工業智能論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇工業智能論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

【關鍵詞】數字圖書館 智能機器人 研究趨勢

隨著科技發展和人們知識需求量增大，圖書館資源和服務逐漸趨向數字化和智能化。尤其大數據時代的到來在一定程度上推動圖書館向純數字圖書館和智慧圖書館轉化[1]。未來圖書館的數據資源豐富、結構復雜，需要通過云計算、數據聚類、相關分析等技術手段實現一站式搜索 [2]。目前，CNKI數字圖書館作為國際上技術領先的數字化學習平臺，為讀者提供跨庫檢索、學術趨勢、學術研究熱點等功能，實現了資源的高度整合和智能交互，滿足了不同人群對知識的個性化、多樣化需求。目前，智能機器人是國家產業創新發展重點項目和科研熱點項目，本文利用CNKI數字圖書館的學術研究熱點、學術趨勢搜索、指數等檢索功能實現“智能機器人”學術熱點和學術趨勢研究，讓讀者對其有個整體認識。

一、智能機器人

機器人是一種可編程和多功能的，用來完成搬運、安裝、焊接、切割等不同任務的操作機，或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統[3]。 智能機器人則是一個在感知、反應、思維方面全面模擬人的機器系統，融合了機械、電子、傳感器、計算機、仿生學、自動控制、人工智能等多學科知識的復雜智能機械，可以代替人從事危險復雜的工作，例如在工業、農業、軍事、航天、醫療等多個領域大顯身手。目前，各國正加快智能機器人技術的創新與發展，如美國再工業化和工業互聯網戰略、德國工業 4.0 戰略、日本機器人新戰略、韓國機器人強國戰略等，機器人技術引領當今科技和產業發展態勢。中國通過制定“互聯網+”行動計劃、“中國制造 2025”發展目標、“十三五”規劃，，將機器人和智能制造納入了國家科技創新的優先重點領域[4][5]。

二、 “智能機器人”和“智能控制”主題熱點搜索

本文以“智能機器人”和“智能控制”為主題進行“學術研究熱點”檢索，檢索結果顯示了按照熱度值排序的熱點主題相關的主要知識點、主題學科名稱、熱度值、主要文獻數、相關國家課題數、主要研究人員數和主要研究機構數?！爸悄軝C器人”相關知識點主要有移動機器人、工業機器人、仿人機器人、服務機器人、機器人導航、遠程操作、人工智能、神經網絡、模糊控制等知識點。

智能化是機器人控制和產業創新發展的重點。關于“智能控制”的熱點知識主要包括模糊控制、神經網絡、遺傳算法、學習控制、自適應控制、變結構控制、預測控制、專家系統、非線性系統等知識點，這些知識點代表著“智能機器人”主要研究方向。

三、“智能機器人”和“智能控制”主題學術趨勢和研究發展

CNKI數字圖書館提供“學術趨勢”檢索功能，為科研工作者了解“智能機器人”發展趨勢提供了非常好的工具。本文通過“學術趨勢”功能檢索“智能機器人”和“智能控制”主題的學術趨勢，圖中不僅提供學術關注度，還提供熱門被引文章供讀者深度研究。圖2顯示智能機器人和智能控制方面的從1997年至2015年論文收錄量逐年增大，2015年收錄量達1343篇。讀者可以從圖2中及時掌握每年學術熱點論文，從中深入學習“智能機器人”的具體研究方法和科研理論，為理論創新尋找突破口。

另外，CNKI數字圖書館還具有“指數”功能，通過對“智能機器人”和“智能控制”主題進行檢索，得到以下各項信息：

“學術關注度”和“媒體關注度”是我們進行科學研究時比較關注的兩個方面。通過對關注度的分析發現最近三年科研工作者和媒體對智能機器人的關注度劇增，預示著國家加大了“智能機器人”領域的投入和研究力度。

“關注文獻”和“研究進展”搜索功能為讀者提供了當前“智能機器人”領域高被引論文、下載量比較大的論文以及最新相關論文，為科研工作者迅速把握“智能機器人”研究的內容和研究趨勢提供幫助。

“學科分布”為讀者提供“智能機器人”和“智能控制”在不同學科領域的研究情況和“相關詞”的統計情況。通過分析可知，移動機器人、智能制造、人工智能、路徑規劃、機器視覺、圖像處理、虛擬現實、語音識別、聲源定位等是分布在不同學科領域的“智能機器人”相關詞，也是“智能機器人”目前重要的學術研究方向；單片機、模糊控制、神經網絡、智能家居、智能電網、物聯網、RFID、ZigBee、無線傳感器網絡、智能交通等是分布在不同學科領域的“智能控制”的相關詞。因此，我們通過它們可以了解到跨學科智能機器人的研究動向。

“機構分布”顯示了哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學、上海交通大學、清華大學、浙江大學、中國科學院沈陽自動化研究所等多所研究機構是文獻的主要提供單位，這為讀者認識機器人研究機構提供參考。

結論

CNKI數字圖書館提供的“學術研究熱點”、“學術趨勢”和“指數”功能為我們展示了“智能機器人”和“智能控制”的研究熱點和學術研究方向，為讀者科研選題和科學研究提供學術參考。通過對“智能機器人”關鍵知識點的、經典科研論文和最新科研論文的深度分析，探索和挖掘智能機器人發展的技術空白點，發現最新研究方向。目前大學圖書館的資源整合和智能搜索功能還比較弱，需要進一步加強圖書館智能搜索引擎的構建和其他智能交互平臺建設才能提高圖書館資源利用率和服務效能。

參考文獻：

[1]陳臣. 基于大數據的圖書館個性化智慧服務體系構建[J]. 情報資料工作，2013，06：75-79.

[2]王長全，艾. 云計算環境下的數字圖書館信息資源整合與服務模式創新[J]. 圖書館工作與研究，2011，01：48-51.

[3]任福繼， 孫曉. 智能機器人的現狀及發展[J]. 科技導報， 2015（21）.

