新技術(shù)催生新機(jī)遇 物聯(lián)網(wǎng)成傳感器新引擎

　　【導(dǎo)讀：作為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)單元，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)信息采集層面能否如愿以償完成它的“使命”，成為物聯(lián)網(wǎng)成敗的關(guān)鍵。目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場。】

　　作為政府從戰(zhàn)略層面進(jìn)行推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)如何從愿景走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用并得到快速發(fā)展已成為業(yè)界關(guān)注的話題。正所謂“萬丈高樓平地起”，作為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)單元，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)信息采集層面能否如愿以償完成它的“使命”，成為物聯(lián)網(wǎng)成敗的關(guān)鍵。并且未來 MEMS、MOEMS(微光機(jī)電系統(tǒng))將成為物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心，使無線傳感網(wǎng)、光網(wǎng)快速加入物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)，為其提供更明確的應(yīng)用方向和更豐富的市場機(jī)會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)也將成為傳感器市場的新引擎。

　　傳感器成基礎(chǔ)

　　物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈包括傳感器和芯片供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營及服務(wù)提供商、軟件與應(yīng)用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。作為“金字塔”的塔座，傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。“傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來泛在網(wǎng)的支撐，傳感器感知了物體的信息，RFID賦予它電子編碼，傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征。”中國電子科技集團(tuán)第3研究所副所長范茂軍對記者表示，“物聯(lián)網(wǎng)主要需要圖像、化學(xué)、位置、溫度、壓力等幾大類傳感器。”

　　作為物聯(lián)網(wǎng)最主要的技術(shù)基礎(chǔ)之一，物聯(lián)網(wǎng)對傳感器提出了一些新的要求。京儀集團(tuán)長城金點(diǎn)定位測控(北京)有限公司董事長胡旭成介紹，在產(chǎn)品方面，對傳感器的要求是體積小、成本低、重量輕、功耗低;在技術(shù)方面，要求材料科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)與加工工藝、檢測技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電子電路設(shè)計(jì)、可靠性工程等技術(shù)支撐;在傳感器指標(biāo)方面，對測量范圍、精確度、分辨率、靈敏度等有嚴(yán)格的要求。

　　應(yīng)用是帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“隱形的翅膀”。“傳感器、RFID、GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。物流業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)很早就實(shí)實(shí)在在落地的行業(yè)之一，很多物流系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)采用了最新的傳感器、RFID等高新技術(shù)。”中國物流技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長王繼祥表示，“目前在物流業(yè)應(yīng)用較多的感知手段主要是RFID和GPS技術(shù)，今后隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳感器、藍(lán)牙、RFID等多種技術(shù)也將逐步集成應(yīng)用于現(xiàn)代物流領(lǐng)域。”

　　據(jù)了解，全國已有上千家企業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家。我國已建立了“傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等研究開發(fā)基地，MEMS、MOEMS等研究項(xiàng)目列入了國家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。胡旭成介紹，目前傳感器行業(yè)正在執(zhí)行“十一五”計(jì)劃，MEMS等5項(xiàng)新型傳感器已列入研究開發(fā)的重點(diǎn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)期待完善

　　如今得標(biāo)準(zhǔn)者得天下。而物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系非常復(fù)雜，涉及很多基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、RFID標(biāo)準(zhǔn)、云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、信息安全標(biāo)準(zhǔn)等以及一些應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

　　在國際傳感器及無線傳感網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化方面，已出臺了包括IEEE1451.5智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)體系。我國在構(gòu)建傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系方面也在加快推進(jìn)，山東標(biāo)準(zhǔn)化研究所副院長錢恒說，在傳感器標(biāo)準(zhǔn)方面我國已成立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作正穩(wěn)步開展。目前已制定的傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)包括傳感器圖用圖形符號、壓力傳感器性能試驗(yàn)方法、傳感器通用術(shù)語、傳感器命名法及代碼等。錢恒介紹，我國已新立6項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，包括總則、術(shù)語、通信和信息交互、接口、安全、標(biāo)識;新立2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括機(jī)場傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)技術(shù)要求、面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)要求。“標(biāo)準(zhǔn)是從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的必由之路。”錢恒表示，“因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)就是建立在信息設(shè)備和信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之上的高度標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)，因而我們應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的雙重標(biāo)準(zhǔn)化。”

　　新技術(shù)將成新動(dòng)力

　　由信息采集層和網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成的信息感知體系是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推進(jìn)的主要領(lǐng)域，而在其中起到關(guān)鍵推動(dòng)作用的是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。作為物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段發(fā)展核心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有成本低、范圍大、靈活等特點(diǎn)，市場蓬勃發(fā)展。市場調(diào)研機(jī)構(gòu)HarborResearch預(yù)測，無線傳感設(shè)備的出貨量在2010年將達(dá)到2億個(gè)。但同時(shí)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也面臨著延長節(jié)點(diǎn)工作時(shí)間、增加通信距離、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)挑戰(zhàn)和尋找應(yīng)用場景等市場挑戰(zhàn)。

　　“無線傳感網(wǎng)需要大量的新型傳感器，不僅要求具有傳統(tǒng)傳感器的基本功能外，還必須具有低功耗和無線高傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。”范茂軍對記者表示。

　　而MOEMS可使傳感技術(shù)有著更快的轉(zhuǎn)換和傳輸速率，使得光網(wǎng)可快速加入以光傳輸為主導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)，光網(wǎng)會(huì)在未來10年內(nèi)普遍地加入到物聯(lián)網(wǎng)中。范茂軍強(qiáng)調(diào)，在加入的過程中還需要克服幾個(gè)主要問題：一是光信息的處理技術(shù)，二是光信息的快速轉(zhuǎn)換技術(shù)，三是微型光信息的快速和反復(fù)擦除技術(shù)及芯片技術(shù)。目前國內(nèi)外在MOEMS研發(fā)方面取得了一些新的進(jìn)展，表現(xiàn)在光通信中的各種開關(guān)實(shí)現(xiàn)了光信號的通路轉(zhuǎn)換以及在多種傳感器中實(shí)現(xiàn)了光作為檢測和轉(zhuǎn)換的多種應(yīng)用。

　　“微納米技術(shù)是未來微傳感器的核心技術(shù)之一，而微傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最多的一種傳感器。如果微納米等新技術(shù)快速融合到傳感器技術(shù)之中，這不僅將為傳感器產(chǎn)品發(fā)展帶來新材料、新工藝、新技術(shù)，還可給傳感器在設(shè)計(jì)方面帶來新的突破。”范茂軍指出，”這也將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新動(dòng)力。”

　　目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場。我國傳感器廠商在傳統(tǒng)傳感器市場已“城門失守”，在MEMS、MOEMS等新技術(shù)領(lǐng)域，還需加強(qiáng)修煉，以在新一輪的競爭中能夠成功上位。