傳感器如何應(yīng)對即將來襲的物聯(lián)網(wǎng)浪潮

　　在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)服務(wù)日趨完善的今天，傳感器作為數(shù)據(jù)采集的重要入口，勢必將在接下來的幾年里迎來爆發(fā)式的需求增長，無線傳感器、智能傳感器、無線自組網(wǎng)等技術(shù)也將得到重大突破。

　　傳感器從19世紀(jì)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(shù)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。

　　傳感器，是由一種敏感元件和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yīng)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(shù)的研究方向有哪些？

　　1、無線傳感器(UGS)

　　不管是在智能交通、智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，還是野外災(zāi)害預(yù)防等領(lǐng)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(zhǔn)確，這也就是說物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)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(shù)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(shè)備。其具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補償能力、復(fù)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(zhǔn)確，更全面，達到精確感知的目的。

　　在微電子學(xué)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(dǎo)體工藝和材料，集微型傳感器、微型執(zhí)行器、微機械機構(gòu)，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(lǐng)域成為相關(guān)企業(yè)布局的重中之重。

　　3、無線自組網(wǎng)(Adhoc)

　　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(luò)，無線自組網(wǎng)采用的是一種不需要基站的“對等結(jié)構(gòu)”移動通信模式，網(wǎng)絡(luò)中所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(luò)沒有分組路由與轉(zhuǎn)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(luò)后，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾尸F(xiàn)動態(tài)的變化，形成一個新的拓?fù)洹＿@種組網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域備受推崇。

　　最終，傳感器技術(shù)的三大研究方向?qū)玫揭粋€融合，推動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的誕生。

　　國、內(nèi)外重要的傳感器供應(yīng)商都有哪些？

　　外國知名的傳感器企業(yè)：

　　博世、意法半導(dǎo)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(dǎo)。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(yán)重依賴進口，數(shù)字化、智能化、微型化傳感器嚴(yán)重欠缺。

　　中國三大傳感器生產(chǎn)基地

　　目前，國內(nèi)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(biāo)；陜西省敏感技術(shù)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(biāo)；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(biāo)。

　　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(guān)技術(shù)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(lǐng)域拓展。

　　中國與美、日、德在傳感器領(lǐng)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。