促进产业升级,拉动经济发展。智能传感器网络技术的发展是一个必然选择中国走新型工业化道路。在当今世界,环境和经济的协调发展是受到世界各国越来越多的重视。因此,从宏观的角度来看,智能传感器网络技术工业的发展具有非常重要的作用在提高其国际竞争力。
1。介绍
传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大支柱。通信技术,“神经”,完成信息的传输。“大脑”计算机技术完成信息的处理。随着微电子技术的迅速发展,通信和计算机技术也快速发展着。传感器技术,“感觉”,是信息采集的关键技术(1]。
传感器的发展可分为三个阶段:“聋传感器,”“智能传感器,”和“网络传感器。“第一阶段是由模拟仪器和电脑的时代2]。设计理念是将外部信号转换为模拟电压和电流。他们也被称为“聋传感器”,因为他们的低功能,低输出振幅,低敏感性。自1970年代以来,计算机、微电子、光电子技术发展迅速,处理技术已经越来越成熟,和新型敏感材料已经广泛使用。“智能传感器”的引入导致了一个巨大的传感技术的变化,导致一个新的发展时期3]。
自1980年代以来,互联网通信技术已经成熟,并渗透到各个领域。正是在这一时期,计算机技术和通信技术相互融合和互联网的迅速发展和传播几乎全世界(4]。这一时期也看到一个不稳定的第三步发展的传感器。网络控制芯片和智能传感器的结合,与通信协议在rom治愈,导致“网络传感器,即。信息技术、智能传感器进入真正的时代(5]。
在这两个阶段的发展,还有一个小的传感器(6]。这种类型的传感器是基于现有传感材料和使用精密加工工艺代替传统的处理。微加工技术的关键是micro-electro-mechanics (MEMS)技术,以及利用微观力学允许微小型化的微观结构,进而使体积小,易于安装等优点[7]。
传感器的发展过程中,我们已经放弃了寻找新的和优秀的传感材料,而数字化、网络化,微型传感器给他们更大的精度和可靠性。目前(8),传感器的发展已经进入了“智能传感器,”阶段和各种智能传感器已经发达和发展,以改善其性能和精度。然而,“传感器网络”的发展仍处于初期阶段,但也没有完全成熟产品在国内或国外,所以这个阶段将成为不可避免的发展时期(9]。
传感器技术的发展,一方面,是满足需求的未知数量的精确测量在各个领域;另一方面,为了适应快速发展的信息传输和处理技术,传感器的发展必然需要高精度、小型化、集成、数字化、智慧、和网络。
2。相关技术的介绍
2.1。智能传感器网络的概述
在当今社会,传感器网络不仅与各领域层层叠加,但也有许多重要的应用程序技术进一步发展。与通信技术的不断发展,电池技术,和micromanufacturing技术,传感器节点的性能得到了不断的改进。它具有以下特点:(1)基于数据点对点网络;(2)有限的硬件资源;(3)动态网络结构;(4)传播能力有限;(5)有限的能源;(6)安全问题;和(7)多次反射路径选择[10]。
在智能传感器网络的设计,应充分考虑各种底层技术保证网络的正常运行和传感器网络。下面列出了几个主要的技术(11]。
2.1.1。网络协议
智能传感器网络是一种新型的自组织网络,及其网络协议设计与传统网络有很大的不同。首先,节点本身的硬件资源限制应充分考虑,让事情尽可能的简单。其次,网络拓扑结构的动态特性使网络中的数据和信息资源动态变化,所以这些问题必须考虑在网络协议的设计12]。
2.1.2。时间同步
为了更好地实现监测目标区域,我们必须确保每个节点的时间是一致的,以便更好地执行相关的计算和操作。此外,在一些智能传感器网络,一些节能措施的实施也需要时间同步与他们(13]。
2.1.3。定位技术
在一个智能传感器网络,有时测试人员不仅要关注信息本身,还与确定数据源的位置信息。在大多数情况下,监控数据通过传感器节点自身位置信息密切相关。
2.1.4。数据融合和数据管理
通信带宽、存储容量、处理能力和电池供电的无线传感器网络需要考虑以统一的方式,以满足用户的需求。当监控目标,收集到的数据将不可避免地产生一些冗余。如果冗余处理不是完成,而是直接发送给用户,它不仅会占用大量的带宽,而且还产生大量的网络流量,导致节点本身的能源消耗,所以数据集成和管理这些数据需要改善节点的收集效率。
2.1.5节讨论。能源管理
