為什么傳感器掌握了物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)？

 

傳感技術(shù)的未來(lái)展望

 

傳感器是一個(gè)多學(xué)科交叉的高技術(shù)領(lǐng)域，伴隨著物理學(xué)、生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的高速進(jìn)展，未來(lái)傳感器進(jìn)展的緊要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面：

 

(1)功能更加全面，并向微型化進(jìn)展。當(dāng)前，傳感器研究的重要內(nèi)容之一是能夠代替生物視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感覺(jué)器官的生物傳感器，即仿生傳感器。隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步，生物傳感器將不斷地微型化，各種便攜式生物傳感器將會(huì)出現(xiàn)。

 

(2)智能化程度更高，操作更簡(jiǎn)單。價(jià)格更便宜，使用壽命更長(zhǎng)。傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。芯片技術(shù)將越來(lái)越多地進(jìn)入傳感器領(lǐng)域．實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的集成化和一體化。

 

物聯(lián)網(wǎng)想要走得遠(yuǎn)，要看傳感器的發(fā)展程度。不管是從機(jī)器間的信息協(xié)作、測(cè)量、分析到控制，都要靠傳感器來(lái)搜集信息。誰(shuí)掌握了傳感器，誰(shuí)就掌握了物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)。而同時(shí)，中國(guó)想要在物聯(lián)網(wǎng)甚至是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)取得一席之地，傳感器便是最適合中國(guó)的切入點(diǎn)。過(guò)去制造業(yè)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，將有效地協(xié)助中國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)獲得一席之地。如果沒(méi)有傳感器來(lái)檢測(cè)壓力、位置、溫度等重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也不會(huì)有今天的發(fā)展。基本上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)，都伴隨傳感器市場(chǎng)的擴(kuò)張，而傳感科技的創(chuàng)新與研發(fā)也會(huì)刺激 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的潛力與發(fā)展力度。

 

傳感器仍以工業(yè)產(chǎn)業(yè)為大宗，占據(jù)了 31% 市場(chǎng)

 

工業(yè)、自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的傳感器需求居高不下

 

　　自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)里的傳感器使用比例越來(lái)越高，諸如連網(wǎng)汽車(chē)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等都對(duì)傳感器有很高的需求，占傳感器市場(chǎng)的21%；醫(yī)療業(yè)對(duì)傳感器的需求也有所增長(zhǎng)，他們依賴(lài)傳感器進(jìn)行病患健康狀況的監(jiān)測(cè)與醫(yī)療診斷，目前占了傳感器市場(chǎng)的12%。 不過(guò)，占據(jù)該市場(chǎng)最多的依舊是工業(yè)產(chǎn)業(yè)，直接占據(jù)了31% 。

　　工業(yè)應(yīng)用通常會(huì)專(zhuān)注于產(chǎn)出高端產(chǎn)品而非高量生產(chǎn)，因此對(duì)傳感器的需求偏向能在嚴(yán)苛工作環(huán)境下可靠、精準(zhǔn)且小型的設(shè)備。隨著機(jī)器之間的連結(jié)協(xié)作越來(lái)越精密， 傳感器的任務(wù)也從被動(dòng)監(jiān)測(cè)，演化成主動(dòng)探測(cè)預(yù)防型維護(hù)、資產(chǎn)控管與數(shù)據(jù)分析，協(xié)助增加生產(chǎn)效率 。

　　在自動(dòng)化流程的領(lǐng)域中，流程控管、流程安全、作業(yè)管理與資產(chǎn)利用等系統(tǒng)，皆需要使用傳感器來(lái)測(cè)量、分析與控制系統(tǒng)設(shè)置。將多個(gè)傳感科技與軟體分析工具整合，推動(dòng)生產(chǎn)效能、可靠性與安全的信息傳播會(huì)變得更快、更準(zhǔn)確。最后，這個(gè)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一個(gè)成本優(yōu)化又能產(chǎn)出高端產(chǎn)品的工作環(huán)境。

　　現(xiàn)在，為了把握這股趨勢(shì)，美國(guó)、英國(guó)與歐洲的企業(yè)正積極地與科技公司合作，收購(gòu)專(zhuān)精于即時(shí)數(shù)據(jù)管理、資產(chǎn)管理與傳感器設(shè)備的公司，企業(yè)之間的合并與收購(gòu)在傳感器市場(chǎng)形成旋風(fēng)，就是因?yàn)檫@樣可以不受某些進(jìn)入壁壘的限制。傳統(tǒng)傳感器公司也樂(lè)于與新產(chǎn)業(yè)區(qū)塊的企業(yè)合作，而科技制造業(yè)者也跳進(jìn)了這場(chǎng)傳感器之戰(zhàn)。

　　這樣的傳感器市場(chǎng)并購(gòu)趨勢(shì)，會(huì)關(guān)鍵性地讓我們導(dǎo)向比現(xiàn)在更互聯(lián)、更自動(dòng)化的世界。 在幾個(gè)重大產(chǎn)業(yè)中，如制造業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)，隨著自動(dòng)化程度提升，傳感器的使用也會(huì)更加普及 ，如此高度的市場(chǎng)需求以及商機(jī)無(wú)限的前景會(huì)吸引更多人加入市場(chǎng)。

