在物聯(lián)網(wǎng)（IoT，Internet of Things）發(fā)展應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈上，物聯(lián)網(wǎng)的核心感知部件，作為物聯(lián)網(wǎng)感知的載體，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有著舉足輕重的重要地位。是物聯(lián)網(wǎng)的感知延伸層的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的核心感知部件目前主要是指：智能傳感器、變送器和智能儀表。通過這些部件，為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供豐富的感知信息，以用以傳輸、處理及控制；實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)與人物交互。

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一、關(guān)于智能傳感器

1、概述

傳感器（sensor）是一種非常傳統(tǒng)的物理部件，它的用途非常廣泛，使用非常古老。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7665《傳感器通用術(shù)語》中對(duì)傳感器的定義是：能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件所組成。敏感元件和轉(zhuǎn)換元件的含義詳見下表1-1。由此可知，傳感器本身具有兩大功能：能直接感受或響應(yīng)被測量；將被測量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。

表 1-1：敏感元件和轉(zhuǎn)換元件的含義

智能傳感器（intelligent sensor）是在傳感器的基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)功能，即信號(hào)的處理功能。傳感器是智能傳感器必不可缺少的組成部分。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33905.3《智能傳感器 術(shù)語》中對(duì)智能傳感器的定義是：具有與外部系統(tǒng)雙向通信手段，用于發(fā)送測量、狀態(tài)信息，接收和處理外部命令的傳感器。由此，智能傳感器是一種新型傳感器，在現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)中有著突出的作用，是傳感器發(fā)展演進(jìn)的必然結(jié)果。

2、智能傳感器的構(gòu)成

智能傳感器的構(gòu)成要比傳統(tǒng)的傳感器復(fù)雜的多。根據(jù)GB/T 33905.1標(biāo)準(zhǔn)，智能傳感器一般由：電源單元、傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、人機(jī)接口、通信接口和電輸出子系統(tǒng)所構(gòu)成，通常其體系結(jié)構(gòu)模型如下圖1-2所示。

圖 1-2：智能傳感器的體系結(jié)構(gòu)模型

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)是智能傳感器的核心，它的主要功能是為人、通信接口和〈或〉電輸出子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用提供并處理被測量。除主要測量功能外，不同的智能傳感器還可以配備許多不同的附加功能. 其中，智能傳感器常備的附加功能可詳見下表1-2-1，下表1-2-2給出了智能傳感器體系結(jié)構(gòu)模型中構(gòu)成模塊的功能簡述。

表 1-2-1：智能傳感器常備的附加功能

表 1-2-2：智能傳感器體系結(jié)構(gòu)模型中各模塊的功能簡述

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3、智能傳感器的分類

由于智能傳感器應(yīng)用領(lǐng)域不同、工作機(jī)理不同、被測量不同、智能化程度不同等等，其智能傳感器的分類方法導(dǎo)致五花八門、方法眾多。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34069《物聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù) 智能傳感器特性與分類》中給出了相應(yīng)的分類方法，它歸納為四大類方法：通用分類法、智能化分類法、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)分類法和按其它方式分類法，其含義詳見下表1-3-1中。每一種分類法中又有進(jìn)一步的細(xì)分類方法（包括二級(jí)的、三級(jí)的或更多），導(dǎo)致其智能傳感器的分類非常詳盡。下表1-3-2給出了其二、三級(jí)細(xì)分類的分類方法，以供了解。

表 1-3-1：智能傳感器四大類分類法釋義

表 1-3-2：智能傳感器的二、三級(jí)分類方法

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4、智能傳感器的特性

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34069的規(guī)定，智能傳感器的特性分為三大類：通用特性；智能特性和物聯(lián)網(wǎng)特性，其含義詳見下表1-4-1。下表1-4-2列出了三大類特性各自的具體特性參數(shù)。

表 1-4-1：智能傳感器的三類特性的含義

表 1-4-2：智能傳感器的三類特性的具體參數(shù)