篇(2)

論文格式就是指進行論文寫作時的樣式要求，以及寫作標準。直觀地說，論文格式就是論文達到可公之于眾的標準樣式和內容要求。以下是小編給大家搜集整理機器人論文格式，歡迎賞析。

××此處填寫論文題目××

學院（系）：×××

專業班級：×××

學生學號：×××

學生姓名：×××

成績：×××

目錄

摘要................................................................................................................................................................1

Abstract..............................................................................................................................................................2

1緒論................................................................................................................................................................13

1.1×××.........................................................................................................................................................14

2空氣燃燒火焰空間的數值模擬....................................................................................................................15

2.1數值模型................................................................................................................................................16

結束語................................................................................................................................................................17

參考文獻............................................................................................................................................................18

機器人論文格式范文：

中國機器人的發展與成績

【摘要】在早期，中國機器人技術發展速度十分緩慢，但隨著我國科學技術的不斷發展，我國機器人產業得到迅猛的發展，現己在各個方面均取得了驕人的成績。目前，中國已經具備生產國際先進水平機器人的能力，機器人行業已經成為我國一個十分朝陽的技術發展方向。

【關鍵詞】中國機器人發展成績

國際機器人聯合會（InternationalFederationofRobotics，IFR）將機器人定義如下：機器人是一種半自主或全自主工作的機器，它能完成有益于人類的工作，應用于家庭或直接服務人稱為（家政）服務機器人，應用于特殊環境稱為專用機器人（特種機器人），應用于生產過程的機器人稱為工業機器人[1]。隨著國內外經濟的發展，國內外均對機器人技術的發展愈發重視。與此同時，機器人技術也被認為是對未來新興產業發展具有重要意義的高新技術之一[2]。機器人技術的發展對于國民經濟和國防建設都起到了十分積極的作用。

一、工業機器人

中國著名科學家錢學森先生曾在1984年指出：機器人就是有特定功能的自動機，是如今新技術革命的重要發展對象之一，是高智商的人工智能機電一體化裝備[3]?！睋嘘P部門統計，我國的工業機器人需求量驚人，而且每年的需求量以30%的速度飛速增長。相關專家曾經預測，根據發達國家產業升級與發展的歷程，以及工業機器人產業化發展趨勢，在2015年，中國工業機器人市場容量預計可達到約十幾萬臺套以上[4]。為了使我國與發達國家的差異迅速縮短，是我國工業機器人的發展站在更高層次的平臺上，我們必須虛心學習國外的新技術，新思想，在此同時，國家的支持與重視也是必不可少的。到目前為止，我國擁有專業機器人產業開發的企業超過50家，專門從事機器人研發的單位超過200家上。我國機器人的發展前景十分明朗。

二、移動機器人

我國從八五期間開始研究移動機器人。雖然與世界上的許多強國相比發展比較落后，但是絲毫沒有影響到我國移動機器人的發展速度。我國投入大量人員，大力支持此項技術的發展，對于一些室外機器人的某種關鍵技術，我國已經接近甚至達到國外發達國家的技術水平。目前，國內也出現了許許多多優秀的研究成果，例如：由清華大學研制的的智能移動機器人THMR-Ⅲ，Ⅴ型機器人等。機器人技術從以前的一無所知，到逐漸引進，從初步引進到不斷改革，我們對于機器人技術的研究不斷深入。我們深信，在不久的未來，會有許許多多高智能，富有情感的機器人出現在我們的生活中，為我們的生活生產更好地服務[5]。

三、仿生機器人

目前，仿生機器人的研究不斷深入，已經出現了多種多樣的仿生機器人，主要分為3大類：仿生物、仿人和生物機器人。仿生機器人憑借其靈敏的感知系統以及以及靈巧的行為能力對人類的科學研究以及生產勞作起到了十分有利的作用，所以，我國很早就已經開展了對于仿生機器人的研究。國內許多高校以及科研院所都進行了仿生機器人的研究：在國家“863”智能機器人主題大力支持下，北航機器人研究所研制出了能實現簡單操作作業和抓持的3指9自由度仿生手。仿生機器人在娛樂、服務，甚至軍事上都有很大的發展潛力，目前，已經成為21世紀機器人研究的重點研究對象。

四、醫療與康復機器人

歐美的許多發達國家首先開展了對于康復機器人的研發，而我國在此方面的速度相比起來卻發展較晚，目前，主要有一些研究所，高校以及一小部分企業正在開展康復機器人的研究。哈工程機電一體化實驗室對康復機器人領域的研究較為深入，其已經研制出十分優秀的下肢康復訓練機器人，此機器人可以模擬踝關節的運動姿態等規律、正常人的行走步態.清華大學的康復工程研究中心對下肢訓練器研究也比較先進，做了一定的深入探索，開發出肌電反饋控制康復器設備等優秀的康復機器人。我國的一部分公司如浙江金華、北京寶達華等企業也不斷致力于我國的康復機器人技術的發展，我國的康復機器人市場前景廣闊，就有很好的發展潛力。

五、結語

我國機器人的發展速度不可同日而語，通過查找文獻，看到許多前沿的機器人，也看到了發達國家在機器人方面的成績，認識到機器人行業對各行各業的幫助，深受啟發。我相信，在我國的大力支持下，機器人產業一定能給我們的生產生活帶來極大的便利。

參考文獻

[1]InternationalFederationofRobotics.Servicerobots[EB/OL].[2013-06-09].http：//ifr.org/service-robots/.