因为传感器节点往往位于环境不适合供电,在严酷的环境下,它们通常部署在一个密集的、大规模的方式为了更准确地检测所需的数据。节点,然而,依靠自己的电池来提供能量,这对节点安排不可避免地会导致额外的问题,所以我们不使用手动充电14]。
2.1.6。安全管理
在智能传感器网络安全管理主要体现在两个方面:信息安全、通信安全(15]。
2.2。传输控制协议TCP
TCP是一种面向连接的传输协议。所谓的“面向连接”意味着两人交换数据之前,他们必须建立一个连接,就像一个电话,一个人回答,然后确认对方的身份。TCP的另一个重要特性是,双方的连接跟踪数据的发送和接收,这样没有遗漏或重复的数据流。TCP使用的字节顺序机制需要的字节数的数据传输和接收记录两个连接的两端。的字节数是由接收者承认当一个特定的信息到来。发送方各保留一个序列号和确认号码,同时跟踪从其他节点序号和确认号码。序列号显示的数据块的位置目前的数据流,而确认数字代表数据的数量。通常,当发送方收到答案,下一个号码是当前序列号和答案号码。该方法有效地检测遗漏和重复的数据流,也促进了重排序列数据在接收端(16]。
消息头的TCP可以表示为以下结构。
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远程和目的端口号表明,属于源和目标项目的信息,以便程序不意外地收到来自其他项目的信息。一些港口是预定义的,例如,端口80是HTTP服务器,FTP服务端口21,和其他人可以定制但未指定(17]。
一个头的长度是标准的完整的字节数头加一个可能的选择。标签字段包括一些握手的识别信息,如鳍和SYN。使用窗口大小限制的数据量可以在任何一个时间,传播与发射机不超过窗口限制和接收者不超过限制的窗口。紧急指标提供了一个横截面数据传输的数据传输,就好像它是一个完全独立的通道。
TCP提供了一个稳定的数据传输,因此更复杂的比TCP / IP,可以看到通过阅读源代码的Linux操作系统TCP / IP。随着嵌入式程序,一些简化,例如上述紧急数据传输函数很少使用,所以这段代码可以被删除。
2.3。Web服务器网络服务器
网络服务器主要用于接收HTTP请求(HTTP)从其他终端,并提供所需的文件根据所需的文件资源。HTTP是一个应用程序的端口号80。传统的网络服务器只提供一个固定的页面,实际上是一个文件服务器。另一方面,今天,web服务器可以在任何时间更新页面,或创建一个页面,一个函数,它是通过一个通用网关接口(CGI)。HTTP请求其他端点编码字符信息,例如,/目录/ User_1吗?name = " + " + " + "。这是一个典型的表单处理请求所分割的消息从文件名字和一个问号,每个项目由一个分隔&,空格填写一个加号。web服务器需要理解和应对CGI的功能(18]。
对这个设计的嵌入式系统来说,CGI是一个软件模块在执行程序存储在服务器上的web服务器的硬盘。空闲时,CGI函数是休眠直到web服务器接收到一个web页面请求,如上所示,web服务器调用CGI函数User_1 ()。
User_1()函数可以简单地用C程序如下。
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在上面的函数中,条目[]数组存储变量值的文本请求发送的web服务器从远程终端。ToWebsvr()函数,另一方面,使用Printf()函数生成一个动态web页面,除了Printf()函数在屏幕上显示一个变量或值,而ToWebsvr函数传递到浏览器页面信息的远程终端。因此,下面的结果可以通过web浏览器查看远程终端。
在hust CGItestWelcome名字:祝我的地址:。
这样,web服务器工作在这样一种方式,远程终端可以在服务器上运行一个程序,只是发送一个适当的文本交互访问请求。
2.4。产业国际竞争力的概念
竞争是市场经济的本质,竞争的行为导致“竞争力的出现。“从竞争力的角度来看,企业的竞争力分为国家竞争力、产业竞争力、企业竞争力和产品竞争力(19]。
