Sensors for Environment, Health and Security pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Baraton, Marie-Isabelle (EDT)

出品人:

页数:497

译者:

出版时间:

价格:919.00 元

装帧:

isbn号码:9781402090103

丛书系列:

图书标签:

• Sensors
• Environmental Monitoring
• Health Monitoring
• Security
• IoT
• Wireless Sensor Networks
• Data Acquisition
• Signal Processing
• Smart Sensors
• Wearable Sensors

《感应之眼：无处不在的守护者》 在这瞬息万变的时代，我们赖以生存的环境、身体的健康状况以及所处的安全空间，都与无时无刻不在运行的“感应”息息相关。然而，大众对支撑这些感应的科技，以及它们如何细腻地织就我们生活的保护网，往往知之甚少。本书《感应之眼：无处不在的守护者》便是一次深入浅出的探索，它旨在揭示那些隐藏在日常之下的传感器技术，以及它们如何成为环境监测、健康守护与安全保障不可或缺的“眼睛”。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是通过引人入胜的叙述，带领读者走进传感器世界的奇妙旅程。我们将从最基础的概念讲起，理解什么是传感器，它们为何存在，以及它们在宏观与微观世界中扮演的角色。你会发现，从智能手机里的陀螺仪，到监测空气质量的空气站，从监测心率的穿戴设备，到保障交通安全的摄像头，它们背后都凝聚着传感器技术的智慧。 第一篇：环境的呼吸——守护我们共同的家园 环境是人类生存的基石，而传感器则成为了我们感知和理解环境变化的重要工具。在本篇中，我们将聚焦于传感器在环境保护领域的广泛应用。 空气质量的“侦探”： 你是否曾好奇过，为什么手机上能实时显示PM2.5浓度？本书将深入解析用于监测空气污染物的传感器，例如颗粒物传感器（PM2.5、PM10）、气体传感器（SO2、NOx、CO、O3）等。我们将探讨它们的测量原理、精度挑战以及如何通过网络化部署，构建起覆盖城乡的空气质量监测网络。你将了解到，这些“小小的眼睛”如何为我们提供决策依据，帮助政府制定更有效的环保政策，也让我们普通民众能够做出更健康的生活选择，例如何时开启空气净化器，或者选择哪条路线通勤。 水资源的“守卫者”： 水是生命之源，而水体的健康直接关系到生态平衡和人类健康。本书将介绍水质监测传感器，包括pH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、浊度传感器以及各种离子传感器。我们将讲解它们如何被用于监测河流、湖泊、海洋以及饮用水源的污染情况，例如重金属、农药残留、富营养化等。通过这些传感器的实时数据，科研人员可以及时发现水体污染源，评估水体生态系统的健康状况，并为水资源的可持续利用提供科学支撑。 土壤的“倾听者”： 土壤是农业生产的根基，也是地球生态系统中重要的组成部分。本书将探讨土壤传感器在农业和环境监测中的作用。我们将介绍湿度传感器、温度传感器、pH传感器、以及氮磷钾等养分传感器。这些传感器能够帮助农民精确了解土壤状况，优化灌溉和施肥方案，实现精准农业，提高农作物产量和质量，同时减少化肥农药的使用，保护土壤健康。此外，在环境修复领域，土壤传感器也扮演着关键角色，帮助监测土壤重金属污染、有机污染物等。 气候变化的“记录者”： 极端天气事件频发，气候变化已成为全人类面临的严峻挑战。本书将介绍各种用于监测气候变化的关键传感器。我们将探讨气象站中使用的温度、湿度、气压、风速、风向传感器，以及它们如何支撑天气预报的准确性。更进一步，本书将触及更复杂的传感器应用，例如卫星遥感技术中的多光谱、高光谱传感器，它们如何监测地表温度、植被覆盖、冰川融化、海平面上升等全球性气候变化指标。 生态系统的“观察哨”： 生态系统的健康是地球生命力的体现。本书将介绍用于监测生物多样性、森林健康、野生动物活动等的传感器。例如，声音传感器可以监测鸟类鸣叫、昆虫活动，以评估生物多样性；红外传感器可以追踪野生动物的活动范围和行为模式；气体传感器可以监测森林中的挥发性有机物（VOCs）排放。这些“生态哨兵”帮助科学家们更全面地理解生态系统的动态变化，为生物多样性保护和生态修复提供宝贵数据。 第二篇：健康的脉搏——守护生命的活力 生命健康是每个人最宝贵的财富，而传感器技术在疾病预防、诊断、治疗以及日常健康管理中发挥着越来越重要的作用。 穿戴式健康监测的革命： 智能手表、健康手环已不再是简单的计时工具，它们是集成了多种传感器的个人健康监测中心。本书将深入剖析这些穿戴式设备中的关键传感器，包括： 光学心率传感器： 如何利用光线反射测量脉搏，实现心率、心率变异性（HRV）的监测。 加速度计和陀螺仪： 如何记录步数、识别运动类型（跑步、游泳、骑行），并监测睡眠质量（翻身、活动）。 血氧传感器： 如何测量血液中的氧饱和度，对于呼吸系统疾病的监测尤为重要。 体温传感器： 如何实时监测体温变化，预警发烧等健康问题。 