[2]徐揚生.智能機器人引領高新技術發展.科學時報，2010-08-12

[3]孫英飛，羅愛華.我國工業機器人發展研究.科學技術與工程.2012年4月

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關鍵詞：單片機，溫度傳感器，遠程監控與測量

 

1.研究的目的與意義

本研究以溫度采集及轉換，單片機處理和監控，無線傳輸為核心，可用于航空航天系統中，倉儲溫度監測及環境監測，礦井里的溫度采集等。免費論文。快速方便并且可以實現遠程采集，具有較高精確度，另外加有存儲單元，可以對溫度數據進行存儲對比，以備不時之需。在該系統中還添加報警系統，自動提醒不正常溫度，以免發生不必要的危險。由于采用ZigBee無線傳輸裝置，可以遠距離測溫，因此可用于危險區域，例如：高壓區，工廠，大型機器內部溫測等，還可采集低溫。另外還適用于家庭防火災，火災內部溫度探測和溫度監控，有助于滅火的開展和搶救人員和財產以及預測火勢的發展等。

在現代社會中溫度在航空航天，工業自動化、家用電器、環境保護和安全生產等方面都是最基本的監測參數之一，但是在某些環境下溫度檢測比較危險。因而需要一個智能檢測和監測系統來代替危險的工作，本系統就可以很好的解決此問題，不僅可以實時的對溫度進行遠程檢測監控，還可以在十分惡劣的環境下工作，測量結果精度高，并且對所測數據可以直接通過USB接口傳給電腦存儲或者直接存入外設存儲單元，同時加報警裝置，在溫度不正常給予提醒，從而將損失減少到最低。為滿足對溫度記錄的要求（高精度、自動控制、經濟實用），系統實現了對現場環境溫度的不間斷測量與監控，讓您通過監控中心可以直觀看到溫度實時變化，做到足不出戶即可了解各被測點的溫度。在那些需要對溫度監控和測量的地方放置無線溫度采集器，然后由監控中心通過軟件對無線采集器進行控制，代替過去由人工來完成的溫度數據采集任務；同時監控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數據進行存儲和查詢統計。本系統使用方便，操作簡捷，已經在許多領域中得到廣泛的使用

2.國內外本項目的研究狀況

溫度在工業自動化、家用電器、環境保護和安全生產等方面都是最基本的監測參數之一，因此其檢測裝置也得到的長足的進步和發展。免費論文。例如美日生產的管纜熱電阻溫度傳感器可測溫度高達1000℃，精度0.5級，清華大學的“光纖黑體腔溫度傳感器”可在400～1300℃間靈敏度可達0.1℃。隨著科技的進步和新材料的發現，新一代的溫度傳感器也在不斷出現和完善，如利用核磁共振的溫度檢測器，可測量出千分之一開爾文，而且輸出信號適于數字運算處理，在常溫下可作為理想的標準溫度。此外還有熱噪聲溫度傳感器、激光溫度傳感器等諸多發展。智能溫度傳感器(亦稱數字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數據及相關的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)，它在硬件的基礎上通過軟件來實現測試功能。目前，國際上已開發出多種智能溫度傳感器系列產品。如由美國DALLAS半導體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出13位二進制數據，其分辨力高達0.03125°C,測溫精度為±0.2°C。此外新型智能溫度傳感器的功能也在不斷增強。例如，DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷時鐘(RTC),使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內部256字節的E2PROM存儲器，可存儲用戶的短信息。免費論文。另外，智能溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發展，這就為研制和開發多路溫度測控系統創造了良好條件。

無線傳輸技術ZigBee是在工業自動化、家庭智能化和遙控監測領域對無線通訊和數據傳輸的需求日益增長的情況下應運而生的，它采用IEEE802.15.4協議，具有功耗低，成本低等特點，還可以方便的實現自動移動的AdHoc網絡。目前市場上的RF芯片供應商主要還是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC，國產廠商在這個方面仍然是空白。鑒于ZigBee技術在功耗、組網技術等方面的出色能力，受到各國政府、軍方、科研機構和跨國公司的廣泛關注和高度重視，隨著其技術的發展，無線傳感器網絡將會逐漸的深入生活的每個方面。

3.無線網絡溫度采集可以實現如下功能

（一）數字信號通過單片機分析處理，通過ZigBee無線傳輸模塊，可實現無線傳輸功能。（二）接收模塊得到的數字信號通過單片機處理，可在LCD FC12864上可進行當前溫度顯示，可實現數字顯示功能。（三）外部存儲單元可對過去溫度進行存儲，以便隨時調用，可實現存儲功能。（四）由于有無線傳輸，可以實現遠程對溫度進行監控和測量 存儲，安全可靠，而且速度快精度高。（五）系統實現了對現場環境的不間斷溫度測量與監控，讓您通過監控中心可以直觀看到溫度實時變化，做到足不出戶即可了解各被測點的溫度。在那些需要對溫度監控和測量的地方放置無線溫度采集器，然后由監代替過去由人工來完成的溫度數據采集任務；同時監控中心對無線溫度采集器傳輸來的溫度數據進行存儲和查詢統計。（六）該系統可換部分裝置，然后實現其它功能，例如：將溫度傳感器換成濕度傳感器進行濕度采集等，具有很強的移植性。

4.結語

在當代社會科學技術的迅猛發展以及人類對自然的不斷深入探索下，一些人類無法立足的惡劣環境以及相關工業、煤礦業、石油業、存儲業等相關環境中的重要溫度數據的采集和控制成為科學研究的重要課題。本研究項目以適應相關條件下的溫度傳感器為依托，以單片機為整個系統的處理和監控為核心，當需要采集人類無法立足的惡劣環境中的重要溫度數據時，本系統可以通過媒介放置一體積小、精度高的溫度傳感器去采集；在生產和存儲環境中可以通過本系統來監測溫度，當超過合適的環境溫度時，發出警報，通知工作人員及時處理控制溫度以減少損失。本研究項目可以更好的服務于科研，提高生產效率，降低危險事故發生的幾率，具有很強的現實意義

參考文獻：

1.閆德立、劉展威.ZigBee技術優勢及其在現代企業生產中的應用[J].河北企業，2009.08.

2.樂嘉華.溫度檢測技術的現狀和未來[J].煉油化工自動化.

3．孫俊杰. ZigBee應用向商業化逼近[J]. 電子設計應用，2007.11.

4. 張培仁，張志堅，高修峰. 十六位單片微處理器原理及應用（第一版）[M].北京：清華大學出版社，2005.5，P18-P52，P60-P63，P130-P163，P226-P260，P280-P286.

5.李勛，林廣艷，盧景山.單片微型計算機大學讀本（第一版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，1998.11，P197-P203.

6.吳國鳳.C語言程序設計教程（第一版）[M].合肥：中國科技大學出版社，2003.2，P36-P60，P88-P115.

