輕觸開(kai)關TD-20X與(yu)傳感(gan)器的有效(xiao)運(yun)用並加(jia)速安(an)防(fang)智(zhi)能(neng)化(hua)
隨著(zhe)與(yu)
輕觸(chu)開(kai)關與(yu)傳感(gan)器技(ji)術相關的各種軟(ruan)硬件(jian)技術的不斷(duan)發展和(he)進步(bu)，多傳(chuan)感(gan)器信息(xi)融合(he)如今(jin)已(yi)發展和形成為壹(yi)門信息(xi)綜(zong)合(he)處理(li)的專門(men)技(ji)術，並(bing)快(kuai)速(su)運(yun)用到(dao)工業(ye)機器人(ren)、智能檢測(ce)、自動控制、交(jiao)通管(guan)理(li)和(he)醫(yi)療診(zhen)斷(duan)等(deng)多種(zhong)領域。在廣(guang)泛(fan)運(yun)用的過(guo)程(cheng)當(dang)中，多(duo)傳感(gan)器信息(xi)融合(he)技術也越來(lai)越受(shou)到(dao)人們(men)的普遍關註。
多(duo)傳(chuan)感(gan)器信息(xi)融合(he)技術的基本(ben)原理(li)就(jiu)像(xiang)人的大(da)腦(nao)綜(zong)合(he)處理(li)信息(xi)的過(guo)程(cheng)壹(yi)樣，將各種傳(chuan)感(gan)分為多層(ceng)次、多空間的信息(xi)互(hu)補(bu)及(ji)其優(you)化(hua)組(zu)合(he)處理(li)，最終形生對觀測(ce)環境的壹(yi)致性(xing)解釋(shi)。在這個(ge)過(guo)程(cheng)中要(yao)充分(fen)運(yun)用多源(yuan)數據(ju)進行(xing)合(he)理(li)支(zhi)配(pei)與(yu)使(shi)用，而信息(xi)融合(he)的最終目(mu)標(biao)則是基於各傳感(gan)器獲(huo)得(de)的分離觀測(ce)信息(xi)，通(tong)過(guo)對(dui)信息(xi)多(duo)級(ji)別(bie)、多方(fang)面(mian)組(zu)合(he)導出更多(duo)有(you)用信息(xi)。這不僅是(shi)利用了(le)多(duo)個(ge)傳感(gan)器相互協同操作的優勢，而(er)且(qie)也(ye)綜(zong)合(he)處理(li)了(le)其它(ta)信息(xi)源(yuan)的數據(ju)來(lai)提(ti)高整(zheng)個(ge)傳感(gan)器系(xi)統(tong)的智能(neng)化(hua)。
多傳感(gan)器融合(he)系統(tong)具(ju)有四(si)個(ge)顯著(zhu)的特點(dian)：
1、信息(xi)的冗(rong)余性(xing)：對於環境的某個(ge)特征，可(ke)以(yi)通過(guo)多(duo)個(ge)傳感(gan)器(或者單(dan)個(ge)傳感(gan)器的多個(ge)不同時刻)得(de)到(dao)它(ta)的多份(fen)信息(xi)，這些(xie)信息(xi)是(shi)冗(rong)余的，並且(qie)具(ju)有不同的可靠(kao)性(xing)，通過(guo)融合(he)處理(li)，可(ke)以(yi)從(cong)中提(ti)取(qu)出更(geng)加(jia)準確和可靠(kao)的信息(xi)。此外(wai)，信息(xi)的冗(rong)余性(xing)可以(yi)提(ti)高系(xi)統(tong)的穩定(ding)性(xing)，從而(er)能夠(gou)避免因單(dan)個(ge)傳感(gan)器失(shi)效而(er)對整(zheng)個(ge)系統(tong)所(suo)造(zao)成的影響(xiang)。
2、信息(xi)的互補(bu)性(xing)：不同種類(lei)的傳感(gan)器可(ke)以為系統(tong)提(ti)供(gong)不同性(xing)質的信息(xi)，這些(xie)信息(xi)所(suo)描述的對象(xiang)是(shi)不同的環境特征，它(ta)們(men)彼(bi)此之(zhi)間(jian)具(ju)有互(hu)補性(xing)。如果(guo)定(ding)義(yi)壹(yi)個(ge)由所有(you)特(te)征構(gou)成(cheng)的坐標(biao)空間，那麽每個(ge)傳感(gan)器所(suo)提(ti)供(gong)的信息(xi)只(zhi)屬於整(zheng)個(ge)空間的壹(yi)個(ge)子(zi)空間，和(he)其他(ta)傳感(gan)器形成的空間相互獨立。
3、信息(xi)處理(li)的及(ji)時性(xing)：各傳感(gan)器的處理(li)過(guo)程(cheng)相互獨立，整(zheng)個(ge)處理(li)過(guo)程(cheng)可以采(cai)用並行(xing)導(dao)熱處理(li)機(ji)制(zhi)，從(cong)而使(shi)系統(tong)具(ju)有更(geng)快(kuai)的處理(li)速(su)度(du)，提(ti)供(gong)更加(jia)及(ji)時的處理(li)結果。
