来源:Sensors 发布时间:2022/3/8 17:06:06
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Sensors:2021年封面文章合集 (第四期) | MDPI 编辑荐读

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本期编辑荐读为您精选了Sensors 期刊2021年六期封面故事文章,主题包括湿度传感器的性质、室内自定位系统、智能电网的优化调度、机械假肢控制、微RNA生物检测和自愈式传感器,希望能为相关领域学者提供新的思路和参考。

01 Characterization and Comparison of Biodegradable Printed Capacitive Humidity Sensors

生物可降解印刷电容式湿度传感器的表征与比较

Emma Wawrzynek, Carol Baumbauer and Ana Claudia Arias

https://doi.org/10.3390/s21196557

生物可降解传感器在农业和智能包装等领域均有广泛应用。

柔性的生物可降解传感器,在智能包装到智慧农业等一系列领域中具有广泛的应用。本文研究并比较了不同生物降解基底的叉指电极 (IDE) 性能。基底在这些IDE器件中充当感知层,其介电常数随着材料从空气中吸收水分而增加。因此,本文将这种电极作为湿度传感器研究。作者比较了不同基底传感器的灵敏度、响应时间、迟滞现象和温度稳定性。研究发现,基于聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的传感器在一系列温度和高湿度环境中工作性能最优。基于聚乳酸 (PLA) 的传感器最通用,其具有快速响应、迟滞有限以及可生物降解等特点。纸基传感器因响应时间长而应用受限;然而,其在湿度逐渐变化的环境中表现出色。此外,纸张也是一种常见的柔性可回收材料。淀粉基传感器也反映出响应时间长和迟滞现象,但表现出较高的灵敏度和温度稳定性。随着可再生基底材料的使用更加普遍,这类基底传感器在植物传感领域将具有非常高的应用潜力。

02 Clutter Suppression for Indoor Self-Localization Systems by Iteratively Reweighted Low-Rank Plus Sparse Recovery

室内自定位系统基于迭代重加权低秩稀疏恢复的杂波抑制

Jesús Sánchez-Pastor et al.

https://doi.org/10.3390/s21206842

利用室内自定位系统获取建筑物内部结构信息。

近年来,利用室内自定位系统获取建筑物内部精确结构的研究图备受关注。当室内发生火灾等灾害时,其可为应急调度员提供有用信息。室内自定位系统通过房间内固定参考点 (地标) 来获得可靠的结构图。面对恶劣环境,无芯片地标因其稳定性和可预测性而拥有更好的应用前景。本文提出了一种低秩稀疏恢复的迭代重加权算法,评估了最先进杂波抑制方法的性能,从而增强了对无芯片地标的检测和识别能力。此外,文章还结合机器学习方法,优化了算法的参数,成功提高了算法的效率、收敛速度和稳定性。将来,学者们会使用低秩稀疏恢复方法 (RPCA) 的性能将研究对象应用于更复杂的动态场景中。

03 Day Ahead Optimal Dispatch Schedule in a Smart Grid Containing Distributed Energy Resources and Electric Vehicles

包含分布式能源和电动汽车的智能电网日前最优调度

Maria Fotopoulou, Dimitrios Rakopoulos and Orestis Blanas

https://doi.org/10.3390/s21217295

经过智能优化的智能电网可有效结合各自可再生能源 (RES) 和电动载具。

本文提出了一种智能电网的日前优化调度方法,该方法考虑了丰富的能源组合,包括双轴跟踪光伏板 (PV)、风力涡轮机 (WT)、电池储能系统 (BESS) 和电动汽车 (EV),这些能源在车连网 (V2G) 模式下被用作附加储能系统。日前优化调度方法的目标是最大限度减少由主电网输入的能源。该方法的可行性取决于智能电网的广泛通信网络,包括传感器和计量装置,它们提供有关分布式能源 (DER) 生产、能源消耗和电动汽车用户行为的有效信息。这种日前优化调度方法被应用于智能电网,以展示其在可持续性、充分利用DER生产以及电动汽车作为产消者能力方面的有效性。总体而言,敏感性分析结果凸显了所选参数对智能电网自耗的影响,以及V2G参与能源结构的重要性。