本文以工业竞争力作为研究对象。行业是一个概念,位于国家和公司之间。经济学科而言,一个行业所有企业具有相同特征的集合。从生产的角度来看,行业生产的产品具有相同的行为特征。从产出的角度来看,一个行业的产品是相同的特征。波特的产业竞争力,提出了产业竞争力,这意味着行业竞争力的能力是一个公司的市场,在竞争中获得更多的好处。一个产业的国际竞争力,另一方面,是一个行业的整体实力与其他行业的竞争力相比,一个国家作为一个单元。一个产业的国际竞争力之间的联系是一个公司,国际竞争。一个产业的竞争力的提高取决于个别公司的竞争能力,并提高这些能力会影响一个国家的竞争力。这篇文章从以下角度描述了产业的国际竞争力。(1)一个产业的国际竞争力是指一个国家或一个国家的相对生产率的行业国际市场(2)一个产业的国际竞争力是指全面出口竞争力,包括产品的进出口,进口资本和劳动力,和引进和转让技术(3)一个企业的技术创新能力直接关系到其国际竞争力,而企业的核心技术是它的核心竞争力(4)一个产业的国际竞争力是动态的,一个行业的能力,以适应其环境变得非常重要在当今世界的环境是越来越重要
3所示。应用方法设计
3.1。网络接口硬件系统结构
在智能传感器网络接口的设计,首先需要全面了解其组成。我们可以看到在图1,网络类型智能传感器的构成可分为一个敏感单元,一个信号调节单元,一个微处理器单元,和一个网络接口单元。说敏感的部分将被测信号转换成的电信号;信号调节部分实现预处理如模拟滤波、放大,和analogue-to-digital转换;智能传感器为核心的组成部分,负责收购、加工(数字滤波、非线性补偿和自我诊断),数据传输,数据传输和数据本地输出。来自传感器的数据被发送到网络形式的网络,并从网络获得的数据进行了分析以网络的形式,这样传感器可以设置和反应本身。
传感器发挥“感官”作用在整个系统中,就像五个人类感官,将各种各样的来自外部世界的信息转换成可以接受传感器的信息。取决于类型的传感器,传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。物理传感器是较早开发和更多不同类型的传感器将物理量如力、位移、流量、和温度的物理量电和光线,这是通过使用物理效应。化学传感器,另一方面,是用来测量各种不同的可燃气体(CO、H2 O2,等等)使用化学效应,以及湿度传感器来确定水分。生物传感器是传感器用于检测有机物质,但由于生物工程技术的进步,其概念不断地修改和更新,如酶、蛋白质、生物组织和微生物细胞核。
3.2。网络接口的硬件实现
在这里,可以使用扩展总线接口MXI TII接口在IEEE P1451.2指定。因此,TII接口是完全可行的,在这里,我们比较MXI TII。连接到TII是一系列的接口逻辑和信号处理电路,这里主要关心analogue-to-digital转换。AD574A,我们前面提到的,由传感器接收到的数据转换成数字信号通过连接MXI Netbox扩展总线的接口。Netbox,我们可以把它比作NCAP IEEE P1451.1中定义。Netbox有上层网络和MXI TII接口,因此它已经从一个NCAP所需的所有硬件性能的观点。
下面的图2显示了analogue-to-digital转换器连接的原理。自从MXI只有8数据行和AD574A 12并行数据输出,12/8针接地,和数据读取两次,XA0是逻辑1,高8位读取,然后放在XD0 XD7扩展总线。XA0是逻辑0时,低4位读,放在XD4 XD7扩展总线的4比特互补零允许左对齐。STS输出的模拟/数字转换终止信号由nongate倒后跟一个中断信号连接到MXI中断输入XIRQ7数据阅读。的起始信号MXI AD574A连接。AD574A的起始信号连接到MXI读出信号,两者都很低。因此,CPU发起AD574A写数字的转换。
4所示。评价分析和政策建议的智能传感器网络在中国的数字经济
4.1。国际竞争力的综合评价
国民经济行业分类代码的基础上,本文选择中药,计算机、通信和其他电子设备制造业和仪器仪表及公共设备制造业作为研究对象。在此基础上,中国的数字经济产业的国际竞争力评估使用多因素综合评价方法。
2017年五年的数据,2018年,2019年,2020年和2021年被选为本文的基础,整理,计算和总结如表所示1。
不同的指标产生非常不同的单位,单位的数据。以确保一致性评估过程和公平的评估结果,有必要dimensionalize收集的指标。规范和平均方法是常用的在分解的过程中。本文是一个多目标评估,收集的数据是客观的,和标准化的使用通常不给真实情况的原始数据中包含的信息,而平均维护各个指标的变化。出于这个原因,平均方法,数据无量纲归一化。
采用平均法在无因次平均,每一个指标的数据处理使用数据处理软件,导致生成的值见表2。
表中的数据2乘以权重值分配的指标体系来获得每一级指标的评价结果。
4.2。分析国际竞争力的综合评价结果