7.Horstmann.c著，晏海華等譯. C++核心思想：第三版[M]. 北京：電子工業出版社， 2004.8 .

8.宋育才. MCS-51系列單片微型計算機及其應用[M]. 南京：東南大學出版社 ，1997.3.

9.智能溫度傳感器的趨勢[DB/ol].

10..LCD12864中文資料手冊.

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關鍵詞：電力傳動系統 智能控制 應用措施 應用意義

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0013-01

隨著控制手段的日益更新和控制技術的不斷發展，智能控制技術已經逐漸在控制行業中占據主導地位，相應的大量的智能控制軟件也逐漸取代了常規的控制軟件，像在生活中經常提到的神經網絡，模糊控制等都屬于智能控制的范疇。由于智能控制的控制效果很好，很適合應用在電力傳動系統中，因此有必要研究適合電力系統的更簡便，性能更優異的智能控制系統。同時，要想將智能控制這一理念成功的應用在電力傳動系統中就必須充分了解智能控制的原理和應用特點，雖然現在已經有了一些應用實例，但是這并不普及，還有許多缺陷，因此，在電力系統中應用智能控制系統仍然是一個很大的挑戰。

1、智能控制簡介

智能控制是現代自動控制領域內一個全新的詞匯，但是其憑借著自己獨特的控制優勢已經迅速的發展起來，如今已經廣泛的應用到了各個領域中。相信在不久的將來，智能控制系統也能為電力行業帶來嶄新的面貌。與大多數理論產生的背景一樣，智能控制也是為了解決工程技術問題而在實踐中產生并發展起來的一個理論。隨著“自動化”理念的逐漸深入以及社會對控制要求的不斷提高，以前的控制理念早已不能跟上社會發展的腳步，隨之，智能控制理念就逐漸出現了。按以往的經驗來看，在電力等行業中，手動控制雖然控制效率差但其效果很好，只要技術熟練，工作人員就能操作自如，因此人們就想到了用計算機模擬人的操作來進行控制的方法，這就是我們所說的智能控制。計算機技術可以在判斷，推理，計算，數據處理，信息收集等諸多方面模仿人的思維模式，這也是智能控制實現的基礎。

與普通的自動化控制相比，智能控制系統具有如下幾個特點：（1）智能控制系統成功的完成了脫離傳統模式中依靠的數學模型進行工作的模式，它以實際效果作為控制對象，在控制的實施中不依賴任何數據模型。（2）智能控制系統很好的模擬的人腦的思維模式，并采用非線性控制系統的工作模式。（3）智能控制系統可以根據當前系統的工作狀態來調整自己的控制模式進而提高系統的工作性能。（4）許多智能控制系統還具有在線識別，在線決策以及自我評估的能力，這有效的提高了整個系統的控制效率和工作效率。（5）智能控制系統采用分層信息處理法工作，反應速度較快。

2、幾種常見的智能控制系統

2.1 模糊控制

模糊控制就是用模糊集合來刻畫人們日常所使用的概念中的模糊性，從而使控制器能夠模仿人的控制思維的一種控制方式，盡管模糊控制器的結構比較復雜，但是其輸入輸出特性都是比較簡單的形式，在實際應用中，如果在模糊控制器上增加積分效應那么它就相當于一個PID控制器。

2.2 單神經元控制

眾所周知，神經網絡具有很強的信息處理能力，可以高速的解決許多復雜問題，但是不可否認，神經網絡缺乏計算機硬件的支持?？墒菑目刂齐姎鈧鲃酉到y這一角度出發，單神經元控制器構成的電氣傳動控制系統可以很好的完成控制系統工作的任務，并可以提高系統的魯棒性。

3、電力系統中的智能控制

在電力傳動系統中應用智能控制理論已經引起了許多學者的研究興趣，專家表示通過智能系統的合理應用很可能將電力系統的控制水平提升一個臺階。目前所使用的交直流傳動系統的控制手段比較成熟，如矢量控制，閉環控制等都有很好的效果。雖然利用PID控制法可以很容易的完成數學建模進行傳統的控制，但是可以發現實際的電力傳動系統并不是穩定不變的，電機本身的一些參數要隨著其工作狀態的改變而不斷變化，這就為傳統的建?？刂茙砹撕艽蟮睦щy。智能控制便可以很好的解決這一問題，首先智能控制是采取非線性，變結構的模式來進行工作的，它可以很好的克服電力傳動系統的變參數問題，從而在很大程度上提高電力傳動系統的魯棒性。另外值得注意的是將智能控制應用到電力傳動系統中時要結合傳統的控制理念共同作用，如果完全排斥傳統控制方法，生搬硬套的直接應用智能控制不但不能發揮其優勢反而會引發一系列問題，因此在引入這一控制手段時要注意繼承一些傳統的控制理念，做到揚長避短。就拿交流電機為例來說，前面已經說到交流電機以往采取矢量控制和閉環控制，因此在將智能控制引入之一系統中時，應該保留一些矢量控制法和PID控制法，可以將智能能控制作為外環控制，將一些傳統的控制手段用做內環做輔助控制，這樣新舊相結合的方法可以將智能控制的優勢充分的發揮出來，提高系統的工作效率。這主要是因為內環的控制可以幫助外環完成采樣工作，提高外環采樣頻率同時通過內環的控制可以減少外環的控制誤差。

參考文獻

[1]戴汝為，楊一平.一類智能控制和決策支持系統的體系結構[A].1995年中國智能自動化學術會議暨智能自動化專業委員會成立大會論文集（上冊）[C]，1995年.

[2]費敏銳，陳伯時，郎文鵬.綜合智能控制方法概述[A].1995年中國智能自動化學術會議暨智能自動化專業委員會成立大會論文集（上冊）[C]，1995年.