 

 

　　傳感器協(xié)助智能工廠(chǎng)實(shí)例：運(yùn)用雷射傳感器自動(dòng)偵測(cè)液體，省下大把時(shí)間成本！

　　當(dāng)計(jì)算機(jī)服務(wù)與數(shù)據(jù)被往上推至云端，物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性進(jìn)化也將以設(shè)備作為地基，不只云端存有智能，連設(shè)備都要多一個(gè)能獨(dú)立作業(yè)的大腦。在業(yè)界，已經(jīng)有許多利用傳感器管理生產(chǎn)流程、優(yōu)化生產(chǎn)效率的創(chuàng)新方法。

　　裝于大型器皿、桶子、桶倉(cāng)的粉體與散裝固體的即時(shí)標(biāo)高測(cè)量、體積測(cè)量、質(zhì)量測(cè)量一直都是業(yè)者的煩惱之一。要管理資產(chǎn)和流程，就需要非常精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果，然而大多時(shí)候這些物質(zhì)的擁有者都必須手動(dòng)測(cè)量這些數(shù)據(jù)，盡管有雷射科技的協(xié)助，仍然必須將流程完全停止，花上好幾個(gè)小時(shí)才能得到結(jié)果。

　　不過(guò)，引入 5708 掃描器之后，業(yè)者即可在不間斷工作的情況下進(jìn)行這些測(cè)量，就算是難以用其他科技技術(shù)測(cè)量的粉煤灰或低介電質(zhì)物質(zhì)，也能確實(shí)透過(guò)傳感器得到數(shù)據(jù)。這個(gè)掃描器甚至能模擬出固體物質(zhì)的不規(guī)則表面，還能提供最小與最大標(biāo)高、總體積，以及一個(gè) 3D 的視覺(jué)化模型。

　　另一方面，在長(zhǎng)距離與大范圍的溫度控管上也必須依賴(lài)傳感器。Yokogawa 設(shè)計(jì)的 DTSX3000 光纖檢測(cè)科技就解決了這個(gè)問(wèn)題。傳統(tǒng)技術(shù)依靠多個(gè)監(jiān)控?cái)z影機(jī)、熱電偶、電阻溫度檢測(cè)器或其他溫度感應(yīng)器，這些科技設(shè)備無(wú)論操作、安裝或維護(hù)都很麻煩。Yokogawa 所研發(fā)的傳感器則以每一公尺為空間單位，最多可用沿著光纖網(wǎng)路測(cè)量長(zhǎng)達(dá)五十公里的溫度。

　　有些傳感器的研發(fā)，已經(jīng)隱隱有了未來(lái)世界的影子。舉例來(lái)說(shuō)，一間以色列公司已經(jīng)研發(fā)出全世界首件納米科技“電子鼻”，可以聞出如炸彈、生物武器與毒素等國(guó)安威脅，且可以檢測(cè)到即便是最微量的成分。該公司的 CEO Ricardo Osiroff 博士表示，這個(gè)可稱(chēng)為“芯片實(shí)驗(yàn)室”的納米傳感器，可以從氣體、液體與固體樣本中，探測(cè)出不同種類(lèi)的化學(xué)威脅，像是炸藥、生物武器等，效率大幅超出現(xiàn)有的技術(shù)，也完全勝過(guò)緝毒犬或其他緝毒動(dòng)物的能耐。

　　物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵在于機(jī)器之間的協(xié)作，傳感器就是其心臟所在

　　“傳感芯片高速整合技術(shù)”可以任選不同特性的無(wú)線(xiàn)傳感區(qū)塊，組合成全新的傳感芯片。例如芯片中心組合運(yùn)動(dòng)傳感器、電容傳感信號(hào)讀取、省電低速處理器、藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸、電池電源管理電路，制作出“智能背包傳感芯片”，當(dāng)背包快速大幅移動(dòng)時(shí)，即可能是登山者跌落山谷，可立即發(fā)出求救訊號(hào)給指定對(duì)象；芯片中心又組合形變傳感器、電阻傳感信號(hào)讀取、RFID 無(wú)線(xiàn)傳輸、電磁波能量擷取電路，制作出“智能骨板芯片”，當(dāng)受傷的骨板完全愈合，不再產(chǎn)生形變，就會(huì)發(fā)出訊號(hào)通知醫(yī)生可以開(kāi)刀取出骨板了。

　　國(guó)外大廠(chǎng)主要將傳感器技術(shù)放入工業(yè)流程當(dāng)中，中國(guó)則可以讓這份技術(shù)更加貼近生活，交通、醫(yī)療、救援、穿戴式設(shè)備等都是值得投資的領(lǐng)域。 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵在于機(jī)器之間的協(xié)作與信息傳輸 ，而傳感器在這些機(jī)器網(wǎng)絡(luò)以及更長(zhǎng)遠(yuǎn)的互聯(lián)世界中，扮演了不可或缺的角色。