物聯(lián)網(wǎng)：感測(cè)器應(yīng)用邁向新紀(jì)元

 感測(cè)器已成為物聯(lián)網(wǎng)裝置的標(biāo)準(zhǔn)配備，其所采集的各種數(shù)據(jù)，不僅有助實(shí)現(xiàn)智慧應(yīng)用，若再結(jié)合云端資料庫(kù)的巨量資料分析技術(shù)，更能提高感測(cè)數(shù)據(jù)的附加價(jià)值，甚至創(chuàng)造出新的商業(yè)模式，為裝置制造商增添更多獲利機(jī)會(huì)。

現(xiàn)在我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)/萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)(IoE)一詞已非常熟悉。但您是否聽說過“感測(cè)器資料貨幣化?”這一概念可能會(huì)成為IoE的賺錢利器，而某些領(lǐng)域已經(jīng)開始這樣運(yùn)營(yíng)了。

感測(cè)器推動(dòng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)

IoE可以分析云端中采集的資料，并利用其他資料進(jìn)行處理，從而創(chuàng)建“資訊”，解決和預(yù)測(cè)問題，增加溝通以提高公共安全，并為終端產(chǎn)品創(chuàng)造附加價(jià)值。這就是感測(cè)器資料分析，該功能可以添加到日常事物中，為所有產(chǎn)品增值。

舉例來說，將加速度感測(cè)器附加到終端設(shè)備上，能夠檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、沖擊、跌落、重力、加速和減速。這些類型的感測(cè)器輸入非常適合人機(jī)介面。整合磁力計(jì)后，終端設(shè)備能夠感測(cè)到磁場(chǎng)(包括磁北極)，變得磁智慧化了。融合該技術(shù)后，終端產(chǎn)品可以獲得必要的資料，增加終端產(chǎn)品的定向功能。陀螺儀可以提供必要的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的讀數(shù)，而壓力感測(cè)器可以測(cè)量各種壓力，在某些情況下，它還能用作高度計(jì)。

“對(duì)感測(cè)器輸出的資料進(jìn)行計(jì)算并將其轉(zhuǎn)換成資訊”這一功能稱之為感測(cè)器資料分析(Sensor Data Analytics)，它能夠催生新的商業(yè)模式。這些新商業(yè)模式正在幫助企業(yè)為客戶提供更大的價(jià)值，同時(shí)通過服務(wù)支援創(chuàng)造新的收入來源。以下列舉幾項(xiàng)范例說明。

智慧床提升睡眠品質(zhì)

借助壓力感測(cè)器和微控制器來確定空氣床的壓力這個(gè)想法并不新鮮。然而，將人機(jī)介面變得成熟，并消除資料獲取的所有物理障礙卻是一個(gè)好點(diǎn)子。已經(jīng)有制造商將智慧床的水準(zhǔn)提高到新的層次?，F(xiàn)在空氣床能夠回饋給用戶更好的睡眠品質(zhì)。這是借助感測(cè)器資料分析，提供回饋的一個(gè)很好的范例。

非接觸式感測(cè)器改善護(hù)理效率

在醫(yī)院，患者在床上休息，身上未連接任何設(shè)備。非接觸式感測(cè)器連續(xù)監(jiān)測(cè)他們的心率和呼吸速率、運(yùn)動(dòng)和臥床狀態(tài)。護(hù)理人員在他們的個(gè)人電腦(PC)或移動(dòng)設(shè)備上接收即時(shí)資訊，提高對(duì)病人的護(hù)理效率。由于護(hù)理人員能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)更多病人的生命體征，因此提高了工作效率。智慧視訊門鈴實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控

視訊門鈴是感測(cè)器資料貨幣化的另一個(gè)案例。視訊門鈴讓住戶能夠在任何地方通過智慧手機(jī)應(yīng)門。它配備了支援夜視功能的高畫質(zhì)攝影機(jī)，無論白天還是夜晚，住戶都能清晰地看到前門的情況。該裝置附帶智慧設(shè)備使用者的應(yīng)用，讓終端使用者能夠以更加智慧的方式查看“門外是誰(shuí)”(圖2)。因此，能夠向消費(fèi)者銷售該應(yīng)用和服務(wù)，以獲取收入。智慧門鈴與云端連接，還添加了讀取大氣壓力用的壓力感測(cè)器，以及用于監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)的加速度感測(cè)器，可充當(dāng)精密的氣象站。它提供的感測(cè)器資訊，可以提供重大天氣變化(甚至包括龍卷風(fēng))的重要預(yù)警，并提醒社區(qū)注意可能發(fā)生的地震。

