面向工程、研究与教育的低成本高效无线智能传感器（LEWIS）

传感器能够采集工程数据并量化环境变化、活动或现象。土木工程师缺乏传感器技术方面的知识。因此，配备传感器以辅助决策的智慧城市愿景至今尚未实现。与数据采集系统、实验室和实验相关的成本限制了更广泛受众对传感器的使用。近来，传感器正成为教育和培训中的一种新工具，为学习者提供实时信息，从而增强他们对科学或工程新概念的理解与信心。然而，与传感器相关的电子元件和计算机知识对土木工程师而言仍是一项挑战。若能简化传感技术的成本和使用方式，土木工程学生便能够掌握传感器。研究者开发、制造并测试了一种面向教育与研究的高效低成本无线智能传感器（LEWIS），命名为 LEWIS1。该平台面向通过线缆连接计算机的学习者，但具备与无线版本相同的概念与功能。本文描述了首个原型的硬件与软件架构及其使用方法，以及所提出的简化硬件、软件和用户界面的新型 LEWIS1（LEWIS1 beta）。通过实验将该传感器的性能与一款精密商用 PCB 传感器进行了对比。本文后半部分展示了推广应用的实例与范例，并建议将 LEWIS1 beta 作为教育与研究的新工具。作者还调查了自 2015 年以来使用 LEWIS 传感器开展的实践活动和传感器制作工作坊数量，显示出不同专业人员参与和学习传感器制作的兴趣呈上升趋势。