沒有傳感器,哪來物聯(lián)網(wǎng)
【摘自“傳感器技術(shù)”】
沒有傳感器,物聯(lián)網(wǎng)無從談起。每一個(gè)傳感器里,都必須有信號(hào)調(diào)理功能----久好電子的信號(hào)調(diào)理芯片,正站在這樣的C位。
傳感器在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的作用
物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),它是互聯(lián)網(wǎng)的升級(jí),也是信息化時(shí)代的核心。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要智能感知、識(shí)別和通訊等技術(shù)支撐,而感知的關(guān)鍵就是傳感器及相關(guān)技術(shù),可以毫不夸張的說,沒有傳感器的進(jìn)步,就沒有物聯(lián)網(wǎng)的繁榮。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,傳感器產(chǎn)業(yè)也將迎來爆發(fā),傳感器是物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵組件,扮演著不可或缺的角色。
隨著全球開始步入高速發(fā)展的信息時(shí)代,在獲取和處理信息過程中,首先要解決的就是要獲取可靠并準(zhǔn)確的信息,而傳感器是獲取信息的主要手段和途徑。例如在工業(yè)4.0時(shí)代,要用傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的參數(shù),使設(shè)備保持正常的工作狀態(tài);在智能家居領(lǐng)域,傳感器是實(shí)現(xiàn)用戶和家居單品(燈光、電視、冰箱、音響等)互動(dòng)的基礎(chǔ);在無人駕駛中,需要通過傳感器對(duì)交通和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和處理,這樣才能保證汽車在道路上的安全行駛……可以毫不夸張的說,未來物聯(lián)網(wǎng)有多大的市場(chǎng),傳感器就能有多大的作為。
隨著物聯(lián)網(wǎng)需求的增加,目前國(guó)內(nèi)傳感器呈現(xiàn)一種高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì), 預(yù)計(jì)到2021年將增至5937億元,未來五年中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約30%,遠(yuǎn)高于全球平均水平。
我國(guó)的傳感器發(fā)展大致分為三個(gè)階段,以利用結(jié)構(gòu)變化感知信號(hào)的結(jié)構(gòu)型傳感器;以半導(dǎo)體和材料組成的固體型傳感器;以具有信息交換、處理能力的智能傳感器,這也是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代最有前景的傳感器類型。
智能傳感器具有高精度、成本低、功能多樣化、自動(dòng)化強(qiáng)等特點(diǎn),它是一種具有信息處理功能的傳感器,是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。在很多物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的傳感器都具有智能傳感器得特點(diǎn),未來得物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能傳感器將是市場(chǎng)主流。
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)傳感器的發(fā)展要求
從19世紀(jì)60年代誕生至今,傳感器的歷史已經(jīng)有150余年了,在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,手機(jī)的普及促進(jìn)了傳感器的極大發(fā)展,但也決定了很多類型的傳感器是專為手機(jī)而設(shè)計(jì)的。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“物”在對(duì)傳感和連接的需求上與手機(jī)有很大的差別,所以也對(duì)傳感技術(shù)提出了更多、更高的要求??偨Y(jié)來說,傳感器在朝著高精度、小型化、低功耗、智能化等方向進(jìn)化。
1、高精度、高質(zhì)量
如果傳感器收集的數(shù)據(jù)信息出錯(cuò),那么相當(dāng)于從源頭上出錯(cuò),后面一切數(shù)據(jù)的傳輸、分析、應(yīng)用也就沒了意義,所以傳感器的精度和質(zhì)量是保障物聯(lián)網(wǎng)愿景的一道重要基線。想象一下,如果一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的精度和質(zhì)量不達(dá)標(biāo),這就意味著在意外情況發(fā)生的那幾毫秒內(nèi)系統(tǒng)無法做出正確決策,從而嚴(yán)重威脅駕駛員的安全。
2、小型化
隨著以智能手機(jī)為中心的移動(dòng)設(shè)備向多功能、高性能化發(fā)展,要求電路板內(nèi)的部件數(shù)量更多、體積更小。因此,傳感器正在逐漸采用集成化技術(shù),以實(shí)現(xiàn)高性能化和小型化。集成溫度傳感器、集成壓力傳感器等早已被廣泛使用,今后將有更多集成傳感器被開發(fā)出來。
3、低功耗
手機(jī)上的微博、微信、視頻、游戲,都是電量消耗的大戶,我們也早已習(xí)慣了每天充電、出遠(yuǎn)門充電寶不離身的日子,但你能想象假如煙霧報(bào)警器、智能攝像頭等互聯(lián)設(shè)備也需要天天調(diào)換電池會(huì)是怎樣一種蹩腳的情景嗎?和手機(jī)不同,很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備地處人們不常接觸的區(qū)域,所以對(duì)功耗有極致的要求,從而決定了傳感器的功耗也要很低,否則運(yùn)營(yíng)成本太高。
4、智能化
隨著互聯(lián)設(shè)備的激增,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),中心化的云端已經(jīng)“不堪重負(fù)”,更重要的是,對(duì)于智能制造或智慧交通等應(yīng)用場(chǎng)景,云端分析的延遲會(huì)使數(shù)據(jù)價(jià)值呈現(xiàn)“斷崖式”下跌,于是,邊緣智能開始興起。
傳感器是很好的邊緣節(jié)點(diǎn),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,這就是所謂的智能傳感器。這種傳感器具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補(bǔ)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(shí)候反饋給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就會(huì)更準(zhǔn)確,更全面,達(dá)到精確感知的目的。