萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代 智能傳感器迎發(fā)展新機(jī)遇

　　物聯(lián)網(wǎng)已成為信息科技發(fā)展趨勢(shì)，作為物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”，傳感器在當(dāng)今信息時(shí)代發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。上海微技術(shù)工業(yè)研究院CEO、中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(SIA)秘書(shū)長(zhǎng)楊瀟就表示人類逐漸步入智能時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)將駛?cè)肟燔嚨?，隨著其技術(shù)不斷進(jìn)步，傳感器將不僅僅具備基礎(chǔ)的信息收集處理功能，高度智能化將成為衡量其性能高低的基本依據(jù)。

　　智能傳感器應(yīng)用領(lǐng)域不勝枚舉

　　如今智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航海、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和交通等各個(gè)領(lǐng)域中。

　　航空航天：NASA為檢測(cè)制造航天飛機(jī)的材料是否達(dá)到使用壽命，需要經(jīng)常檢測(cè)運(yùn)載火箭的艙內(nèi)設(shè)施以及各個(gè)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的的健康狀況，因此在艙身各部分安裝傳感器接收器，在接收到中央傳感器發(fā)射的電磁波，將其轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)利用自身的一套算法處理該數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)信息反饋，提供了一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法。

　　海洋探測(cè)：開(kāi)發(fā)海洋資源的前提是海洋信息的實(shí)時(shí)收集與檢測(cè)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋環(huán)境領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、海洋信息實(shí)時(shí)采集，海洋信息智能采集成為保證海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。

　　國(guó)防軍事：軍事力量是衡量一國(guó)國(guó)防實(shí)力和綜合實(shí)力的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于國(guó)防建設(shè)具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分，武器系統(tǒng)的性能決定了軍事隊(duì)伍作戰(zhàn)的成敗，在武器系統(tǒng)中引入智能傳感器不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)變化從而及時(shí)調(diào)整偵察和作戰(zhàn)計(jì)劃，而且可以通過(guò)應(yīng)用各類微小傳感裝置實(shí)現(xiàn)隱蔽性監(jiān)視，為摧毀敵人目標(biāo)點(diǎn)和攻擊武裝力量奠定技術(shù)和環(huán)境基礎(chǔ)。

　　工業(yè)生產(chǎn)：利用傳統(tǒng)的傳感器無(wú)法對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進(jìn)行快速直接測(cè)量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測(cè)量與產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)有函數(shù)關(guān)系的生產(chǎn)過(guò)程中的某些量(如溫度、壓力、流量等)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＜蚁到y(tǒng)技術(shù)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　智慧農(nóng)業(yè)：智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，涉及到應(yīng)用傳感和測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等智能信息技術(shù)，依托安置在農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)的各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的田間智慧種植數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)可視化管理、智能預(yù)警等，因此傳感器技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

　　生物醫(yī)學(xué)：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，傳感器作為核心部件被應(yīng)用到了眾多的檢測(cè)儀器中，關(guān)乎到人體健康往往對(duì)醫(yī)用傳感器有更高要求，不僅對(duì)其精確度、可靠性、抗干擾性，同時(shí)在傳感器的體積、重量等外部特性上也有其特殊的要求，因此傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用在一定程度上反映了傳感器的發(fā)展水平。隨著可穿戴式、可植入式微型智能傳感器逐漸面世，醫(yī)學(xué)檢測(cè)儀器的發(fā)展有了里程碑式的飛躍。

　　智能交通：智能交通產(chǎn)品中對(duì)傳感器的應(yīng)用首推自動(dòng)駕駛，由于汽車車體本身空間有限，普通的傳感器難以滿足時(shí)代提出的新需求，這時(shí)候智能傳感器的優(yōu)勢(shì)便凸顯出來(lái)。相較于傳統(tǒng)傳感器，智能傳感器不僅可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，而且能將成本控制在一定范圍內(nèi)。另外，其自動(dòng)化能力以及多樣化功能也為智能傳感器加分不少。例如谷歌汽車，除了激光掃描儀用到傳感器之外，攝像頭、雷達(dá)、慣性等部件/系統(tǒng)也都使用了傳感器技術(shù)。目前，比較常見(jiàn)的用于自動(dòng)駕駛汽車上的傳感器有激光雷達(dá)、圖像傳感器、毫米波雷達(dá)等。

　　技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)未來(lái)

　　傳感器作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的末端，潛在需求量很大。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國(guó)傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》初步估算，2017年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)突破2000億美元。預(yù)計(jì)未來(lái)五年我國(guó)傳感器總產(chǎn)量將超萬(wàn)億只，到2021年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到5937億元，且市場(chǎng)規(guī)模有望不斷擴(kuò)大。

　　然而目前國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，已成為我國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的瓶頸。2017年11月20日工信部正式下發(fā)《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019年)》提出要在智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等工業(yè)領(lǐng)域有所發(fā)展，想讓進(jìn)口替代率進(jìn)一步上升。期望在市場(chǎng)需求和國(guó)家政策的推動(dòng)下2019年能實(shí)現(xiàn)重大的技術(shù)突破，并能涌現(xiàn)出一大批具有創(chuàng)新能力的先進(jìn)技術(shù)企業(yè)。

　　隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)，智能終端對(duì)傳感器的數(shù)量、質(zhì)量要求不斷升級(jí)，除了智能手機(jī)等消費(fèi)類電子領(lǐng)域用的MEMS麥克風(fēng)和CMOS圖像傳感器，越來(lái)越多的智能傳感器在AR/VR、汽車、智能家居領(lǐng)域都將有非常好的發(fā)展前景。據(jù)有關(guān)專家預(yù)計(jì)2019年中國(guó)的智能傳感器產(chǎn)值將達(dá)到35億美元，國(guó)產(chǎn)智能傳感器所占比重會(huì)達(dá)到25%以上，比之前比重提高了一倍。

　　智能傳感器的未來(lái)，很大程度在于運(yùn)用新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料，以實(shí)現(xiàn)微功耗、低成本、高可靠性等參數(shù)指標(biāo)的提升、研發(fā)更高技術(shù)和創(chuàng)新類的智能傳感器產(chǎn)品，并綜合其他領(lǐng)域共同發(fā)展，相信其戰(zhàn)略高地位置很快會(huì)被凸顯出來(lái)。

　　結(jié)語(yǔ)：智能傳感器的發(fā)展為傳統(tǒng)行業(yè)注入新鮮血液的同時(shí)也引領(lǐng)了傳感器產(chǎn)業(yè)的潮流。新一代智能傳感器將結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)不斷完善其功能，智能傳感器打開(kāi)了一個(gè)充滿機(jī)會(huì)的新世界，具有十分可觀的發(fā)展前景。