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關鍵詞：傳感器，發展，新趨勢

 

作為模擬人體感官的“電五官”（傳感器）是獵取所研究對象信息的“窗口”，它為系統提供賴以進行處理和決策所必須的對象信息，它是高度自動化系統乃至現代尖端技術必不可少的關鍵組成部分。未來的社會，將是充滿傳感器的世界。有人認為支配了傳感器技術，就能把握住新時代。因此，傳感器技術是21世紀人們在高新技術發展方面爭奪的一個制高點，各發達國家都將傳感器技術視為現代高新技術發展的關鍵。從20世紀80年代起，日本就將傳感器技術列為優先發展的高新技術之首，美國等西方國家也將此技術列為國家科技和國防技術發展的重點內容，我國從20世紀80年代以來也已將傳感器技術列入國家高新技術發展的重點。21世紀是人類全面進入信息化的時代，作為現代信息技術的三大支柱之一的傳感器技術必將有長足的發展。

“電五官”落后于“電腦”的現狀，已成為新型計算機的進一步開發和應用的一大障礙，傳感器的發展遠遠不能滿足計算機應用和開發的需要；許多有競爭力的新產品開發和卓有成效的技術改造，都離不開傳感器。如：工廠自動化中的柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）、幾十萬千瓦的大型發電機組、連續生產的軋鋼生產線、無人駕駛的自動化汽車、多功能裝備指揮系統、直至宇宙飛船或各種探測器等等，其開發與傳感器密不可分；傳感器的應用提高了機器設備的自動化程度，提高了產量和質量，產生了巨大的經濟效應。同時，推動了科學技術的進步，促進了生產力的發展，產生了巨大的社會效應；傳感器普及于社會各個領域，從茫茫太空到浩瀚海洋、從各種復雜的工程系統到日常生活的衣食住行，將造成良好的銷售前景。這些都是傳感器技術發展的強大動力，隨著現代科學技術，特別是大規模集成電路技術的飛速發展和電腦的普及，傳感器在新的技術革命中的地位和作用將更為突出，一股競相開發和應用傳感器的熱潮已在世界范圍內掀起。

目前的傳感器，無論在數量上、質量上和功能上，遠遠不適應社會多方面發展的需要。當前，人們在充分利用先進的電子技術條件，研究和采用合適的外部電路以及最大限度地提高現有傳感器的性能價格比的同時，正在尋求傳感器技術發展的新途徑。特別是電子設計自動化（EDA）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）、數字信號處理（DSP）、專用集成電路（ASIC）及表面貼裝技術（SMT）等技術的發展，極大地加速了傳感器技術的發展。下面探討傳感器發展的新趨勢：

1．開發新型傳感器

鑒于傳感器的工作機理是基于物理學、化學等各種效應和定律，由此啟發人們進一步探索具有新效應的敏感材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型傳感器，這是發展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。目前發展最迅速的新材料是半導體、陶瓷、光導纖維、磁性材料以及所謂的“智能材料”（如形狀記憶合金，具有自增殖功能的生物體材料等）。如日本夏普公司利用超導技術研制成功高溫超導磁傳感器，是傳感器技術的重大突破。其靈敏度比霍爾器件高，僅次于超導量子干涉器件，而其制造工藝遠比超導量子干涉器件簡單。它可用于磁成像技術，具有廣泛推廣價值。此外，當前控制材料性能的技術已取得長足的進步，不久的將來人們將可按照傳感要求來合成所需的材料。其中，利用量子力學諸效應研制的高靈敏閾傳感器，用來檢測極微信號，是傳感器發展的新方向之一。

2．結構型傳感器的發展

結構型傳感器主要向高穩定性、高可靠性和高精度方向發展。論文參考。目前，結構型傳感器在國防和工業控制等領域還大量使用，但其在原理、材料和結構形式等方面都不斷發生變化，并且向有源化方向發展，即將敏感元件和電路組裝在一起,減小裝置體積,提高信噪比和精度。結構型傳感器由于采用新結構、新材料和新工藝，可大幅提高傳感器的性能。如采用微細加工技術（半導體技術中氧化、光刻、擴散、沉積、平面電子工藝、各向異性腐蝕以及蒸鍍、濺射薄膜等加工工藝），可制造出各式各樣的新型傳感器。

3．傳感器的集成化和多功能化

傳感器的集成化分為傳感器本身的集成化和傳感器與后續電路的集成化。前者是在同一芯片上，或將眾多同一類型的單個傳感器件集成為一維線型、二維陣列（面）型傳感器，使傳感器的檢測參數由點到面到體多維圖像化，甚至能加上時序，變單參數檢測為多參數檢測；后者是將傳感器與調理、補償等電路集成一體化，使傳感器由單一的信號變換功能，擴展為兼有放大、運算、干擾補償等多功能——實現了橫向和縱向的多功能。如日本豐田研究所開發出同時檢測Na+、K+和H+等多種離子的傳感器。這種傳感器的芯片尺寸為2.5mm×0.5mm，僅用一滴液體，如一滴血液，即可同時快速檢測出其中Na+、K+和H+的濃度，對醫院臨床非常方便實用。

目前集成化傳感主要使用硅材料，它可以制作電路，又可制作磁敏、力敏、溫敏、光敏和離子敏器件。在制作敏感元件時要采用單硅的各向同性和各向異性腐蝕、等離子刻蝕 、離子注入等工藝，利用微機械加工技術在單晶硅上加工出各種彈性元件。當今，發達國家正在把傳感器與電路集成在一起進行研究。

4．傳感器的智能化

將傳統的傳感器和微處理器及相關電路組成一體化的結構，就是傳感器的智能化。智能傳感器具有自校準、自補償、自診斷、數據處理、雙向通信、信息存儲和記憶、數字信號輸出等功能。智能傳感器按其結構分為模塊式、混合式和集成式三種。模塊式智能傳感器是初級的，是由許多互相獨立的模塊組成，其集成度不高、體積較大，但比較實用；混合式智能傳感器是將傳感器、微處理器和信號處理電路制作在不同的芯片上。目前，其作為智能傳感器的主要類型而被廣泛應用；集成式智能傳感器是將一個或多個敏感元件與微處理器、信號處理電路集成在同一芯片上，其結構一般是三維器件（立體器件），具有類似于人的五官與大腦相結合的功能，并且智能化程度隨著集成化程度的提高而不斷提高。如美國圖尼爾公司的ST—3000型智能傳感器，采用半導體工藝，在同一芯片上制作CPU，EPROM和靜壓、壓差、溫度等三種敏感元件。論文參考。另外還有MEMS，MEMS通常是由傳感器、信息單元、執行器和通信/接口單元等組成。它可從需要觀測與控制的對象中獲取光、聲、壓力、溫度等信息，轉換成電信號并要求處理、提取信息，通過執行器對目標實施控制或顯示；同時，系統通過通信/接口單元以光、電或磁的形式與其它微系統保持信息聯系。

