讓智能的世界回到原點


，傳感器就在這裏等候。智能的基礎是感知，而傳感器就是感知的入口。傳感器正在向智能化、思維化
、分(fen)析(xi)化(hua)和(he)診(zhen)斷(duan)化(hua)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。作(zuo)為(wei)一(yi)套(tao)越(yue)來(lai)越(yue)明(ming)顯(xian)的(de)智(zhi)能(neng)微(wei)係(xi)統(tong)，傳(chuan)感(gan)器(qi)越(yue)來(lai)越(yue)呈(cheng)現(xian)出(chu)獨(du)立(li)性(xing)，並(bing)且(qie)具(ju)有(you)自(zi)我(wo)糾(jiu)錯(cuo)的(de)能(neng)力(li)。那(na)麼(me)，傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)以(yi)何(he)種(zhong)能(neng)力(li)引(yin)爆(bao)未(wei)來(lai)，推(tui)動(dong)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)
？

圖1 傳感器發展的二十大趨勢（Source：新加坡初創谘詢公司Twimbit）

　　3D傳感器走向何方

　　3D深度傳感器技術能夠建立起三維影像

，充分滿足人類視覺的需要。它可以采用飛行時間ToF（飛行時間）
、結構光
、3D幹涉等來獲取三維視覺數據。其中ToF傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)手(shou)機(ji)領(ling)域(yu)備(bei)受(shou)矚(zhu)目(mu)
，為(wei)一(yi)直(zhi)忙(mang)於(yu)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng)鏡(jing)頭(tou)功(gong)能(neng)的(de)手(shou)機(ji)提(ti)供(gong)了(le)興(xing)奮(fen)點(dian)。它(ta)利(li)用(yong)紅(hong)外(wai)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)的(de)激(ji)光(guang)脈(mai)衝(chong)，對(dui)外(wai)發(fa)射(she)並(bing)反(fan)射(she)回(hui)來(lai)的(de)時(shi)間(jian)差(cha)
，獲(huo)得(de)三(san)維(wei)景(jing)深(shen)，形(xing)成(cheng)立(li)體(ti)3D模型的成像技術。

　　然而，ToF鏡頭在手機行業卻是經一次過山車的經曆，“乘興而來、掃興而去”。2018年它的應用達到高峰

，見者有份
，如三星
、華為、OPPO、小米等中高端機型都配置了ToF鏡頭。當所有人都認為這是未來手機影像的發展方向時
，這種手機卻又突然快速的消失。T就像快遞小哥的身影
，oF鏡頭來得快，去得也快。

　　原因很簡單
，ToF技術缺乏剛需應用支持，沒有一款廣泛使用的殺手級應用能夠為ToF鏡頭進一步發展提供動力。ToF可以用來掃描物體的形狀，然後自動建立一個3D模型。但對於普通消費者，建立了一個模型，也沒有什麼實際作用。帶有ToF鏡頭的手機，能夠用來當做尺子
，但精度又不足夠。再說了

，拿手機當卷尺測量這事

，誰會當真呢。

　　zaidangqianzhinengshijieli，renheyikuanyingkeji

，douyaokaoruanjiandetongbuzhicheng。meiyouruanjianyingyong，hennanzhichengyingjianjishudediedaijinbu。chufeiyuanyuzhoudexingqi，yejiushiAR/VR應用
，或許能夠挽救TOF鏡頭在手機上的應用。

　　倒是掃地機器人可以將單線機械掃描式激光雷達，換成廣角TOF相機，更容易形成對房間建立一個“作戰沙盤”，更(geng)好(hao)地(di)規(gui)劃(hua)路(lu)徑(jing)，讓(rang)掃(sao)地(di)機(ji)器(qi)人(ren)看(kan)上(shang)去(qu)沒(mei)有(you)那(na)麼(me)傻(sha)。否(fou)則(ze)掃(sao)地(di)機(ji)器(qi)人(ren)不(bu)是(shi)撞(zhuang)上(shang)桌(zhuo)腿(tui)，就(jiu)是(shi)卷(juan)襪(wa)子(zi)和(he)線(xian)纜(lan)，避(bi)障(zhang)效(xiao)果(guo)太(tai)差(cha)。但(dan)前(qian)提(ti)依(yi)然(ran)是(shi)，不(bu)能(neng)太(tai)貴(gui)。

