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[導讀] 傳感器從19世紀60年代誕生至今大約有150余年的時間,如今隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對于傳感器技術提出了更多、更高的要求。麥肯錫報告指出,到2025年,物聯(lián)網(wǎng)帶來的經(jīng)濟效益將在2.7萬億到6.

傳感器從19世紀60年代誕生至今大約有150余年的時間,如今隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對于傳感器技術提出了更多、更高的要求。麥肯錫報告指出,到2025年,物聯(lián)網(wǎng)帶來的經(jīng)濟效益將在2.7萬億到6.2萬億美元之間,傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)傳感層數(shù)據(jù)采集的重要入口,勢必也將在接下來的幾年里迎來爆發(fā)式的增長。

首先,筆者先帶大家來了解下傳感器的基本概念。傳感器,是由一種敏感元件和轉換元件組成的檢測裝置,能感受到被測量,并能將檢測和感受到的信息按照一定規(guī)律轉換為電信號(電壓、電流、頻率或者是相位等)的形式輸出,最終為物聯(lián)網(wǎng)應用的數(shù)據(jù)分析、人工智能提供數(shù)據(jù)來源。

物聯(lián)網(wǎng)浪潮即將來襲 傳感器技術的研究方向有哪些?

1、無線傳感器(UGS)

無線傳感器

不管是在智能交通、智慧城市、智能農業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),還是野外災害預防等領域,人類想要做到對于物理世界的全面感知首先得確保感知層獲得的數(shù)據(jù)要全面和準確,這也就是說物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要根據(jù)應用的領域和具體的需求去布置大量的傳感器,甚至有需要時會采取飛機播撒的方式來進行大范圍布置,這樣的話,傳感器與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就不可能采用物理連接的方式,而必須采用無線信道來傳輸數(shù)據(jù)和通信。

2、智能傳感器

智能傳感器是用嵌入式技術將傳感器與微處理器集成為一體,使其成為具有環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、智能控制與數(shù)據(jù)通信功能的智能數(shù)據(jù)終端設備。其具有自學習、自診斷和自補償能力、復合感知能力以及靈活的通信能力。這樣,傳感器在感知物理世界的時候反饋給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就會更準確,更全面,達到精確感知的目的。

在微電子學中講到,集成電路的特征尺寸越小意味著該器件的集成度越高,運行速度越快、性能越好,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳感器的尺寸越小對于系統(tǒng)在布置時也意味著更加方便、性能更優(yōu)。

MEMS(微型電子機械系統(tǒng)),利用傳統(tǒng)的半導體工藝和材料,集微型傳感器、微型執(zhí)行器、微機械機構,以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。這種小體積、低成本、集成化、智能化傳感系統(tǒng)是未來傳感器的重要發(fā)展方向,也是物聯(lián)網(wǎng)的核心。也因此,MEMS傳感器領域成為相關企業(yè)布局的重中之重。

3、無線自組網(wǎng)(Ad hoc)

無線自組網(wǎng)

說到這個無線自組網(wǎng),可能很多讀者會比較陌生一點,但是它的重要性不容忽視。相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡,無線自組網(wǎng)采用的是一種不需要基站的“對等結構”移動通信模式,網(wǎng)絡中所有聯(lián)網(wǎng)設備可以在移動過程中動態(tài)組網(wǎng)。

這樣的組網(wǎng)方式都有什么優(yōu)點呢?

首先,優(yōu)點之一就是無中心控制節(jié)點,這就是說這種網(wǎng)絡沒有分組路由與轉發(fā)的路由器;再者,在工作過程中,其中一個節(jié)點離開網(wǎng)絡后,網(wǎng)絡拓撲會呈現(xiàn)動態(tài)的變化,形成一個新的拓撲。這種組網(wǎng)技術在軍事領域和車聯(lián)網(wǎng)領域備受推崇。

最終,傳感器技術的三大研究方向將會得到一個融合,推動無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)的誕生。

國、內外重要的傳感器供應商都有哪些?

外國知名的傳感器企業(yè):

博世、意法半導體、霍尼韋爾、飛思卡爾、德州儀器、ADI、樓氏電子、飛利浦、英飛凌、日立等。

中國知名的傳感器企業(yè):

漢威電子、大立科技、華工科技、遠望谷、耐威科技、高德紅外、歌爾股份、中航電測、盾安環(huán)境、士蘭微等。

目前,全球傳感器市場主要由美國、日本以及德國的幾家龍頭公司主導。全球傳感器約有2.2萬余種,中國已經(jīng)擁有常規(guī)類型和品種約7000種,而90%以上的高端傳感器仍嚴重依賴進口,數(shù)字化、智能化、微型化傳感器嚴重欠缺。

中國三大傳感器生產(chǎn)基地

目前,國內有三大傳感器生產(chǎn)基地,分別為:安徽基地,主要以建立力、光敏規(guī)模經(jīng)濟為主要目標;陜西省敏感技術產(chǎn)業(yè)集團公司,主要以建立電壓敏、熱敏、汽車電子規(guī)模經(jīng)濟為主要目標;黑龍江基地則主要以建立氣、濕敏規(guī)模經(jīng)濟為主要目標。

受傳感器巨大前景的影響,中國的傳感器企業(yè)也在不斷增多。在相關技術方面,我國企業(yè)已基本具備了中、低端傳感器的研發(fā)能力,并逐漸在向高端領域拓展。

中國與美、日、德在傳感器領域的差距為我們的增長提供了空間,也指明了方向。在物聯(lián)網(wǎng)時代,市場對于傳感器巨大需求的刺激,以及在眾多本土企業(yè)的參與,中國傳感器產(chǎn)業(yè)有望取得傲人的成績。

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