今后,隨著傳感器技術的發展,還將研制出更高級的集成式智能傳感器,它完全可以做到將檢測、邏輯和記憶等功能集成在一塊半導體芯片上。同時，冷卻部分也可以制作在立體電路中，利用帕耳帖效應使電路進行冷卻。目前，集成式智能傳感技術正在起飛，它勢必在未來的傳感器技術中發揮重要的作用。

5．傳感器的虛擬化和網絡化

5．1虛擬化。自20世紀90年代以來，一種全新概念“虛擬化”正獲得愈來愈廣泛的應用。虛擬傳感器是傳感器、計算機和軟件這三者的有機結合，構成軟硬結合、實虛共體的新一代傳感器。這種傳感器是基于計算機平臺并且完全通過軟件開發而成，利用軟件來建立傳感器模型、標定參數及標定模型，以實現最佳性能指標。如美國B＆K公司最近已開發一種基于軟件設置的TEDS型虛擬傳感器，其主要特點是每只傳感器都有唯一的產品序列號并附帶一張軟盤，軟盤上存儲著該傳感器進行標定的有關數據。使用時，傳感器通過數據采集器接至計算機，首先從計算機輸入該傳感器的產品序列號，再從軟盤上讀出有關數據，然后自動完成對傳感器的檢查，傳感器參數的讀取、傳感器設置和記錄工作。此外，專供開發虛擬傳感器產品的軟件工具也已面市了。

5．2網絡化。網絡傳感器是包含數字化傳感器、網絡接口和處理單元的新一代智能傳感器。這里講的網絡已不限于傳感器總線，還應包括現場總線、局域網和因特網。數字傳感器首先將被測參數轉換成數字量，再送給微處理器做數據處理，最后將測量結果傳輸給網絡，以便實現各傳感器之間、傳感器與執行器之間，傳感器與系統之間的數據交換及資源共享。

6．研究生物感官，開發仿生傳感器

大自然是生物傳感器的優秀設計師。它通過漫長的歲月，不僅造就了集多種感官于一身的人類本身，而且還設計了許許多多的功能奇特、性能高超的生物傳感器。如狗的嗅覺（靈敏閾為人的10 倍）；鳥的視覺（視力為人的8～50倍）；蝙蝠、海豚的聽覺（主動型生物雷達——超聲波傳感器）；蛇的接近覺（分辯率達0.001℃的紅外測溫傳感器）等等.這些生物的感官性能,是當今傳感器技術所望塵莫及的.研究它們的機理,開發仿生傳感器（包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺傳感器等）,也是引人注目的方向。目前只有視覺與觸覺傳感器得到了比較好的發展。

傳感器技術在廣泛應用于工業自動化、軍事國防和以宇宙開發為代表的尖端科學與工程等重要領域的同時，正以自己的巨大 力，向著與人們生活密切相關的方面滲透。論文參考。現代科學技術的飛速發展以及社會對高性能、高適用性傳感器的迫切需要，極大地推動了傳感器技術的發展。生物工程、醫療衛生、環境保護、安全防范、家用電器等方面的傳感器已層出不窮，并在日新月異地發展。我們有理由相信，傳感器這顆璀璨的明珠，必將放射出更加耀眼的光芒。

參考文獻：

〔1〕 單成祥.傳感器的理論與設計基礎及其應用〔M〕.北京：國防工業出版社，1999。

〔2〕 何希才.傳感器及其應用電路〔M〕.北京：電子工業出版社，2001。

〔3〕 黃長藝.機械工程測試技術基礎〔M〕.北京：機械工業出版社，2001。

〔4〕 王元慶.新型傳感器原理及應用〔M〕.北京：機械工業出版社，2002。

〔5〕 沙占友.智能化集成溫度傳感器原理及應用〔M〕.北京：機械工業出版社，2002

〔6〕 何勇　王生澤.光電傳感器及其應用〔M〕.北京：化學工業出版社，2004

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摘要：

高?；瘜W實驗教學中心為了提高實驗室管理水平，必須推行規范化、智能化管理，因為它是衡量實驗室管理水平的標尺.實驗教學中心要圍繞這一主題，以經濟、實用、簡便、安全為原則，優化管理網絡系統設計，為實驗教學中心建設提供良好的信息平臺，達到提高實驗室管理效率、學生學習效率，資源共享和減少環境污染的目標.

關鍵詞：

化學實驗教學中心；規范化管理；智能化管理；網絡管理

隨著高校實驗室管理改革的逐步推進，化學實驗教學中心建設也在進一步規范化、智能化，高校實驗室管理工作也變得更加繁重和復雜.為使實驗中心能夠高質量完成實驗教學任務，成為師生教學、科研的平臺，最優化的利用實驗室資源，就必須對其進行規范化、智能化管理.結合我院實驗教學中心建設的實際情況，摸索、探究出一套適合于大學實驗室規范化、智能化的管理系統，在實驗室人員、儀器設備、化學藥品、實驗用房、實驗課程、實驗項目、實驗耗材、實驗中心建設項目、實驗中心經費等一系列與實驗教學相關的管理方面，充分發揮實驗教學中心的作用，是一個長期的課題.

1化學實驗教學中心規范化管理

規范化管理就是管理者通過系統思考，建立健全并優化完善一套以人為本、上下認同、行之有效的管理體系來主導實驗教學中心的管理[1].規范化管理的實質就是打造卓有成效的管理體系，化學實驗教學中心規范化管理包括實驗室的計劃管理、制度管理、實驗室技術人員的管理、儀器設備管理、藥品管理、安全管理以及檔案管理等.在化學實驗室規范化管理一文[2]中已經論述，下面著重介紹化學實驗教學中心的智能化管理.

