工業(yè)互聯(lián)網“新基建”，傳感器的機會來了！

工業(yè)互聯(lián)網是新一代信息技術與制造業(yè)深度融合的產物，通過對人、機、物的全面互聯(lián)，構建起全要素、全產業(yè)鏈、全價值鏈、全面連接的新型生產制造和服務體系。工業(yè)互聯(lián)網是數(shù)據(jù)流、硬件、軟件和智能的交互。

南京高華科技股份有限公司董事長李維平告訴記者，傳感器是自動化智能設備的關鍵部件，通過“望、聞、聽、切”來感知產品、設備和工業(yè)環(huán)境的各種狀態(tài)信息?！巴卑ǜ鞣N視覺傳感器、紅外傳感器、射線傳感器，“聞”包括各種氣體傳感器，“聽”包括各種聲音傳感器，“切”包括各種壓力、溫濕度、振動、位移等傳感器。他表示，工業(yè)互聯(lián)的核心之一是工業(yè)過程、工業(yè)環(huán)境的智能監(jiān)測。將傳感器、無線傳感器網絡技術應用到智能監(jiān)測中，有助于工業(yè)生產過程工藝的優(yōu)化，同時可以提高生產線過程檢測、實時參數(shù)采集、生產設備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測的能力和水平，使得生產過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。

從20世紀80年代起，在世界范圍內逐步掀起一股“傳感器熱”，各先進工業(yè)國家都極為重視傳感技術和傳感器的研究、開發(fā)和生產，傳感器及其系統(tǒng)生產已成為重要的新興行業(yè)。西安航天自動化股份有限公司副總經理張建奇在接受記者采訪時表示，工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展過程中，為實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)，必須構建完善的工業(yè)傳感組網體系，因為工業(yè)互聯(lián)網時代就是將機器、設備、人員、物料等通過云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術進行連接，同時進行數(shù)據(jù)的匯聚、處理、分析，并為工業(yè)的生產提供決策依據(jù)，最終提升制造業(yè)與工業(yè)企業(yè)的智能化水平。

因此，工業(yè)互聯(lián)網時代，傳感器是網絡互聯(lián)數(shù)據(jù)產生的根源，是工業(yè)互聯(lián)網的神經末梢，為工業(yè)互聯(lián)網全生態(tài)構建提供最基礎的數(shù)據(jù)支撐?！叭绻覀儗⒁粋€系統(tǒng)或者說是一個稍微智能的系統(tǒng)CYBER空間數(shù)據(jù)流動的閉環(huán)過程描述為‘狀態(tài)感知-實時分析-自主決策-精準執(zhí)行-學習提升’的話，那么傳感器就提供了數(shù)據(jù)的最前端即最初始的來源，為系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)支撐?！?/p>

“工業(yè)互聯(lián)網和傳感器是相輔相成、互促共進的關系?！敝袊娮有畔a業(yè)發(fā)展研究院信息化與軟件產業(yè)研究所工業(yè)互聯(lián)網研究室徐靖提出，“傳感器是工業(yè)互聯(lián)網數(shù)據(jù)的采集入口，是工業(yè)互聯(lián)網的基礎和關鍵部件。工業(yè)互聯(lián)網平臺為傳感器采集的數(shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)清洗、存儲、交換以及價值挖掘的平臺，促進數(shù)據(jù)在更大范圍、更寬領域、更深層次應用?！?/p>

工業(yè)互聯(lián)網對傳感器提出新挑戰(zhàn)

工業(yè)互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展，在給傳感器帶來巨大機會的同時，也對傳感器提出了新的要求。

李維平認為，工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展從低級到高級具有明顯的階段性。不管是發(fā)展到哪個階段，都離不開傳感器的廣泛應用?！肮I(yè)互聯(lián)網發(fā)展的不同階段對傳感器的要求不盡相同。以眼下的應用情況來說，傳感器主要被企業(yè)用于工業(yè)互聯(lián)網基礎的數(shù)據(jù)收集與分析，隨著工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展階段的不斷深入，未來對傳感器的精度和相關技術的要求也會越來越高，主要體現(xiàn)在對靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性等方面的要求會更高。”李維平說。

