1. IntroductionIntelligent or smart

1. Introduction
Intelligent or smart sensors have been known for more than two decades. These sensors are more sophisticated than traditional sensors as they gather, analyse and transmit data. A state-of-the-art of intelligent sensors covering the last two decades are found in [1,2]. According to IEEE 1451.2 specifications, a smart sensor is a version of smart transducer that provides functions beyond those necessary for generating a correct representation of a sensed or controlled quantity. This functionality typically simplifies the integration of the transducer into applications in a networked environment.
The basic principle of an intelligent (i.e. smart) sensor is that its complexities must be concealed internally and must be transparent to the host system. Smart sensors are designed to present a simple face to the host structure via a digital interface, such that the complexity is borne by the sensor and not by the central signal processing system [3]. So far, an exact definition is still indefinite. However, generic concept of an intelligent sensor can be described according to Schodel [4]: ‘It is common to call a sensor intelligent, if just a microprocessor device is assembled at the location of the sensor transducer, to implement filtering and other simple pre-processing tasks at the location of the sensor’. In addition to the previous concept, Brignell [5] describes intelligent sensor that ‘modifies its internal behaviour to optimise its ability to collect data from the physical world and communicate them in a responsive manner to a host system’. This concept is similar to the concept given by Chita [6]. The ultimate intention of developing intelligent sensors is to imitate human abilities such as multiple functions for sensing objects simultaneously, learning with adapting capabilities and decision making [7]. The development of intelligent sensors rests on advances in hardware (i.e. measurement technology) and advances in software (i.e. processing technology). Advancing in microelectronic, microcomputer and manufacturing technologies enables an integration of sensing elements and signal processing elements embedded into a single chip found for example in Micro-Electro-Mechanical System (MEMS). For multiple measurements, Nagel [8] introduced the concept of ‘cluster’; the integral of several different sensing elements uses common computing and communicating capabilities and shares a power supply to imitate the human abilities. Continuous improvement in MEMS technology can ease this implementation. The use of such sensors is very promising in manufacturing as there is a clear trend towards modularity of future holistic intelligent Computer Numerically Controlled Machines (CNC), PLCs and Robots based on distributed control design which allows flexible control configuration and adaptation of systems. Such systems are governed by intelligent control systems consisting of a hierarchical structure of production control, machine control and drive control layers that have to implement open interfaces, learning capabilities, self-tuning mechanisms and sophisticated model-based prediction instruments in order to allow automated error-free machining for example. The future multi process autonomous machine is expected to be equipped with new concepts of multi agent sensors cluster to enable a full control of diverse variables such as cutting parameters, in-process dimensional measurement, geometric and form defects (Figure 1). After a static, dynamic and thermal analysis, a sensor mapping strategy on the machine is of paramount importance to ensure continuous and accurate feedback. As an example, various wireless sensors are placed at high amplitudes locations of major modes of vibrations, while thermal sensors are located in critical locations subject to larger expansions. With such a sensor mapping, it is planned to implement compensation of errors and forces while machining to secure zero defect workpiece in the autonomous mode
The use of reconfigurable sensors for maintenance requires data to participate in feature recognition in order to help in the identification of possible failures types and immediately decide on the actions to be taken (self diagnostic and self service strategy, self healing requiring autonomous supervision). In large complex plants such as chemical applications requiring safety and reliability, the processes are based on highly automated control systems involving a large number of sensors. These should be reconfigurable and capable of performing data interpretation and fusion from multiple sensors with the validation of local and remotely collected data. This will help in the reduction of false alarms and downtime as well as avoid jeopardizing personnel and environmental safety. Moreover, the data generated by manufacturing plants requires suitable techniques to improve their accuracy and to extract useful information about the operational status of the process. To enable such remarkable features in sensors technology, a number of core characteristics are presented and discussed next