2化學實驗教學中心智能化管理

2.1建立智能化管理系統

智能化系統是由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面應用的智能集合.隨著信息技術的不斷發展，其技術含量及復雜程度也越來越高，智能化的概念開始逐漸滲透到各行各業以及日常生活的各個方面.面對目前高校實驗室管理越來越細化、規范化，高校化學實驗教學中心的工作量也越來越大，加之教育部本科教學質量水平評估的需要，實驗教學中心智能化建設越來越受到學校的重視.在實驗教學中心智能化建設方面，建立一套內部網絡系統，既節省了人力又第一時間了解資源配置，做到資源共享.國內高校普遍采用的是北京化工大學開發的儀器設備管理智能化系統，但此系統僅僅是對儀器設備的管理，沒有涉及實驗教學中心的其他內容[3].由廣東工業大學實驗室與設備管理處開發的實驗室綜合管理系統做得比較好，將高校實驗室綜合管理系統以智能化模塊形式設計出來，包括實驗教學中心的各個方面，由實驗室管理、實驗室隊伍、儀器設備、低值易耗品、實驗教學、實驗室開放、實驗室建設、實驗室評估、系統維護和數據報表等十大模塊組成[4].在這十大模塊中還可進一步細化，具體模塊按實際需要隨時增減信息內容.我們在實驗室綜合管理系統[4]的基礎上，優化每個模塊，建立化學實驗教學中心管理系統.如低值易耗品管理模塊，在玻璃儀器、試劑、藥品的入庫、領用的常規管理中，設定庫存的最低警戒線，當某種庫存低于警戒數量時，管理系統會通過系統內消息或以手機短信的形式通知相應實驗室管理員，以便及時補充.系統具有手機短信通知功能，當有老師需要的信息時，系統會自動以手機短信的形式發送給老師，使老師在第一時間得到自己所需信息.實驗教學模塊設置實驗課進度表、實驗項目管理等，實驗項目有綜合性、設計性實驗的分類.實驗室建設模塊增加化工工藝實驗室、油品分析實驗室和石油煉制工程仿真實驗室（增設相關仿真軟件），使學生在計算機上就能演練工廠生產流程，有問題隨時在內部網上向老師請教，既方便了學生又增加了師生互動，提高了學生的學習興趣和學習效率.所有實驗室、儀器設備都按一定序列編號，教師、學生隨時都能查到相關信息，最大化的利用化學實驗教學中心智能化管理系統.大儀器設備還可提供社會服務，如食品安全檢測、環境的污染檢測等；石油化工實驗室還可以承擔企業員工短期培訓，承辦職業院校和企業技能大賽；企業和教師可利用該智能化管理系統進行合作，作為新項目的技術研究、開發以及新工藝、新技術、新工具的試驗場所，最優化的利用實驗室.系統維護模塊負責全院基礎數據及用戶管理，即學院數據、專業數據、學生數據、課程數據、用戶角色和使用權限的分配等.這樣學校、學院能夠隨時監控實驗中心信息情況.

2.2建立開放式智能化實驗教學網絡管理

智能化網絡管理系統是指實驗教學人員依托計算機網絡及配套軟件實時地對實驗過程進行管理[5].該系統具體包括：

（1）學生在網絡管理系統中申請報名，對學生身份進行鑒別（系統顯示學生注冊照片）.

（2）對開放式實驗教學進行網絡預約或學生電子簽到，為學生提供盡可能好的實驗環境.

（3）通過網上安排開放實驗項目.除了常規教學實驗外，按照學校要求每個學院都必須有開放的實驗項目供學生在網上預約.預約的一般流程：實驗項目經教務處批準后，實驗教學中心主任安排實驗室，實驗員負責審批并檢查教師預約的時間與常規實驗教學安排是否有沖突，通過審批后開放實驗就加入總實驗課表中，不同實驗課程可用不同顏色區分開，實驗總課表就能實時反映各個實驗室的信息，實現實驗教學中心對各個實驗室的動態管理.學生在教師安排好的實驗時間、地點、批次之后，在規定時間進入實驗室做開放實驗.

（4）已完成實驗的學生，教師給出實驗報告成績，并對學生實驗操作情況給予評定.開放實驗結束后，教師可利用該系統對整個實驗進行評價、分析和數據統計等.學生開放實驗的綜合成績包括四部分：①學生的出勤率；②動手操作能力；③做實驗時紀律表現；④實驗報告成績等.建立開放式實驗教學智能化網絡管理，增強了實驗室開放的廣度和深度，提高了實驗室的利用率.

2.3建立畢業論文創作智能化網絡管理

學生做畢業論文和指導教師的指導是一個雙向選擇的過程，首先學生通過內部網選擇自己感興趣的教師研究課題及實驗室里所擁有的設備，然后指導教師通過學生所報的人數與所學的專業再進行調整.

（1）指導教師可以通過內部網隨時與所指導的學生進行交流，探討論文題目、選材及論文或實驗所存在的問題.學生在做畢業論文實驗或寫論文時遇到問題可以在內部網上向指導教師請教，指導教師再適時予以解答.

（2）利用仿真軟件做畢業論文.化學和環境科學系的同學可以通過內部網與指導教師聯系在仿真軟件上做預實驗，如果方法可行，再投入試劑進入實驗室實際操作.化工類學生做畢業設計時可以利用仿真軟件作為依托，更加直觀地設計自己需要的工藝和產品，從仿真軟件上直接觀察自己的工藝流程，不合理的地方可利用軟件直接修改，直到合理完美，再轉入到化工設備中做實驗.化工設備工藝流程一旦開啟，所需試劑、材料用量都很大，利用仿真軟件可以節約時間，節約原材料，避免不必要的浪費，又保護了環境.