04 Questioning Domain Adaptation in Myoelectric Hand Prostheses Control: An Inter- and Intra-Subject Study

怀疑肌电假肢控制中的域适应性:对同一受试者和不同受试者的研究

Giulio Marano et al.

https://doi.org/10.3390/s21227500

研究诸如Ninapro的数据集,有助于促进电力机械假肢在康复应用和运动控制领域的研究。

限制使用通过肌电图和模式识别控制的灵巧机械手假肢的一个主要因素与从零开始训练复杂模型所需的努力有关。为了克服这一问题,一些学者将预先训练的模型 (从先前的受试者中获得) 与针对特定用户的训练课程相结合。尽管取得了一些可喜的研究成果,但最近的研究表明,如果在不利用转移学习的标准方法上进行适当的超参数优化,而使用传统转移学习算法,机械手的域适应性则不会显著提高。此外,本文还对来自同一患者但在不同数据采集方案中记录的数据进行实验扩展、分析。研究结果表明,测试的迁移学习技术对于准确性没有明显的提高。

05 Smartphone-Based Device for Colorimetric Detection of MicroRNA Biomarkers Using Nanoparticle-Based Assay

基于智能手机的纳米颗粒比色检测微RNA生物标记物的设备

Tushar Krishnan, Hsin-Neng Wang and Tuan Vo-Dinh

https://doi.org/10.3390/s21238044

一款基于智能手机的能快速诊断人体各项指标的设备。

微RNA检测正在成为临床诊断中的重要数值依据,通过对微RNA的检测,可以做到无创检测癌症、心血管疾病以及传染病等多种疾病。多年来,虽然临床医生可以使用检测微RNA的设备,但这些设备依然笨重,且需高昂的人力成本。智能手机卓越的计算能力和易用性,以及可现场使用的光学检测技术,为微RNA检测提供了一种有用且便携的替代方案。本文介绍了一种名为“Krometriks”的基于智能手机的设备:该设备由智能手机、3D打印配件和定制的专用移动应用程序组成,能够使用基于纳米颗粒的分析方法对微RNA进行简单快速的比色检测。这种设备可以提供方便且价格合理的微RNA测试,并可应用于全球范围。

06 Soft Self-Healing Fluidic Tactile Sensors with Damage Detection and Localization Abilities

具有无损检测和定位能力的软自愈式流体触觉传感器

Thomas George Thuruthel et al.

https://doi.org/10.3390/s21248284

一种可用于检测和定位连续损伤的自愈式传感器。

自愈式传感器的一大优势是有可能延长现有传感器的使用寿命。本文介绍了一种自愈式流体传感器的设计,该传感器可用于连续的损伤检测和定位。这种传感器可以在室温下自主恢复全部功能,愈合时间非常短,且使用多面定位技术在一维和二维表面上进行损伤检测和定位。本文还描述了该传感器的工作原理 (物理刺激通过封闭流体室内的压力波动来传递信息) 及力传感能力。这款传感器能够在远程、不受干扰的情况下获取触觉信息。这种自愈式传感器具有高度可扩展性、易于搭建部署、价格低廉等优点,可适用于多重损伤检测。

Sensors 期刊介绍

期刊囊括所有传感器科学和技术研究领域,例如物理传感器、智能传感器、传感网络和物联网、生物传感器、化学传感器、雷达和通信导航遥感、传感成像、可穿戴电子设备、先进的传感材料等。目前,期刊已被Science Citation Index Expanded (SCIE)、PubMed、EI、Scopus等数据库收录。

2020 Impact Factor:3.576

2020 CiteScore:5.8

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