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำเซนเซอร์อัจฉริยะ หรือสมาร์ทได้รับทราบสำหรับมากกว่าสองทศวรรษ เซนเซอร์เหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้นกว่าเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิมเป็นผู้รวบรวม วิเคราะห์ และส่งข้อมูล พบรัฐของเด่นของเซนเซอร์อัจฉริยะที่ครอบคลุมสองทศวรรษใน [1, 2] ตามข้อกำหนด IEEE 1451.2 เซนเซอร์สมาร์ทเป็นรุ่นพิกัดสมาร์ทที่มีฟังก์ชันเกินกว่าที่จำเป็นสำหรับการสร้างตัวแทนที่ถูกต้องของเหตุการณ์ หรือการควบคุมปริมาณ ฟังก์ชันนี้จะช่วยให้ง่ายรวมของพิกัดนี้ไปยังโปรแกรมประยุกต์ในสภาพแวดล้อมบนเครือข่ายThe basic principle of an intelligent (i.e. smart) sensor is that its complexities must be concealed internally and must be transparent to the host system. Smart sensors are designed to present a simple face to the host structure via a digital interface, such that the complexity is borne by the sensor and not by the central signal processing system [3]. So far, an exact definition is still indefinite. However, generic concept of an intelligent sensor can be described according to Schodel [4]: ‘It is common to call a sensor intelligent, if just a microprocessor device is assembled at the location of the sensor transducer, to implement filtering and other simple pre-processing tasks at the location of the sensor’. In addition to the previous concept, Brignell [5] describes intelligent sensor that ‘modifies its internal behaviour to optimise its ability to collect data from the physical world and communicate them in a responsive manner to a host system’. This concept is similar to the concept given by Chita [6]. The ultimate intention of developing intelligent sensors is to imitate human abilities such as multiple functions for sensing objects simultaneously, learning with adapting capabilities and decision making [7]. The development of intelligent sensors rests on advances in hardware (i.e. measurement technology) and advances in software (i.e. processing technology). Advancing in microelectronic, microcomputer and manufacturing technologies enables an integration of sensing elements and signal processing elements embedded into a single chip found for example in Micro-Electro-Mechanical System (MEMS). For multiple measurements, Nagel [8] introduced the concept of ‘cluster’; the integral of several different sensing elements uses common computing and communicating capabilities and shares a power supply to imitate the human abilities. Continuous improvement in MEMS technology can ease this implementation. The use of such sensors is very promising in manufacturing as there is a clear trend towards modularity of future holistic intelligent Computer Numerically Controlled Machines (CNC), PLCs and Robots based on distributed control design which allows flexible control configuration and adaptation of systems. Such systems are governed by intelligent control systems consisting of a hierarchical structure of production control, machine control and drive control layers that have to implement open interfaces, learning capabilities, self-tuning mechanisms and sophisticated model-based prediction instruments in order to allow automated error-free machining for example. The future multi process autonomous machine is expected to be equipped with new concepts of multi agent sensors cluster to enable a full control of diverse variables such as cutting parameters, in-process dimensional measurement, geometric and form defects (Figure 1). After a static, dynamic and thermal analysis, a sensor mapping strategy on the machine is of paramount importance to ensure continuous and accurate feedback. As an example, various wireless sensors are placed at high amplitudes locations of major modes of vibrations, while thermal sensors are located in critical locations subject to larger expansions. With such a sensor mapping, it is planned to implement compensation of errors and forces while machining to secure zero defect workpiece in the autonomous modeใช้เซ็นเซอร์ reconfigurable สำหรับการบำรุงรักษาต้องการข้อมูลการมีส่วนร่วมในการรับรู้คุณลักษณะเพื่อช่วยในการระบุชนิดของความล้มเหลวได้ และตัดสินใจทันทีในการดำเนินการที่จะใช้ (บริการตนเอง และวิเคราะห์ตนเองกลยุทธ์ ซ่อมแซมต้องปกครองดูแลตัวเอง) ในขนาดใหญ่ซับซ้อนพืชเช่นโปรแกรมประยุกต์เคมีที่ต้องการความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ กระบวนงานในระบบควบคุมอัตโนมัติสูงที่เกี่ยวข้องกับเซนเซอร์จำนวนมาก เหล่านี้ควรจะสามารถดำเนินการตีความข้อมูลและผสมผสานจากหลายเซนเซอร์มีความถูกต้องของข้อมูลท้องถิ่น และรวบรวมจากระยะไกล และ reconfigurable นี้จะช่วยในการลดและหยุดทำงาน ตลอดจนหลีกเลี่ยง jeopardizing บุคลากรและความปลอดภัยสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ข้อมูลที่สร้างขึ้น โดยโรงงานผลิตต้องเหมาะสมเทคนิค การปรับปรุงความแม่นยำของพวกเขา และแยกข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับสถานะการดำเนินงานของกระบวนการ เพื่อเปิดใช้งานคุณลักษณะที่โดดเด่นเช่นเทคโนโลยีเซนเซอร์ ลักษณะหลักที่แสดง และกล่าวต่อไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำเซ็นเซอร์อัจฉริยะหรือสมาร์ทได้รับทราบมานานกว่าสองทศวรรษ เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้นกว่าเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิมที่พวกเขารวบรวมวิเคราะห์และส่งข้อมูล รัฐของศิลปะของเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ครอบคลุมสองทศวรรษที่ผ่านมาจะพบใน [1,2] ตามมาตรฐาน IEEE 1451.2 รายละเอียดเซ็นเซอร์สมาร์ทเป็นรุ่นของตัวแปลงสัญญาณมาร์ทที่มีฟังก์ชั่นที่จำเป็นเกินเหล่านั้นสำหรับการสร้างการแสดงที่ถูกต้องของปริมาณรู้สึกหรือควบคุม ฟังก์ชั่นนี้มักจะช่วยลดความยุ่งยากของการรวมตัวแปลงสัญญาณที่ในการใช้งานในสภาพแวดล้อมเครือข่าย.