ECG（心电图）传感器： 如何记录心电信号，辅助检测心律不齐等心脏疾病。 皮肤电导传感器（GSR）： 如何测量皮肤的电导率，间接反映情绪和压力水平。 医学影像与诊断的“火眼金睛”： 在医院里，传感器技术是疾病诊断的基石。本书将介绍用于医学影像的传感器技术。 X射线探测器： 如何将X射线转化为可见光或电信号，形成医学影像，用于骨骼、器官等的检查。 CT扫描的探测器阵列： 如何快速、精确地收集X射线数据，构建三维影像，用于更精细的诊断。 MRI（核磁共振成像）的梯度线圈和射频线圈： 如何产生磁场和接收信号，生成软组织的高分辨率影像。 超声波换能器： 如何发射和接收声波，通过回波成像，用于监测胎儿、脏器等。 PET（正电子发射断层扫描）的闪烁探测器： 如何探测放射性示踪剂产生的信号，用于评估器官功能和检测癌症。 实验室诊断的“精准滴定”： 许多疾病的诊断依赖于精确的实验室检测，而传感器在其中扮演着核心角色。 血糖传感器： 无论是连续血糖监测（CGM）设备还是传统血糖仪，都离不开电化学传感器，用于测量血液中的葡萄糖浓度。 生物传感器： 本书将介绍更广泛的生物传感器，它们利用生物识别元件（如酶、抗体、核酸）与待测物质结合产生的信号变化，用于检测各种生物标志物，例如肿瘤标志物、病原体、激素等，实现快速、高灵敏度的诊断。 气体传感器在呼吸分析中的应用： 某些疾病，如糖尿病酮症酸中毒，可以通过呼气中的特定气体成分来判断，呼吸分析传感器为此提供了可能。 智能医疗与远程监护： 传感器技术正在推动医疗模式的转变，实现更智能、更便捷的医疗服务。本书将探讨： 远程病人监护系统： 如何通过穿戴式传感器和家庭环境传感器，实时监测慢性病患者的生命体征，并在出现异常时向医护人员发出警报，实现居家养老和慢病管理。 智能药盒与给药提醒： 通过传感器监测药物的服用情况，提醒患者按时服药，提高依从性。 康复监测： 在物理治疗和康复过程中，传感器可以监测患者的运动幅度、力度和协调性，为康复师提供量化评估，优化康复计划。 第三篇：安全的屏障——守护我们的生活空间 安全感是我们最基本的需求之一，而传感器技术则构筑了抵御风险、保障人身财产安全的无形屏障。 家庭安防的“千里眼”与“顺风耳”： 现代家庭安防系统已不再局限于简单的门窗报警。本书将详细介绍： 运动探测器： 红外被动探测器（PIR）和微波探测器如何感知人体的存在和移动，触发报警。 门窗磁性传感器： 如何检测门窗的开启状态，防止非法入侵。 玻璃破碎传感器： 如何通过声音频率或振动模式，识别玻璃破碎声，及时预警。 烟雾报警器与燃气泄漏探测器： 这些传感器是家庭防火防爆的第一道防线，通过检测烟雾颗粒或特定气体浓度，及时发出警报。 智能摄像头与视频分析： 结合图像传感器和智能算法，摄像头能够识别异常行为、陌生人闯入，并进行录像，为事后追溯提供证据。 公共安全与城市管理： 在城市尺度上，传感器技术是维护公共安全、提升城市管理效率的重要支撑。 交通监控与智能交通系统： 摄像头、地磁传感器、雷达传感器等如何监测交通流量、识别违章行为、优化信号灯配时，提高道路通行效率，减少交通事故。 环境监测在公共安全中的作用： 例如，危险气体泄漏探测器在化工厂、地下空间等区域的应用，可以及时预警潜在的爆炸或中毒风险。 人群密度监测与应急管理： 在大型活动场所，通过视频分析或Wi-Fi信号探测，可以实时监测人群密度，预防踩踏事故。 智能井盖与基础设施监测： 传感器可以监测井盖的位移、倾斜，防止行人或车辆坠落，同时监测桥梁、建筑物的结构健康，及时发现安全隐患。 工业安全生产的“守护神”： 在高风险的工业生产环境中，传感器是保障操作人员安全、防止设备故障、减少事故损失的关键。 压力传感器、温度传感器、液位传感器： 用于监测生产过程中的关键参数，防止设备超压、过温、溢出等危险情况。 气体探测器： 在易燃易爆、有毒有害环境的工业场所，用于检测可燃气体、有毒气体，预防火灾、爆炸和中毒事故。 振动传感器： 用于监测旋转设备（如电机、泵）的振动状态，预警轴承磨损、不平衡等故障，及时进行维护，避免重大设备损坏。 断路器状态监测传感器： 确保电力系统的安全运行。 人脸识别与行为分析： 在一些特定区域，用于识别未经授权人员的进入，或监测工人是否违反安全操作规程。 个人安全与应急响应： 即使在个人层面，传感器技术也为我们的安全提供了更多保障。 跌倒检测传感器： 对于老年人或有特定健康状况的人群，跌倒检测传感器能够及时发现跌倒，并自动向预设的联系人发送求助信息。 GPS定位与求助按钮： 结合定位传感器，可以实现紧急情况下的精确求助。 智能门锁与访客管理： 通过传感器监测门锁状态，远程控制，并记录访客信息。 《感应之眼：无处不在的守护者》不仅将带领您了解这些令人惊叹的技术，更将激发您对未来生活的美好想象。从监测微小的空气污染物，到感知心脏的每一次跳动；从守护您的家园，到保障城市的脉动。传感器技术正以前所未有的方式，渗透并重塑着我们的生活。本书将为您揭示这些“眼睛”如何默默工作，构建一个更健康、更安全、更可持续的美好未来。无论您是科技爱好者，还是对环境保护、健康管理、公共安全感兴趣的读者，都将在这本书中获得深刻的启发与全新的认知。

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