胎壓檢測(cè)強(qiáng)化行車安全

下一個(gè)案例借助了飛思卡爾在汽車領(lǐng)域上的專業(yè)，展示胎壓監(jiān)測(cè)感測(cè)器或胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)。Advantage Pressure Pro近期宣布采用飛思卡爾1500kPa TPMS。這款非常精密的設(shè)備，將支援Advantage Pressure Pro為胎壓讀數(shù)非常高的小型卡車和露營(yíng)車(RV)做更好的市場(chǎng)服務(wù)。在美國(guó)的州際公路旅行一趟，便可以了解此類裝置的重要性，因?yàn)槁愤叧？煽吹?ldquo;鱷魚輪胎面”，這些東西讓州際公路變得滿目瘡痍。這種景象主要是由小型拖車裝備所造成的，在胎壓不足的情況下，輪胎過熱會(huì)導(dǎo)致輪胎面從輪胎脫離。如果能夠檢測(cè)到胎壓不足的情況，并報(bào)告給駕駛員或中央指揮部，就能夠減少緊急維修和預(yù)防性保養(yǎng)。由于不必因?yàn)樘翰蛔愣鼡Q輪胎，因此能夠降低運(yùn)營(yíng)成本，這就是本案例的貨幣化收益，但更重要的是，這樣能夠減少公路上的雜物，使公路行車更加安全(圖3)。

車隊(duì)管理公司將胎壓讀數(shù)功能，添加到車隊(duì)跟蹤設(shè)備，可以增加服務(wù)價(jià)值。在該案例中，不僅能夠跟蹤車隊(duì)，還能收集輪胎資料(壓力讀數(shù)、熱、旋轉(zhuǎn)、速度、里程等)的健康狀況，并發(fā)送回中央指揮部。

以穿戴設(shè)備把關(guān)馬匹健康

您是否曾希望馬會(huì)講話?馬匹可以使用穿戴技術(shù)讓這個(gè)愿望實(shí)現(xiàn)。目前已有業(yè)者為馬和其他動(dòng)物，制作非常先進(jìn)的可穿戴設(shè)備。例如，在馬蹄下安裝非侵入性的多感測(cè)器裝置，它能夠測(cè)量體重的變化和模式，并將此作為馬的狀態(tài)或健康狀況的資訊指標(biāo)。它們能夠較早地檢測(cè)到關(guān)節(jié)問題、蹄葉炎或跛行，從而有效地進(jìn)行治療。未來可以針對(duì)其他動(dòng)物調(diào)整類似的感測(cè)器，實(shí)現(xiàn)相似的功能，一旦資料傳輸?shù)皆浦?，便可以進(jìn)行分析。

感測(cè)器應(yīng)用邁向新紀(jì)元

借助感測(cè)器資料分析，可以實(shí)現(xiàn)成千上萬(wàn)種案例，并將其轉(zhuǎn)換成收入(即感測(cè)器資料貨幣化)，本文僅列舉了其中的一部分。就像飛船的火箭助推器一樣，開放式創(chuàng)新正在說明客戶實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)品和感測(cè)器資料貨幣化。2014年秋天舉行的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)產(chǎn)業(yè)大會(huì)上，MEMS產(chǎn)業(yè)集團(tuán)宣布成立創(chuàng)新社群。這是業(yè)界第一個(gè)開源社群，目的是加快感測(cè)器演算法的開發(fā)。該社群旨在為所有公司實(shí)現(xiàn)協(xié)作式感測(cè)器資料獲取?，F(xiàn)今的感測(cè)器不再只用于運(yùn)動(dòng)跟蹤。它是一種新方法，能夠同時(shí)為新應(yīng)用和現(xiàn)有應(yīng)用增加革命性的價(jià)值。這是一種全新的經(jīng)濟(jì)模式，擁有更大的資料集，價(jià)值潛力無限。許多針對(duì)IoE應(yīng)用的感測(cè)器目前尚未問世。感測(cè)器應(yīng)用邁向新紀(jì)元

對(duì)于IoE的資料獲取來說，感測(cè)器至關(guān)重要，其帶來真正的人機(jī)介面。感測(cè)器資料分析每年催生兩百多種獨(dú)特的應(yīng)用。開源感測(cè)器演算法的開放式創(chuàng)新，可以加強(qiáng)感測(cè)器資料的采集協(xié)作，推動(dòng)應(yīng)用的涌現(xiàn)。

我們正處于MEMS感測(cè)器技術(shù)的復(fù)興時(shí)期，MEMS感測(cè)器技術(shù)將我們從歷史悠久的汽車應(yīng)用連接到日常生活的方方面面。歷史會(huì)證明一切，但有一點(diǎn)是肯定的，那就是現(xiàn)在的半導(dǎo)體MEMS技術(shù)革命，將使創(chuàng)新應(yīng)用能夠觸及到我們的思想所到達(dá)的任何地方。