หลักการพื้นฐานของอัจฉริยะ (เช่นสมาร์ท) เซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนที่จะต้องปกปิดภายในและต้องมีความโปร่งใสในการระบบโฮสต์ เซ็นเซอร์สมาร์ทได้รับการออกแบบเพื่อนำเสนอใบหน้าที่เรียบง่ายกับโครงสร้างโฮสต์ผ่านทางอินเตอร์เฟซดิจิตอลเช่นที่ซับซ้อนเป็น borne โดยเซ็นเซอร์และไม่ได้โดยระบบประมวลผลสัญญาณกลาง [3] เพื่อให้ห่างไกลความหมายที่แน่นอนยังคงไม่แน่นอน อย่างไรก็ตามแนวคิดทั่วไปของเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่สามารถอธิบายได้ตาม Schodel [4]: 'มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะเรียกเซ็นเซอร์อัจฉริยะถ้าเพียงอุปกรณ์ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นที่ประกอบในสถานที่ของตัวแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์ที่จะใช้ในการกรองและ pre อื่น ๆ ที่เรียบง่าย -processing งานในสถานที่ตั้งของเซ็นเซอร์ ' นอกเหนือไปจากแนวคิดก่อนหน้านี้ Brignell [5] อธิบายเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ปรับเปลี่ยนพฤติกรรมภายในเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสามารถในการเก็บรวบรวมข้อมูลจากโลกทางกายภาพและการสื่อสารกับพวกเขาในลักษณะที่ตอบสนองต่อระบบโฮสต์ แนวคิดนี้มีความคล้ายคลึงกับแนวความคิดที่ได้รับจาก Chita เมื่อ [6] ความตั้งใจที่ดีที่สุดของการพัฒนาเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่จะเลียนแบบความสามารถของมนุษย์เช่นฟังก์ชั่นที่หลากหลายสำหรับการตรวจจับวัตถุไปพร้อม ๆ กันการเรียนรู้ที่มีความสามารถในการปรับตัวและการตัดสินใจ [7] การพัฒนาของเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่วางอยู่บนความก้าวหน้าในด้านฮาร์ดแวร์ (เช่นเทคโนโลยีการวัด) และความก้าวหน้าในซอฟต์แวร์ (เช่นเทคโนโลยีการประมวลผล) ก้าวหน้าในไมโครอิเล็กทรอนิกส์ไมโครคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการผลิตที่ช่วยให้การรวมกลุ่มขององค์ประกอบการตรวจจับและองค์ประกอบการประมวลผลสัญญาณฝังลงไปในชิปตัวเดียวที่พบเช่นใน Micro-Electro-Mechanical ระบบ (MEMS) สำหรับการตรวจวัดหลายแจคกี้ [8] นำแนวคิดของ 'กลุ่ม'; หนึ่งของการตรวจวัดองค์ประกอบที่แตกต่างกันใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไปและความสามารถในการสื่อสารและหุ้นแหล่งจ่ายไฟที่จะเลียนแบบความสามารถของมนุษย์ พัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านเทคโนโลยี MEMS สามารถอำนวยความสะดวกการดำเนินงานนี้ การใช้เซ็นเซอร์ดังกล่าวเป็นแนวโน้มมากในการผลิตที่มีแนวโน้มที่ชัดเจนต่อการต้นแบบแห่งอนาคตแบบองค์รวมที่ชาญฉลาดควบคุมเครื่องคอมพิวเตอร์ตัวเลข (CNC) PLC ของหุ่นยนต์และอยู่บนพื้นฐานของการออกแบบการควบคุมการกระจายซึ่งจะช่วยให้การตั้งค่าการควบคุมความยืดหยุ่นและการปรับตัวของระบบ ระบบดังกล่าวอยู่ภายใต้ระบบควบคุมอัจฉริยะประกอบด้วยโครงสร้างลำดับชั้นของการควบคุมการผลิตการควบคุมเครื่องและชั้นควบคุมไดรฟ์ที่ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบเปิด, ความสามารถในการเรียนรู้กลไกการปรับตัวเองและมีความซับซ้อนแบบที่ใช้เครื่องมือที่ใช้ในการคาดการณ์เพื่อให้ข้อผิดพลาดโดยอัตโนมัติ เครื่องจักรกลปราศจากตัวอย่างเช่น กระบวนการในอนาคตหลายเครื่องในกำกับของรัฐที่คาดว่าจะได้รับพร้อมกับแนวคิดใหม่ของการเซ็นเซอร์ตัวแทนหลายกลุ่มเพื่อให้ควบคุมเต็มรูปแบบของตัวแปรที่หลากหลายเช่นการตัดพารามิเตอร์กระบวนการในมิติการวัดเรขาคณิตและข้อบกพร่องรูปแบบ (รูปที่ 1) หลังจากที่คงที่แบบไดนามิกและความร้อนการวิเคราะห์กลยุทธ์การทำแผนที่เซ็นเซอร์ในเครื่องมีความสำคัญยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าการตอบรับอย่างต่อเนื่องและถูกต้อง ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์ไร้สายต่างๆจะถูกวางไว้ในสถานที่ช่วงกว้างของคลื่นที่สูงของโหมดที่สำคัญของการสั่นสะเทือนในขณะที่เซ็นเซอร์ความร้อนที่ตั้งอยู่ในสถานที่ที่สำคัญขึ้นอยู่กับการขยายขนาดใหญ่ ด้วยเช่นการทำแผนที่เซ็นเซอร์ก็มีการวางแผนที่จะดำเนินการชดเชยข้อผิดพลาดและกองกำลังในขณะที่เครื่องจักรกลเพื่อความปลอดภัยของชิ้นงานศูนย์ข้อบกพร่องในโหมดอิสระการใช้เซ็นเซอร์ reconfigurable สำหรับการบำรุงรักษาต้องมีข้อมูลที่จะมีส่วนร่วมในการรับรู้คุณลักษณะเพื่อที่จะช่วยในการระบุของที่เป็นไปได้ ประเภทความล้มเหลวและทันทีที่ตัดสินใจในการดำเนินการจะต้องดำเนินการ (ตัวเองการวินิจฉัยและกลยุทธ์การบริการตนเอง, การรักษาด้วยตนเองที่ต้องกำกับดูแลอิสระ)
ในพืชที่ซับซ้อนขนาดใหญ่เช่นการใช้งานสารเคมีที่ต้องการความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือกระบวนการที่อยู่บนพื้นฐานของอัตโนมัติระบบการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับจำนวนมากของเซ็นเซอร์ เหล่านี้ควรจะ reconfigurable และมีความสามารถในการดำเนินการตีความข้อมูลและฟิวชั่นจากเซ็นเซอร์หลายกับการตรวจสอบข้อมูลท้องถิ่นและเก็บรวบรวมจากระยะไกล ซึ่งจะช่วยในการลดการเตือนที่ผิดพลาดและการหยุดทำงานเช่นเดียวกับการหลีกเลี่ยงอันตรายต่อบุคลากรและความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ข้อมูลที่สร้างโดยโรงงานผลิตต้องใช้เทคนิคที่เหมาะสมในการปรับปรุงความถูกต้องของพวกเขาและเพื่อดึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับสถานะการดำเนินงานของกระบวนการ ต้องการเปิดใช้งานคุณสมบัติที่โดดเด่นดังกล่าวในเทคโนโลยีเซ็นเซอร์จำนวนลักษณะหลักจะนำเสนอต่อไปและพูดคุยกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ฉลาดหรือสมาร์ทเซ็นเซอร์ได้รับทราบมานานกว่าสองทศวรรษ เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้นกว่าเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิมที่พวกเขารวบรวม วิเคราะห์ และส่งข้อมูล สถานะของเซ็นเซอร์อัจฉริยะครอบคลุมสองทศวรรษ พบใน [ 1 , 2 ] ตาม IEEE 1451.2 ข้อกําหนดเป็นเซ็นเซอร์เป็นรุ่นสมาร์ท ตัวแปลงสัญญาณที่จำเป็นสำหรับการสร้างฟังก์ชันที่นอกเหนือจากบริการเป็นตัวแทนที่ถูกต้องของสัมผัส หรือควบคุมปริมาณ ฟังก์ชันนี้จะช่วยลดการรวมกลุ่มของตัวแปลงสัญญาณในการใช้งานในสภาพแวดล้อมเครือข่าย