5、智能傳感器的通信接口

從智能傳感器的功能角度出發(fā)，智能傳感器的功能架構(gòu)模型如下圖1-5所示，圖中的接口單元功能模塊是連接著傳感器子系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡(luò)或/系統(tǒng)的。對(duì)于接口單元功能模塊，其通信接口應(yīng)包括不同的物理接口及通信協(xié)議，不同的通信協(xié)議之間應(yīng)基于協(xié)議網(wǎng)關(guān)達(dá)到互操作和數(shù)據(jù)一致性的要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34068《物聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù) 智能傳感器接口規(guī)范》規(guī)定，用于物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器的通信接口可使用有線通信接口和無線通信接口。下表1-5匯總了其有線通信接口和無線通信接口各自的種類及要求。

圖1-5：智能傳感器的功能架構(gòu)模型

表 1-5：物聯(lián)網(wǎng)用智能傳感器通信接口的種類及要求

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二、關(guān)于變送器

1、概述

變送器（transmitter）主要用于工業(yè)過程測量和控制中的。在GB/T 17212《工業(yè)過程測量和控制 術(shù)語和定義》中對(duì)變送器的定義是：輸出為標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的一種測量傳感器。可知，變送器與傳感器是有淵源的，即變送器就是一種特殊目的的傳感器。而在GB/T 33905.3《智能傳感器 術(shù)語》中對(duì)傳感器的定義時(shí)，也有一個(gè)專門的注釋，即：當(dāng)傳感器輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱為變送器。那么，標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是指：具有標(biāo)準(zhǔn)化的上、下范圍值的信號(hào)，如4mA~20mA（d.c）、20kPa~100kPa等。

進(jìn)而，主要用于工業(yè)過程測量和控制中的變送器，如今應(yīng)適應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的使用，可被稱為物聯(lián)網(wǎng)變送器。在相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)變送器的定義是：將被測量轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)可傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的傳感器。

2、變送器的分類

變送器在工業(yè)過程測量和控制中的用途十分廣泛，所以就其的用途分類種類眾多。如在GB/T 17212定義變送器時(shí)就專門注釋，變送器可附加多種自我說明的修飾語，具體詳見下表2-2-1，可見其用途分類。

表 2-2-1：變送器的用途分類

目前，在我國的國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)差壓變送器（GB/T 34037）、物聯(lián)網(wǎng)電流變送器（GB/T 34070）、物聯(lián)網(wǎng)溫度變送器（GB/T 34072）和物聯(lián)網(wǎng)壓力變送器（GB/T 34073）進(jìn)行了規(guī)范。這四種用途的物聯(lián)網(wǎng)變送器的含義詳見下表2-2-2；它們各自的進(jìn)一步分類詳見下表2-2-3。

表 2-2-2：四種用途的物聯(lián)網(wǎng)變送器的含義

表 2-2-3：四種用途的物聯(lián)網(wǎng)變送器各自的分類

3、變送器的參數(shù)與技術(shù)要求

在我國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)上述四種用途的物聯(lián)網(wǎng)變送器的參數(shù)與技術(shù)要求做出了規(guī)定，若要詳細(xì)了解的請(qǐng)查閱相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

物聯(lián)網(wǎng)差壓變送器（GB/T 34037）；物聯(lián)網(wǎng)電流變送器（GB/T 34070）；

物聯(lián)網(wǎng)溫度變送器（GB/T 34072）；物聯(lián)網(wǎng)壓力變送器（GB/T 34073）。

三、相關(guān)智能儀表

對(duì)于適用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的智能儀表，目前我國國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范的有：34036-2017《智能記錄儀表 通用技術(shù)條件》、GB/T 34049-2017《智能流量儀表 通用技術(shù)條件》、GB/T 34050-2017《智能溫度儀表 通用技術(shù)條件》和GB/T 36411-2018《智能壓力儀表 通用技術(shù)條件》等，這四種智能儀表的含義詳見下表3中。這里不再對(duì)其做介紹，感興趣者請(qǐng)查閱相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

表 3：四種智能儀表的含義

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