摘要：空芯太赫兹(Terahertz, THz)光纤因其损耗低和易集成功能材料等优点是当前研究热点。液态水在太赫兹频段具有的独特性质使其在太赫兹辐射、传感和器件等方面具有多种潜在应用。本文设计一种带有水缺陷层的太赫兹空芯布拉格光纤(hollow core Bragg fiber, HCBF),并采用有限元法分析了其温度特性。结果表明,设计的太赫兹光纤在0.34 THz到0.44 THz频段内存在明显的温度可调的吸收峰,且限制损耗随着水温的升高而增加。同时,光纤具有较高的核芯功率比,其值均大于98.6%。本文所研究的水填充太赫兹光纤在研究太赫兹与液体相互作用、太赫兹调控器件等领域具有潜在的应用价值。

摘要：为实现物联网环境下底层设备的集中管理及数据信息的远程监测,从平台架构和数据传输协议出发,提出一种基于消息队列遥测传输(message queuing telemetry transport,MQTT)协议的物联网平台。以Nodejs为开发环境,基于前后端分离架构分别开发可视化页面及后端服务器,基于模块化思想实现平台各部分功能。选择MQTT协议作为网关设备端与平台的通信协议,统一数据传输格式,实现平台对设备端数据的接入、管理及应用。结合实例测试,该平台可与多台网关设备并发通信,实现对底层设备的反向控制及监测数据可视化,具有良好的实用性和可扩展性。

摘要：肺部电阻抗层析成像(EIT)电极阵列的设计是影响系统性能与成像效果的关键因素之一,目前多在规则形状物场、等间距分布的前提条件下对电极阵列进行优化,却并不适用于肺部不规则边界的情况。本文提出基于深度学习的肺部电阻抗层析成像电极阵列优化方法,以电极位置为优化目标,以重建图像相对误差、图像相关系数、敏感场分布的均匀性以及敏感场Hessian矩阵的条件数为网络输入,以阵列电极位置为网络输出,基于DNN网络构建优化模型。实验结果表明,在呼气末和吸气末两种状态下,与传统的电极阵列均匀分布方法相比,基于深度学习的肺部EIT电极阵列优化方法将重建图像相关系数(image correlation coefficient,ICC)分别提高了33.17%、33.86%,结构相似度(structural similarity,SSIM)分别提高了14.5%、14.39%,峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)分别提高了26.3%、28.27%。因此可以得出结论,与传统方法相比基于深度学习的EIT电极阵列优化方法更适用于肺部EIT成像。

摘要：介绍了光纤氢气传感器的传感机理,总结了近年来,国内外基于钯(Pd)及其复合膜的光纤氢气传感器的研究现状,对比了不同传感器的测量方法、探头结构和传感性能。阐述了光纤氢气传感器的理论模型及其实际局限性。提出新型氢敏材料、优化光纤微结构设计是提高光纤氢气传感器重复性、灵敏度和响应时间的研究方向。

摘要：为了解决远程设备与云平台之间的数据交互及远程监控的问题,文中设计一种基于MQTT协议的智能网关。该智能网关以单片机STM32F407和4G模块EC20为核心,使用网关的RS 485接口获取设备端的ModBus数据;通过MQTT协议将数据经4G模块上传到云平台,并能够将云平台下发的控制指令转发给设备端,实现远程设备与云平台之间的数据交互;同时用户可以通过PC网页监测设备的运行信息。采用MQTT协议作为网关与云平台之间的通信,ModBus协议作为设备与网关之间的通信,通过两种协议的结合能够提高数据传输的效率,节省网络流量,并且为低带宽以及不稳定网络环境中的远程设备提供稳定的网络服务。经测试,基于MQTT协议的智能网关网络通信稳定可靠,具有很好的应用前景。