智能傳感器的發(fā)展三個階段解讀

到2020年，全球接入物聯(lián)網(wǎng)的終端將達到500億個。毫無疑問，物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信行業(yè)的又一個萬億級新興產(chǎn)業(yè)。中國在智能電網(wǎng)、智能交通、智能安防等領(lǐng)域，相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)性建設(shè)與試點規(guī)劃工作已經(jīng)展開。

物聯(lián)網(wǎng)的基本要求是物物相連，每一個需要識別和管理的物體上，都需要安裝與之對應(yīng)的傳感器。因此，傳感器的升級換代成為物聯(lián)網(wǎng)能否快速發(fā)展的關(guān)鍵。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步，不僅僅要求傳感器具備基礎(chǔ)的信息收集處理功能，高度智能化也成為衡量其性能高低的基本依據(jù)。

所謂智能傳感器，就是指傳感器在基本的功能之外，具有自動調(diào)零、自校準、自標定功能，同時具備邏輯判斷和信息處理能力，能對被測量信號進行信號調(diào)理或信號處理。

智能傳感器在智能交通中的應(yīng)用

與國外相比，我國智能傳感器的研究主要集中在以下幾方面：

一是采用先進的微電子技術(shù)、計算機技術(shù)，研究開發(fā)出將傳感器和微處理器結(jié)合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器，這是當前智能傳感器的主要發(fā)展方向之一;

二是針對傳感器的材料，利用生物工藝和納米技術(shù)，開發(fā)分子和原子生物傳感器，這將為以后智能傳感器的發(fā)展奠定基礎(chǔ);

三是整合國內(nèi)外芯片技術(shù)，結(jié)合敏感電子元件，研發(fā)出混合型集成智能傳感器，這種傳感器精度更高、成本更低、穩(wěn)定性更好。我國在集成智能傳感器領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大突破，國產(chǎn)傳感器逐步打開了智能傳感器的市場份額。

智能傳感器發(fā)展主要分為三個階段，即數(shù)字化階段、智能化補償和校準階段、智能化應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)階段。達到第三階段的傳感器，擁有信號的檢測和處理、邏輯判斷、雙向通信、閉環(huán)控制、自檢和自診斷、智能校正和補償、功能計算、網(wǎng)絡(luò)通信等多種功能。但目前國內(nèi)僅有少部分制造商達到這一階段，未能大規(guī)模普及。

傳感器的另一個發(fā)展方向是微型化。在汽車電子化、智能化工程中，傳統(tǒng)傳感器的體積和重量大、成本高，應(yīng)用受到限制，在此情況下，微型傳感器應(yīng)運而生。

微型傳感器不僅僅指傳感器的體積小、質(zhì)量輕。就單一的傳感器而言，微傳感器是指尺寸微小的傳感器，如敏感元件的尺寸從微米級到毫米級、甚至達到納米級，主要采用精密加工、微電子以及微機電系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)傳感器尺寸的縮小;就集成的傳感器而言，微傳感器是指將微小的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上而形成的集成傳感器;就傳感器系統(tǒng)而言，微傳感器是指傳感系統(tǒng)中不但包括微傳感器，還包括微執(zhí)行器，可以獨立工作，甚至由多個微傳感器組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，或者可實現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)。

就市場占有率來講，微型傳感器是目前最為成功并最具實用性的微型機電器件，目前，微型傳感器已在汽車應(yīng)用和提高員工效率等方面積累了良好的應(yīng)用經(jīng)驗。其次，由于微型傳感器具有體積小、功能新、便于大批量生產(chǎn)、單件成本低等優(yōu)勢，其未來市場前景也非常光明。