（3）學生在做實驗和寫畢業論文時普遍存在的問題或難題，可以在內部網上統一回復解決，也可以單獨個別討論.老師在統一回復時，學生可以根據老師的建議，揚長避短修改自己的論文，使自己的論文日趨完善.

3結束語

通過化學實驗教學中心規范化、智能化管理的研究，把化學實驗教學中心所有資源建立一套內部網絡，做到資源共享.學生可通過校園網絡了解學院所有的儀器設備以及所開設的實驗課程，可以在網上選擇自己喜愛的選修課、開放實驗、教師的科研方向或適合自己做畢業論文的實驗室，使整個實驗室及儀器設備得到充分的利用，既方便了學生又為學生節約時間，讓學生學到了許多自己感興趣的知識，提高了操作技能.總之，化學實驗教學中心智能規范化管理是實驗室正常運行的關鍵，它有利于提升實驗技術人員的素質和工作效率，提高實驗教學中心管理層次和水平，降低管理費用；有利于提高儀器設備的使用率，減少試劑、藥品的浪費，有效避免實驗室意外事故的發生，同時減少了環境污染.

參考文獻：

[1]文博.新編市場營銷規范化管理制度精選[M].北京：中國紡織出版社，2009.

[2]徐飛，白林，趙國虎，等.化學實驗室規范化管理的探索[J].廣東化工，2015，42（17）：185，201.

[3]何邦平，陳杰，鐘如意，等.實驗室規范化管理的探討[J].實驗室研究與探索，2003，（3）：113-114.

[4]陳浪城，鮑鴻.高校實驗室綜合管理系統的探索與實踐[J].實驗室科學，2009，51（1）：156-158.

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關鍵詞：Zigbee；組網結構；物聯網

中圖分類號：TN915.65 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技術、嵌入式技術、信息家電的飛速發展，使智能家居網絡的構建成為可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網絡技術，而與物聯網的結合更加突出了ZigBee的技術。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收發器與ZigBee協議棧的組合，在數千個微小的節點之間相互協調實現通信。這些節點只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個節點，所以它們的通信效率非常高。因此，ZigBee在傳感器網絡、智能家居、工業自動化等領域有廣泛的應用。在這樣的背景之下，很多公司都開始了ZigBee產業化的道路。智能家居是未來家居的發展方向，它利用先進的物聯網技術將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，通過統籌管理，為人們提供智能、舒適的居住環境。ZigBee技術是一種家電智能控制無線系統，是近幾年發展起來的一種短距離的無線通信技術，具有短距離、低功耗、低數據率、低成本、安全可靠等優點，而物聯網使用的無線技術，實現物物相連，給人們的生活帶來重大改變。家庭內部地理范圍小，非常適合ZigBee技術對其進行聯網，而ZigBee的最初切入點也正是家庭自動化。采用ZigBee技術組建智能家居內部通信網，其網絡采用網絡拓撲結構，實現簡單，并且具備自組網功能，新傳感器節點入網無需人工配置，考慮了系統異常的情況。每一個Zigbee網絡節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。ZigBee技術會因室內環境影響做出相應的改善，采用了多工作模式（如休眠模式）降低了傳感器節點的功耗，延長了節點的使用壽命。智能家電控制系統實現了傳感器的通用接入，組建了基于ZigBee技術的自組織網絡，系統安裝方便，擴展性好，具有很好的實用價值?？傊悄芗译娍刂葡到y已把人們從日?，嵤轮薪夥帕顺鰜恚瑢崿F了智能化家居。

一、Zigbee無線組網技術及其協議

家電智能控制無線自組網絡系統采用ZigBee技術，對于一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，它符合IEEE802.15.4協議。在網絡組建上，它選用的是“星狀組網”方案，因為星形結構適合于實時性要求高，數據量比較大的場合。以下是家庭網絡的總體結構。

IEEE 802.15.4標準是針對于低速無線個人區域網，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準?；赯igBee的無線傳感器網絡具有備成本低、傳輸速率低、設備體積小、省電、網絡自愈等特點，ZigBee可以廣泛應用在家庭自動化。

二、Zigbee技術家電智能硬件設計

在硬件設計上，家電智能控制系統的硬件設計，主要有射頻數據模塊、微控制器和設備組成。微處理器選用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，無線收發器選用Freescale公司推出的一種短距離、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技術家電智能軟件設計

在軟件設計上，家電智能系統的軟件設計分為三層：系統平臺層、協議層和應用層。系統平臺層通過API應用程序接口來給協議層提供服務；協議層則實現了基于802.15.4的物理層和鏈路層以及基于ZigBee的網絡層協議；應用層通過API來調用協議層提供的服務，實現網絡的管理和數據傳輸等任務。

Zigbee技術的協議層結構簡單，不同于藍牙和其他網絡結構，這些網絡結構通常為7層，而Zigbee技術僅為3層。在Zigbee技術中，PHY層和MAC層采用lEEE802.15.4協議標準，其中，PHY提供了兩種類型的服務：通過物理層管理實體接口（PLME）對PHY層數據和PHY層管理提供服務。

四、結束語

通過項目組全體成員和指導老師的努力，經過了一年左右的時間，我們終于完成了本次項目的論文。從開始申請這個項目時的茫然到這個項目論文文章的完成，每一個階段對于我們來說都是一次新的嘗試和挑戰。在這段時間里，我們學到了很多知識也感受了很多，因為這不是一個人獨立完成的而是以小組形式，分工合作來完成的。明確目標很重要，小組成員之間的相互協調更是不可或缺，這些都體現出了團隊合作的重要性。雖然本次項目不是很完善，還有很多不足之處，但是小組全體成員和指導老師的努力大家是有目共睹的，這些對于我們來說就是莫大的欣慰和成就感，我們相信其中的酸甜苦辣終究會化成美味的甘泉。這次論文的經歷讓我們受益匪淺，從中我們知道論文是要用心去寫，是真正學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究能力，沒有研究就不會有所突破。希望這次的經歷能讓我們大家在以后的學習和工作中更加努力，激勵著我們繼續進步。

參考文獻：

[1]李文仲.CC1110/CC2510無線單片機和無線自組織網絡入門與世界[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

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