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

　　物聯(lián)網(wǎng)已成為信息科技發(fā)展趨勢，作為物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”，傳感器在當今信息時(shí)代發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。上海微技術(shù)工業(yè)研究院CEO、中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(SIA)秘書(shū)長(cháng)楊瀟就表示人類(lèi)逐漸步入智能時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)將駛入快車(chē)道，隨著(zhù)其技術(shù)不斷進(jìn)步，傳感器將不僅僅具備基礎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。

　　智能傳感器應用領(lǐng)域不勝枚舉

　　如今智能傳感器已廣泛應用于航天、航海、國防、工農業(yè)、醫療和交通等各個(gè)領(lǐng)域中。

　　航空航天：NASA為檢測制造航天飛機的材料是否達到使用壽命，需要經(jīng)常檢測運載火箭的艙內設施以及各個(gè)關(guān)鍵部件結構的的健康狀況，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，將其轉換為實(shí)時(shí)數據并傳輸到計算機中，計算機利用自身的一套算法處理該數據并實(shí)現信息反饋，提供了一種結構健康監測的實(shí)現方法。

　　海洋探測：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，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋環(huán)境領(lǐng)域的廣泛應用，為實(shí)現海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監測、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)境監測的基礎。

　　國防軍事：軍事力量是衡量一國國防實(shí)力和綜合實(shí)力的關(guān)鍵指標，對于國防建設具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分，武器系統的性能決定了軍事隊伍作戰的成敗，在武器系統中引入智能傳感器不僅能夠實(shí)時(shí)監測戰場(chǎng)形勢變化從而及時(shí)調整偵察和作戰計劃，而且可以通過(guò)應用各類(lèi)微小傳感裝置實(shí)現隱蔽性監視，為摧毀敵人目標點(diǎn)和攻擊武裝力量奠定技術(shù)和環(huán)境基礎。

　　工業(yè)生產(chǎn)：利用傳統的傳感器無(wú)法對某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進(jìn)行快速直接測量并在線(xiàn)控制。而利用智能傳感器可直接測量與產(chǎn)品質(zhì)量指標有函數關(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 )或專(zhuān)家系統技術(shù)建立的數學(xué)模型進(jìn)行計算，可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　智慧農業(yè)：智慧農業(yè)是現代農業(yè)發(fā)展的高級階段，涉及到應用傳感和測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計算機與通信技術(shù)等智能信息技術(shù)，依托安置在農產(chǎn)品種植區的各個(gè)傳感器節點(diǎn)和通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)施監測農業(yè)生產(chǎn)的田間智慧種植數據，實(shí)現可視化管理、智能預警等，因此傳感器技術(shù)是現代農業(yè)發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。

　　生物醫學(xué)：在生物醫學(xué)領(lǐng)域中，傳感器作為核心部件被應用到了眾多的檢測儀器中，關(guān)乎到人體健康往往對醫用傳感器有更高要求，不僅對其精確度、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，因此傳感器在醫學(xué)中的應用在一定程度上反映了傳感器的發(fā)展水平。隨著(zhù)可穿戴式、可植入式微型智能傳感器逐漸面世，醫學(xué)檢測儀器的發(fā)展有了里程碑式的飛躍。

　　智能交通：智能交通產(chǎn)品中對傳感器的應用首推自動(dòng)駕駛，由于汽車(chē)車(chē)體本身空間有限，普通的傳感器難以滿(mǎn)足時(shí)代提出的新需求，這時(shí)候智能傳感器的優(yōu)勢便凸顯出來(lái)。相較于傳統傳感器，智能傳感器不僅可實(shí)現精準的數據采集，而且能將成本控制在一定范圍內。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(chē)，除了激光掃描儀用到傳感器之外，攝像頭、雷達、慣性等部件/系統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(chē)上的傳感器有激光雷達、圖像傳感器、毫米波雷達等。

　　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。根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預測分析報告》初步估算，2017年全球傳感器市場(chǎng)規模已經(jīng)突破2000億美元。預計未來(lái)五年我國傳感器總產(chǎn)量將超萬(wàn)億只，到2021年市場(chǎng)規模將達到5937億元，且市場(chǎng)規模有望不斷擴大。

　　然而目前國內傳感器行業(yè)，長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口，已成為我國發(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(chē)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)需求和國家政策的推動(dòng)下2019年能實(shí)現重大的技術(shù)突破，并能涌現出一大批具有創(chuàng )新能力的先進(jìn)技術(shù)企業(yè)。

　　隨著(zhù)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)，智能終端對傳感器的數量、質(zhì)量要求不斷升級，除了智能手機等消費類(lèi)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A(yíng)R/VR、汽車(chē)、智能家居領(lǐng)域都將有非常好的發(fā)展前景。據有關(guān)專(zhuān)家預計2019年中國的智能傳感器產(chǎn)值將達到35億美元，國產(chǎn)智能傳感器所占比重會(huì )達到25%以上，比之前比重提高了一倍。

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

　　結語(yǔ)：智能傳感器的發(fā)展為傳統行業(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(mǎn)機會(huì )的新世界，具有十分可觀(guān)的發(fā)展前景。