張建奇進一步分析了工業(yè)互聯(lián)網時代傳感器的發(fā)展方向，他指出，傳感器將向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向發(fā)展。首先，工業(yè)互聯(lián)網時代要求萬物互聯(lián)，這要求作為數(shù)據(jù)匯聚感知的傳感器成本要低，只有低成本傳感器才能真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)。德國工業(yè)4.0之父孔翰寧也指出，低成本的傳感器是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必要條件。其次，在傳感器低成本的要求下，還需要確保傳感器感知精度符合工業(yè)場景要求，保證感知數(shù)據(jù)的精準度。再次，工業(yè)互聯(lián)網時代對傳感器功耗提出了較高要求，只有確保感知元器件功耗足夠低，才能確保實現(xiàn)萬物互聯(lián)下感知終端節(jié)能降耗的目標。目前基于生物能、太陽能等供電的感知終端正在不斷涌現(xiàn)，為工業(yè)互聯(lián)網時代傳感器發(fā)展提供了新的技術支撐點。最后，為確保工業(yè)互聯(lián)網的數(shù)據(jù)安全可靠，目前越來越多的工業(yè)場景對傳感設備數(shù)據(jù)安全可靠性提出了高要求。傳感器高可靠性是工業(yè)互聯(lián)網時代傳感器發(fā)展面臨的一大挑戰(zhàn)，特別是近期頻出的網絡安全問題給傳感器的安全特性提出了新課題。

此外，傳統(tǒng)的傳感器正加速升級為智能終端，為構建新的“端-邊-云”架構打下基礎。張建奇告訴記者，隨著低成本傳感器的大量接入，海量的數(shù)據(jù)隨之產生。如果這些數(shù)據(jù)都不加處理直接發(fā)送到云端，將會對云端造成災難性的后果。因此，傳統(tǒng)的傳感器正在加速升級為智能終端，經過邊緣側的優(yōu)化與處理，將可靠可信的數(shù)據(jù)上傳到云端。

徐靖認為，工業(yè)互聯(lián)網對傳感器的采集密度、運行條件、自主可控提出更高要求。在采集密度方面，工業(yè)生產中需要高頻度、大通量、無損全時穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集能力。在運行條件方面，與消費領域的傳感器不同，工業(yè)領域的傳感器需要具有耐高溫和極寒、耐鹽類腐蝕和酸堿性腐蝕、耐潮濕、耐飛沙走石和灰塵、耐劇烈振動和沖擊，以及耐噪聲的能力。在自主可控方面，當前我國傳感器產業(yè)空心化嚴重，90%的高端工業(yè)傳感器被國外廠商壟斷，我國廠商大多處于中低端領域，存在數(shù)據(jù)安全風險。過去，數(shù)據(jù)泄露局限在一個廠房或一家企業(yè)，而在工業(yè)互聯(lián)網全面互聯(lián)的大背景下，數(shù)據(jù)泄露可能擴展到整個產業(yè)鏈，造成整個產業(yè)的經濟利益損失。

新基建工業(yè)互聯(lián)網建設進一步帶動傳感器發(fā)展

作為新基建的重要組成部分，工業(yè)互聯(lián)網的建設，將對傳感器產業(yè)產生全方位、深層次、革命性的影響，我國傳感器產業(yè)將迎來前所未有的發(fā)展機遇。有數(shù)據(jù)表明，今年國內工業(yè)互聯(lián)網市場預計將增長7%。

張建奇告訴記者，在新基建工業(yè)互聯(lián)網建設中，將重點增強工業(yè)現(xiàn)場設備互聯(lián)網感知能力，加強底層設備關鍵數(shù)據(jù)信息采集力度，提高工業(yè)互聯(lián)網底層神經末梢的感知靈敏度，這將推動傳感器制造、設計開發(fā)、優(yōu)化迭代等各階段產業(yè)鏈的深度融合，促進傳感器產業(yè)生態(tài)的快速成長，從而使傳感器產業(yè)不斷發(fā)展壯大，以便更好地推動工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)的高質量發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展給我國傳感器產業(yè)帶來了巨大的市場，拉動了傳感器需求上升。徐靖對記者說：“我國傳感器產業(yè)存在‘小、散、亂、弱’問題。我國傳感器企業(yè)可以借此機會抓住市場機遇，提升企業(yè)實力，擴大產業(yè)規(guī)模?！?/p>

傳感器產業(yè)鏈包括上游的元件、芯片、電路、微控制器、涂覆材料等企業(yè)，中游的封裝和制造企業(yè)，下游的應用企業(yè)。徐靖認為，工業(yè)互聯(lián)網作為全要素、全產業(yè)鏈、全價值鏈連接的樞紐，對促進傳感器產業(yè)鏈上下游協(xié)同，形成產業(yè)合力，具有十分重要的推動作用。