没有传感器,哪来物联网?

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软银的孙正义有过一个很有趣的理论,他认为寒武纪生命大爆发的原因之一是生物获得了眼睛这一“传感器”。有了眼睛之后,生物开始追逐捕食其他生物,更为重要的是,眼睛作为传感器可以收集大量的数据,随着数据量的增加,大脑的学习周期就会加快,进一步推动了之后的生物进化。

如今的物联网世界正在发生相同的事情,据预测,到2035年将有超过1万亿个IoT设备可以在云端保存传感器数据。如果真的存在寒武纪爆发,那么物联网爆发也会来临。

传感器在物联网产业中的作用

物联网是将各种信息传感设备和互联网结合起来形成的一个巨大网络,它是互联网的升级,也是信息化时代的核心。物联网的发展需要智能感知、识别和通讯等技术支撑,而感知的关键就是传感器及相关技术,可以毫不夸张的说,没有传感器的进步,就没有物联网的繁荣。随着物联网的发展,传感器产业也将迎来爆发,传感器是物联网采集数据的关键组件,扮演着不可或缺的角色。

随着全球开始步入高速发展的信息时代,在获取和处理信息过程中,首先要解决的就是要获取可靠并准确的信息,而传感器是获取信息的主要手段和途径。例如在工业4.0时代,要用传感器来监视和控制生产过程中的参数,使设备保持正常的工作状态;在智能家居领域,传感器是实现用户和家居单品(灯光、电视、冰箱、音响等)互动的基础;在无人驾驶中,需要通过传感器对交通和环境数据的采集和处理,这样才能保证汽车在道路上的安全行驶……可以毫不夸张的说,未来物联网有多大的市场,传感器就能有多大的作为。

随着物联网需求的增加,目前国内传感器呈现一种高速增长的态势。据统计, 预计到2021年将增至5937亿元,未来五年中国传感器产业年均复合增长率约30%,远高于全球平均水平。

我国的传感器发展大致分为三个阶段:
以利用结构变化感知信号的结构型传感器;
以半导体和材料组成的固体型传感器;
以具有信息交换、处理能力的智能传感器,这也是物联网时代最有前景的传感器类型。

智能传感器具有高精度、成本低、功能多样化、自动化强等特点,它是一种具有信息处理功能的传感器,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。在很多物联网场景下的传感器都具有智能传感器得特点,未来得物联网时代,智能传感器将是市场主流。

从19世纪60年代诞生至今,传感器的历史已经有150余年了,在移动互联网时代,手机的普及促进了传感器的极大发展,但也决定了很多类型的传感器是专为手机而设计的。物联网时代的“物”在对传感和连接的需求上与手机有很大的差别,所以也对传感技术提出了更多、更高的要求。总结来说,传感器在朝着高精度、小型化、低功耗、智能化等方向进化。智能传感器

1、高精度、高质量

如果传感器收集的数据信息出错,那么相当于从源头上出错,后面一切数据的传输、分析、应用也就没了意义,所以传感器的精度和质量是保障物联网愿景的一道重要基线。想象一下,如果一辆智能网联汽车传感器的精度和质量不达标,这就意味着在意外情况发生的那几毫秒内系统无法做出正确决策,从而严重威胁驾驶员的安全。

2、小型化
随着以智能手机为中心的移动设备向多功能、高性能化发展,要求电路板内的部件数量更多、体积更小。因此,传感器正在逐渐采用集成化技术,以实现高性能化和小型化。集成温度传感器、集成压力传感器等早已被广泛使用,今后将有更多集成传感器被开发出来。

3、低功耗
手机上的微博、微信、视频、游戏,都是电量消耗的大户,我们也早已习惯了每天充电、出远门充电宝不离身的日子,但你能想象假如烟雾报警器、智能摄像头等互联设备也需要天天调换电池会是怎样一种蹩脚的情景吗?和手机不同,很多物联网设备地处人们不常接触的区域,所以对功耗有极致的要求,从而决定了传感器的功耗也要很低,否则运营成本太高。
4、智能化
随着互联设备的激增,数据呈现爆炸式增长,中心化的云端已经“不堪重负”,更重要的是,对于智能制造或智慧交通等应用场景,云端分析的延迟会使数据价值呈现“断崖式”下跌,于是,边缘智能开始兴起。

传感器是很好的边缘节点,用嵌入式技术将传感器与微处理器集成为一体,使其成为具有环境感知、数据处理、智能控制与数据通信功能的智能数据终端设备,这就是所谓的智能传感器。这种传感器具有自学习、自诊断和自补偿能力、复合感知能力以及灵活的通信能力。这样,传感器在感知物理世界的时候反馈给物联网系统的数据就会更准确,更全面,达到精确感知的目的。

五大领域对智能传感器的需求暴涨

智能传感器具有高精度、成本低、功能多样化、自动化强等特点,它是一种具有信息处理功能的传感器,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。在很多物联网场景下的传感器都具有智能传感器得特点,未来得物联网时代,智能传感器将是市场主流。
未来最有前景的几大物联网场景中,智能工业、智能家居、智慧医疗、智能汽车、智能农业等是未来最有可能普及的物联网领域。

智能工业传感器是实现工业4.0的基础

众所周知,工业4.0已经成为国家战略的一部分,智能制造是国家工业变革的关键,智能工业传感器在制造中的角色越来越重要。工业传感器的特点是性能指标和精度要求高,不允许数据采集和处理的失误。不同于传统工业的传感器,智能工业传感器将用于智能制造,它在精度、稳定性、抗冲击性方面提出了更为苛刻的要求。

未来,基于工业4.0的智能工业传感器需求将大幅增加,而这也是工业传感器厂商面临的最大机遇点。

在物联网战略下,传感器国产化需求迫切,传感器行业的国内领先者更受政府扶持;作为物联网的关键,传感器成为整个产业链的优势环节,也代表了企业的核心竞争力。

没有传感器,就没有工业4.0

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在当今数字化、工业4.0和物联网时代,创新对功能和个性化要求越来越高。没有传感器和测量技术,就没有工业4.0,没有智能工厂,没有自动驾驶,没有智能家居。传感器是未来最重要的工业产品之一,也是最复杂的产品组合之一。

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