4、信息(xi)處理(li)的低(di)成本性(xing)：多個(ge)傳感(gan)器可(ke)以花費(fei)更(geng)少(shao)的代價(jia)來(lai)得(de)到(dao)相當(dang)於單(dan)傳(chuan)感(gan)器所(suo)能得(de)到(dao)的信息(xi)量(liang)。另(ling)壹(yi)方面(mian)，如果(guo)不將單(dan)個(ge)傳感(gan)器所(suo)提(ti)供(gong)的信息(xi)用來(lai)實(shi)現(xian)其他(ta)功能，單(dan)個(ge)傳感(gan)器的成本(ben)和(he)多傳感(gan)器的成本(ben)之(zhi)和是相當(dang)的。
信息(xi)融合(he)作為對多(duo)傳感(gan)器信息(xi)的綜(zong)合(he)處理(li)過(guo)程(cheng)，具(ju)有本(ben)質的復雜性(xing)。在信息(xi)融合(he)處理(li)過(guo)程(cheng)中，根(gen)據(ju)對原始(shi)數據(ju)處理(li)方(fang)法的不同，信息(xi)融合(he)系統(tong)的體系結構主要(yao)有(you)三(san)種：集中式、分布(bu)式和混合(he)式。
1、集中式：集中式將各傳感(gan)器獲(huo)得(de)的原始(shi)數據(ju)直(zhi)接送(song)至中央(yang)處理(li)器(qi)進行(xing)融合(he)處理(li)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)實(shi)時融合(he)，其數據(ju)處理(li)的精度(du)高，算法靈活(huo)，缺點(dian)是對(dui)處理(li)器(qi)要(yao)求高，可(ke)靠(kao)性(xing)較低(di)，數據(ju)量大(da)，故(gu)難於實(shi)現(xian)。
2、分(fen)布(bu)式：每個(ge)輕觸(chu)開關或傳感(gan)器對(dui)獲得(de)的原始(shi)數據(ju)先(xian)進行(xing)局(ju)部(bu)處理(li)，包括(kuo)對(dui)原始(shi)數據(ju)的預處理(li)、分(fen)類(lei)及(ji)提(ti)取(qu)特征信息(xi)，並(bing)通(tong)過(guo)各自的決(jue)策(ce)準則分別(bie)作出(chu)決(jue)策(ce)，然(ran)後將結果送(song)入融合(he)中心(xin)進行(xing)融合(he)以獲得(de)最終的決(jue)策(ce)。分布(bu)式對通信帶(dai)寬(kuan)需求低(di)、計算速(su)度(du)快(kuai)、可(ke)靠(kao)性(xing)和延續性(xing)好，但(dan)跟(gen)蹤精度(du)沒(mei)有(you)集中式高。
3、混(hun)合(he)式：大(da)多(duo)情況是把(ba)上(shang)述二者(zhe)進行(xing)不同的組(zu)合(he)，形成壹(yi)種混(hun)合(he)式結構。它(ta)保(bao)留了(le)上(shang)述兩類(lei)系統(tong)的優點(dian)，但在通信和(he)計(ji)算上(shang)要(yao)付(fu)出較(jiao)昂(ang)貴的代價(jia)。但是(shi)，此類(lei)系統(tong)也(ye)有(you)上(shang)述兩類(lei)系統(tong)難以比擬的優勢，在實際(ji)場(chang)合(he)往(wang)往(wang)采(cai)用此類(lei)結構。
最近，多功能集(ji)成(cheng)化(hua)傳感(gan)器研(yan)究受(shou)到(dao)國(guo)內(nei)外(wai)的廣(guang)泛(fan)關註，化(hua)學分析、生物保護(hu)等(deng)方面(mian)的集成(cheng)傳(chuan)感(gan)器相繼(ji)問世。隨著(zhe)MEMS技術的發展(zhan)，人(ren)們(men)可以(yi)在同壹(yi)材(cai)料(liao)上(shang)制作幾(ji)種(zhong)敏(min)感(gan)元器件(jian)，制成能(neng)夠(gou)檢測(ce)多個(ge)參量(liang)的集成(cheng)化(hua)多功能(neng)輕(qing)觸開關。多功(gong)能(neng)輕觸開(kai)關與(yu)主要(yao)有(you)幾(ji)種(zhong)不同的工作原理(li)及(ji)結構形式，其中，由於集(ji)成度(du)高、體積小，壽命長(chang)的工作氛圍相同，容易實現(xian)補(bu)償(chang)和(he)校(xiao)正等(deng)優勢，將幾(ji)種(zhong)不同的敏(min)感(gan)元器件(jian)制作在同壹(yi)個(ge)矽(gui)片(pian)，制成(cheng)集(ji)成(cheng)化(hua)多功能(neng)傳(chuan)感(gan)器將是多(duo)功能(neng)傳(chuan)感(gan)器發(fa)展的壹(yi)個(ge)方向(xiang)。
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