數(shù)據(jù)量增大推動 集成處理器的智能傳感器發(fā)展

隨著數(shù)據(jù)量的增大，集成了處理器的智能傳感器將成為今后的重要發(fā)展方向，該市場到2018年的規(guī)模有望達到69億美元。

市場廣闊

今年2月，6個穿著雪地靴的學生在3米多厚的雪地里奮力前行，目的地是美利堅河流域的腹地。

穿越濃密森林和草地時，他們把90部與iPhone大小相仿的機器綁到長約5米的竿子上，將采集到的土壤濕度、氣溫和相對濕度等各種數(shù)據(jù)發(fā)送給史蒂文·格拉瑟(StevenGlaser)等研究人員。格拉瑟是美國加州大學伯克利分校的教授。

在今年夏天展開第二次遠行后，格拉斯希望創(chuàng)建世界上最大的傳感器網絡，這個由7500臺設備組成的網絡將首次向研究人員和政府機構提供詳細數(shù)據(jù)，幫助其了解加州的水資源狀況——對農民和加州的規(guī)劃者來說，這都是至關重要的數(shù)據(jù)。這個網絡是對新興傳感器的一次大規(guī)模測試：這種設備既有感覺又能思考，而且耗電量極少，一枚D-cell電池便可續(xù)航數(shù)年。

借助LinearTechnology和CypressSemiconductor公司的芯片，格拉瑟的這些電子設備成為了迷你電腦。據(jù)市場研究公司TransparencyMarketResearch測算，這類智能傳感器的銷售額可能會以每年10%的速度遞增，到2018年有望達到69億美元。與單純收集數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到中央服務器進行分析的“啞巴”處理器不同，這些設備可以監(jiān)控信息質量并展開高級運算。

“它是智能城市、智能建筑、智能水域。”市場研究公司WinterGreenResearch蘇珊·尤斯蒂斯(SusanEustis)說，“它可以構成物聯(lián)網，實現(xiàn)不可思議的增長速度。”

針頭大小

根據(jù)WinterGreen的測算，集成處理器的傳感器將在2019年達到2.8萬億個，遠高于今年的6500萬個。其中部分傳感器的尺寸甚至跟針頭差不多大。

LinearTechnology設計的新型智能傳感器系統(tǒng)本月將全面投產，配備了基于ARM技術生產的32位處理器。IBM(195.5,0.34,0.17%)、飛思卡爾、高通、SilverSpringNetwork、Sensus和Streetline等公司也在設計功能更為強大的處理器和傳感器。智能傳感器設備制造商SilverSpring今年3月IPO(首次公開招股)后，股價已經飆升88%。

應用類比

Nest公司就凸顯了該行業(yè)的早期潛力。這家公司生產的恒溫器可以通過智能應用調節(jié)，并了解用戶對溫度的偏好。創(chuàng)業(yè)公司ColoradoMicroDevice也開發(fā)了一款原型傳感器，倘若門被鎖上，該傳感器便可通過一套信息服務通知用戶。

“我認為這將成為一個巨大的市場，所有傳感器都將按照這種模式運行。”LinearCTO克里斯·皮斯特(KrisPister)說，“手機和應用是很好的類比。十年前，沒人知道應用是什么。”

該市場崛起的一大原因在于，在向中央服務器傳送數(shù)據(jù)之前，用傳感器迅速將重要數(shù)據(jù)與無用信息區(qū)分開來變得越來越重要。

“我們在傳感器的海洋中游泳，并被海量數(shù)據(jù)淹沒。”IBM課題組長達曼德拉·摩德哈(DharmendraModha)說，“傳感器數(shù)據(jù)增速飛快，導致我們利用數(shù)據(jù)的能力受到極大的限制。”

異常數(shù)據(jù)

例如，根據(jù)通用電氣的估計，一臺燃氣渦輪大約有100個傳感器，每個傳感器每秒都會產生1000個數(shù)據(jù)段。而更加智能的傳感器可能只會在出現(xiàn)過熱或其他潛在故障等異常情況時才會通知中央服務器。

“你越是能依賴傳感器網絡來控制某些事情，效率就越高。”市場研究公司ABIResearch分析師喬納森·科林斯(JonathanCollins)說。

成本是大量部署智能傳感器的一大障礙。在格拉瑟的項目中，傳感器的單價高達500美元，但他表示：“如果你關注的是價值數(shù)萬億美元的水資源，單價500美元不算貴。”

尤斯蒂斯表示，隨著傳感器使用量的增長，平均售價將從50美元左右降至不到1美元。

IBM去年在一個合作研究項目中為傳感器設計了低能耗處理器。該設計更加類似于人腦的工作方式，而不是當今的電腦傳感器。摩德哈表示，這種傳感器可以用在雜貨店的手套上，通過“嗅覺”來尋找被污染的產品，還可以安裝到與水母類似的微型設備上，漂浮在海平面上搜集漏油和海嘯數(shù)據(jù)。另外，還可以用這種傳感器開發(fā)用于導盲的智能眼鏡。

更加智能

“由于能耗低、尺寸小，這種傳感器已經成了電腦。”摩德哈說。

IBM及其合作伙伴共安排了50多人從事該項目。另外一家傳感器產品制造商Sensus也計劃推出基于ARM的傳感器微控制器，性能將比現(xiàn)有產品更加強大。

“我們需要更強大的處理能力和更多內存來存儲數(shù)據(jù)，而且還要以更具能耗效率的方式來實現(xiàn)這一點。”該公司營銷執(zhí)行副總裁蘭多爾夫·維特利(RAndolphWheatley)說。一旦一個傳感器注意到建筑物的用水量異常升高，便會懷疑是否出現(xiàn)泄漏，并關掉總閥。

停車管理

Streetline也在使用德州儀器(39.86,-0.08,-0.20%)的微控制器開發(fā)智能傳感器系統(tǒng)，幫助35個城市管理停車場。相關移動應用可以告訴用戶哪里有停車位可用，并讓城市管理者根據(jù)需求調整停車費。

“我們仍處于起步階段。”行業(yè)團體IPSOAlliance主席吉奧夫·穆里岡(GeoffMulligan)說。該組織的目標是促進智能物體之間的通訊。該團體共有60個成員，包括甲骨文(32.78,0.21,0.64%)、諾基亞(4.14,0.16,4.02%)、思科(26.31,0.12,0.46%)等公司。思科正在與Streetline合作在其園區(qū)安裝一套傳感器網絡，監(jiān)控停車位。

“我們甚至沒有想過可以應用到這種領域，”穆里岡說，“我們正處于一個臨界點上，整個行業(yè)將開始爆發(fā)。”