หลักการพื้นฐานของอัจฉริยะ ( เช่นสมาร์ท ) เซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนของต้องปกปิดภายใน และต้องมีความโปร่งใสในระบบโฮสต์ เซ็นเซอร์สมาร์ทถูกออกแบบมาเพื่อแสดงหน้าง่ายโครงสร้างโฮสต์ผ่านทางอินเตอร์เฟซดิจิตอลเช่นที่ซับซ้อนเป็น borne โดยเซ็นเซอร์และระบบประมวลผลสัญญาณ โดยภาคกลาง [ 3 ] เพื่อให้ห่างไกลเป็นคำนิยามที่แน่นอนยังคงไม่แน่นอน อย่างไรก็ตามแนวคิดทั่วไปของเซ็นเซอร์ฉลาดสามารถอธิบายตาม schodel [ 4 ] ' มันเป็นปกติเรียกว่าเซ็นเซอร์ฉลาด ถ้าแค่ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นอุปกรณ์ประกอบที่ตำแหน่งของเซ็นเซอร์ transducer เพื่อใช้กรองและอื่น ๆง่ายการประมวลผลงานในตำแหน่งของเซนเซอร์ ' นอกเหนือไปจากแนวคิดเดิมbrignell [ 5 ] อธิบาย เซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ปรับเปลี่ยนพฤติกรรมภายในของการปรับความสามารถในการรวบรวมข้อมูลจากโลกทางกายภาพ และการติดต่อสื่อสารในลักษณะที่ตอบสนองต่อระบบโฮสต์ แนวคิดนี้คล้ายคลึงกับแนวคิดให้ชิตะ [ 6 ]ความตั้งใจสูงสุดของการพัฒนาเซ็นเซอร์อัจฉริยะเพื่อเลียนแบบความสามารถของมนุษย์ เช่น หลายฟังก์ชั่นสำหรับตรวจจับวัตถุพร้อมกัน การเรียนรู้ด้วยการปรับความสามารถและการตัดสินใจ [ 7 ] การพัฒนาเซ็นเซอร์ฉลาดขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ ( เช่นการวัดความก้าวหน้าในเทคโนโลยีและความก้าวหน้าในซอฟต์แวร์ ( เช่นการประมวลผลเทคโนโลยี ) ก้าวหน้า microelectronic ใน ,เทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์และการผลิตให้มีบูรณาการขององค์ประกอบและองค์ประกอบการประมวลสัญญาณที่ฝังอยู่ในชิปเดียวพบ ตัวอย่างเช่นในระบบเครื่องกลไฟฟ้าจุลภาค ( MEMS ) จาก . สำหรับการวัดหลาย เนเกิล [ 8 ] แนะนำแนวคิดของ ' กลุ่ม 'หนึ่งของการใช้ที่แตกต่างกันหลายองค์ประกอบคอมพิวเตอร์ทั่วไป และความสามารถในการสื่อสาร และหุ้นพลังงานจัดหา เพื่อเลียนแบบความสามารถของมนุษย์ การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านเทคโนโลยี รวมทั้งสามารถลดการใช้นี้ใช้เซ็นเซอร์ดังกล่าวมีศักยภาพมากในการผลิต โดยมีรูปแบบชัดเจน แนวทางแบบองค์รวมของเครื่องจักรในอนาคตคอมพิวเตอร์อัจฉริยะควบคุมด้วยตัวเลข ( CNC ) , PLC และออกแบบหุ่นยนต์ตามควบคุมซึ่งจะช่วยให้การตั้งค่าการควบคุมความยืดหยุ่นและการปรับตัวของระบบแบบกระจายระบบดังกล่าวจะถูกควบคุมโดยระบบควบคุมอัจฉริยะประกอบด้วยโครงสร้างลำดับชั้นของการควบคุมการผลิต , ควบคุมเครื่องจักรและชั้นควบคุมไดรฟ์ที่ใช้เปิดการเชื่อมต่อการเรียนรู้ความสามารถและ self-tuning กลไกซับซ้อนสำหรับเครื่องมือในการทำนายเพื่อให้เครื่องจักรกลอัตโนมัติข้อผิดพลาดฟรีตัวอย่างอนาคตหลายกระบวนการของเครื่องที่คาดว่าจะมาพร้อมกับแนวคิดใหม่ของเจ้าหน้าที่เซ็นเซอร์หลายกลุ่มเพื่อช่วยให้การควบคุมเต็มรูปแบบของตัวแปรที่หลากหลายเช่นการตัดพารามิเตอร์กระบวนการในมิติการวัด เรขาคณิต และรูปแบบความบกพร่อง ( รูปที่ 1 ) หลังจากการวิเคราะห์แบบไดนามิกและแบบคงที่ , ความร้อน