摘要表3总结在表中1和2为了更好地理解的趋势在中国的国际竞争力的智能传感器网络技术行业宏观经济角度。从图表很清楚,在过去的20 - 21年,智能传感器网络技术在全球范围内提高其整体竞争力,显示经济增长的总体趋势。也可以从图形的线性梯度值指标是二十世纪最大的1921年和2021年之间,这表明我们的智能传感器网络技术产业的国际竞争力已经快这一时期比其他时期。现状显示了整体质量高,适应性好,一定抵抗外部风险和潜在的在任何国际经济环境可持续发展。其综合评价趋势图如图3。
4.3。政策对中国智能传感器网络技术产业的建议
4.3.1。优化工业布局的智能传感器技术行业
在第三章中,在中国工业发展现状进行了分析,并讨论了其工业布局。目前,中国的智能传感器网络技术产业的高度集中在东部产业集聚,而西方国家相对落后。国家的经济焦点已经转移到西方,和新一轮西部大开发导致了西方支持的各种各样的国家政策,如土地、资本和人才。西部地区,显影后的智能传感器网络技术,可以直接从东部地区的先进技术,降低企业的投资风险,降低企业的投资风险,加速企业的发展,并降低企业的投资成本。
通过实证研究,可以看出,当前国内智能传感器网络技术行业的工业规模不够大,但它的工业规模是决定其国际竞争力的关键因素。工业规模的扩张和规模经济的形成可以有效地提高整个行业的整体实力。因此,有必要加强的结构和布局中国的传感器网络技术行业进行有效的指导,提高其国际竞争力。在中国,一般通过建立工业园区集中智能传感器网络技术行业,尽管工业园区的规模近年来一直在扩大,但除了典型的国家级高新技术区和科技园区,国内的整体缺乏综合规划智能传感器网络技术工业园区,没有形成一个清晰的布局,工业园区的居民企业各有不同,甚至有些是智能传感器网络技术行业的旗帜下的旗帜下公园享受国家优惠政策的保护。中国应该进行科学规划根据其地理位置和资源,并采取高科技园区的建设和布局作为一种重要的策略,以有效地指导行业。重要的是实现一个合理的收集资源,避免建设效率低下和重复。
4.3.2。进一步提高劳动生产率
从实证研究的结果,在智能传感器网络技术行业,劳动生产率是其国际竞争力的一个重要指标。与发达国家相比,智能传感器网络技术行业的劳动生产率明显落后于发达国家,其劳动生产率比我们高几倍,特别是制药行业,其劳动生产率几乎比我们高出十倍,而平均劳动生产率的智能传感器网络技术行业并不明显高于国内制造业的平均水平,这表明整个智能传感器网络技术行业在中国劳动生产率较低,不能满足其长期发展的要求。因此,通过进一步提高劳动生产率的智能传感器网络技术行业,它可以有效地提高其在国际舞台上的竞争力。
普通的方式来提高劳动生产率是提高技术水平,这是最有效的方法。尽管国内智能传感器网络技术的研究已经达到了前所未有的高度,它仍然有一些差距在未来发展和在国际市场的步伐。为了提高劳动生产率,我们应该增加技术研发领域的智能传感器网络技术,以提高企业的竞争力。其次,同样重要的是要提高员工的整体素质,从国家的角度来看,我们应该更加注重教育和培养更多优秀的人才进行改革。智能传感器网络技术是一个新兴行业,很难适应的总体特征和发展趋势的智能传感器网络技术行业如果现有的管理风格不及时调整,仅仅依靠传统的管理风格。
国家系统的不断发展,智能传感器网络技术行业的进一步发展将会变得越来越好。改革开放后,我们继续创新系统,取得了巨大成就。任何时代,任何产业的发展离不开一个国家的制度和体系,这是解决这个问题的关键,并通过系统必须改变,这样可以提高技术水平和整体素质的工人可以得到改善,这将导致企业经营方式的变化。因此,我们应该掌握智能传感器网络技术的发展趋势,大胆调整我们目前的经济体制适应智能传感器网络科技产业的发展,促进经济的发展。
5。结论
随着电力市场的快速发展,数字经济也得到了越来越多的注意力从行业和基础上,作为一个新兴技术,正日益青睐大公司和研究机构。
分析中国数字经济产业的国际竞争力从macroperspective是一个伟大的现实意义的话题。然而,由于我的学术知识和经验的限制,本文仍有许多缺陷。由于信息的限制,本文只分析了碳化国外先进国家的水平,不估计二氧化碳排放的开发过程。其次,由于缺乏清晰的国别政策,相关政策不包括系统的指标。因此,这个问题仍然是开放的在未来进一步的研究。
数据可用性
本文中使用的数据集可从相应的作者。
的利益冲突
作者说,他们没有关于这项工作的利益冲突。