隨著新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息過程中，首先要解決如何獲取準(zhǔn)確可靠的信息。傳感器作為獲取自然和生產(chǎn)實(shí)踐領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段，物聯(lián)網(wǎng)就成為連接各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的一張大網(wǎng)，將所有的信息進(jìn)行傳輸、分析、共享。
物聯(lián)網(wǎng)傳感器早已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等極其廣泛的領(lǐng)域。毫不夸張地說(shuō)，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步等方面具有革命性重要作用。
實(shí)驗(yàn)室該方向主要包括兩大類型的項(xiàng)目：
1.傳感器：分子鍵裂型生物傳感系統(tǒng)研究；高速鐵路輪軌動(dòng)態(tài)接觸狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
2. 無(wú)線通信：無(wú)線電子導(dǎo)游系統(tǒng)；基于無(wú)線通信的可穿戴移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)；基于rfid的無(wú)線智能傳感系統(tǒng)。
1. 傳感器
（1） 分子鍵裂型生物傳感系統(tǒng)研究
分子鍵裂技術(shù)是一種先進(jìn)的快速、實(shí)時(shí)檢測(cè)分子鍵裂信號(hào)的軟硬件平臺(tái)，能夠有效地鑒別特異性抗原、病毒及其他的生物分子等物質(zhì)，隨著其研究和應(yīng)用的不斷深入，它將會(huì)在分子生物學(xué)、疾病診斷、生物醫(yī)藥，食品衛(wèi)生安全，生化反恐等領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，創(chuàng)造巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前本實(shí)驗(yàn)采用分子鍵裂技術(shù)分別在qcm、spr及saw傳感器平臺(tái)開展應(yīng)用研究。
1）本實(shí)驗(yàn)室采用實(shí)驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法，研究qcm、spr及spr表面生物分子的結(jié)合機(jī)理及作用方向。在蛋白質(zhì)吸附，材料與細(xì)胞相互作用以及醫(yī)用材料相容性評(píng)價(jià)等方面具有特殊的優(yōu)勢(shì)。
2）本實(shí)驗(yàn)室開展了基于壓電晶體振動(dòng)及分子鍵斷裂原理的生物傳感器數(shù)值模擬，通過表面粒子施加機(jī)械力進(jìn)行理論研究及仿真分析，對(duì)qcm、spr及saw結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)、芯片尺寸等參數(shù)的仿真模擬，實(shí)現(xiàn)qcm、spr及saw芯片應(yīng)用范圍的調(diào)控及檢測(cè)穩(wěn)定性的提高。
3）本實(shí)驗(yàn)室還開展了分子鍵裂傳感器信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，qcm及saw能夠達(dá)到1hz精度的頻率分辨率，反映出qcm（或saw）表面10-9g（或10-15g）的質(zhì)量變化。通過采用直接數(shù)字頻率合成器技術(shù)（dds）、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（dsp）、以及高速、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)化器技術(shù)（adc），建立一種先進(jìn)的快速、實(shí)時(shí)分子鍵裂信號(hào)檢測(cè)軟硬件平臺(tái)，從而有效地鑒別特異性抗原、病毒及其他的生物分子等物質(zhì)。
（2） 高速鐵路輪軌動(dòng)態(tài)接觸狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
輪軌關(guān)系對(duì)列車運(yùn)行的安全性、舒適性和線路維修具有重大意義。本研究采用超聲技術(shù)研究高速鐵路輪軌動(dòng)態(tài)接觸狀態(tài)，運(yùn)用matlab或comsol軟件建立相應(yīng)模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬。并采用微加工技術(shù)設(shè)計(jì)制作微型超聲收發(fā)系統(tǒng)及回波信號(hào)檢測(cè)電路，構(gòu)建一種新型高速鐵路輪軌動(dòng)態(tài)接觸狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為高速鐵路列車運(yùn)行的安全性和可靠性提供了有力的保障。
2. 無(wú)線通信
（1） 無(wú)線電子導(dǎo)游系統(tǒng)
隨著旅游業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工導(dǎo)游已經(jīng)不能滿足游客的需求，本研究研發(fā)出一種可以代替人工導(dǎo)游的電子導(dǎo)游系統(tǒng)。具有體積少，重量輕，攜帶方便，界面友好及性價(jià)比高等諸多優(yōu)勢(shì)，在不久的未來(lái)將在市場(chǎng)上得到廣泛的應(yīng)用。
（2） 基于無(wú)線通信的可穿戴移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
本課題旨在研制一套基于先進(jìn)無(wú)線通信技術(shù)可穿戴式移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，服務(wù)于國(guó)家十二大新興產(chǎn)業(yè)中“大健康大保健”及“養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)”計(jì)劃，解決日益加劇的人口老齡化、醫(yī)療資源的合理分配和長(zhǎng)期及有效監(jiān)控病人的嚴(yán)重負(fù)擔(dān)等問題，提供了一個(gè)高效、低成本的便攜式生理參數(shù)監(jiān)控平臺(tái)；為國(guó)家建立一套完備的社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
（3） 基于rfid的無(wú)線智能傳感系統(tǒng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展、rfid作為物聯(lián)網(wǎng)中最關(guān)鍵的識(shí)別技術(shù)，扮演著越來(lái)越重要的角色。本實(shí)驗(yàn)室針對(duì)目前物聯(lián)網(wǎng)及傳感器研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，開展了“智能交通”、“智能物流”、“智能電網(wǎng)”、“智能家居”、“智能傳感器檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)”等多方面的研究，建立了一套完備的基于rfid技術(shù)的無(wú)線智能傳感系統(tǒng)。目前，實(shí)驗(yàn)室開展了rfid電子標(biāo)簽、rfid讀寫器智能化、小型化兩方面的研究，并且創(chuàng)造性的開展了傳感器與rfid標(biāo)簽通信問題的研究，對(duì)于無(wú)線智能傳感網(wǎng)絡(luò)的研究，具有重要的意義。