　　而自動駕駛中行車環境的測距、感知、工業協作機器人的人機協同、智能物流車，也可以讓ToF傳感器真正發揮作用。但對於工業而言

，ToF傳感器鏡頭還是太貴。從產業鏈的角度來看，目前ToF鏡頭的紅外傳感器，主要是索尼、英飛淩
、安森美、德州儀器、鬆下等掌控，光學鏡頭則有大立光、浙江舜宇光學、還有瑞聲科技。CMOS圖像傳感器是核心部分，主要來自三家多年的恩怨對手：索尼、三星和韋爾旗下的豪威。

　　3D深度傳感器，在軍事上則有更大的野心。美國國防部高級研究計劃局DARPA正在開發用於軍事3D傳感技術
，以方便夜間隱蔽作業。

　　一般而言，任何自動駕駛係統通常都需要某種形式的主動照明，才能在夜間實現自主導航。但是打開前照燈或激光雷達（LiDAR）的發射係統，都會出現輻射信號。在軍用場合下，它會使敵軍能夠遠距離探測這些車輛的存在。而DARPA正在嚐試利用野外環境中各種有生命和無生命物體的微弱熱信號，來開發3D視覺傳感器。這項“隱形大前燈”計劃，會探索環境中各種熱輻射所包含的信息，因為所有物體都會散發熱能。DARPA的目標就是探索即使根據極少量的熱輻射，捕捉信息
，開發出無源傳感器，從而生成3D地圖以進行導航。它將大大擴展自動駕駛係統，可以隱蔽地進行運行。

　　聲學傳感器來了新麵孔

　　聲學技術最大的特點是跟其他技術的傳感器相比相對便宜，可以探索各種應用。而聲表麵波SAW技術，廣泛用於過濾器的信號處理，在智能手機揚聲器上，大放光彩。在全球範圍內，SAW濾波器市場主要被日本企業所占據，包括村田Murata、TDK、太陽誘電Taiyo Yuden是代表性廠商，合計市場份額占比達到82%左右。而村田一家就能占比全球近一半的SAW濾波器市場。國內射頻濾波器企業中，深圳麥捷微電子科技算是濾波器和一體電感國產替代的排頭兵，也打入到華為的供應鏈
，2021年收入13億。

　　聲表麵波SAW技術相對用於低頻
，對溫度也比較敏感
，在4G時代占盡機會。但在高頻領域，以及多信號處理要避免幹涉的情況下，體聲波BAW諧振器技術則有著更廣泛的應用，它為5G時代和物聯網時代而來。這方麵，美國技術更為領先。美國Qorvo和德州儀器都占據優勢。在這個地帶，也是中國難以突破的卡脖子之疼，德州儀器還在2019年將這項技術用在了集成時鍾功能上。隨著大數據傳輸速度日益加快，對時鍾信號有著苛刻的要求。每秒需要18G容量的數據處理係統DPS，已經成了眾多芯片廠商急待解決的問題。而體聲波BAW，就可以很好地實現高頻統信下的時鍾技術。盡管聲表麵波比較便宜，但從整體技術發展趨勢來看，體聲波BAW正在取代聲表波的位置
，蘋果手機等高端移動設備中已經開始使用。

　　傳感器就是一個發電站

　　傳感器有兩個方向。一個是集成傳感器，它跟其他設備集成在一起
，共享能源的輸入；還有一個是獨立傳感器。後者就像一個荒島生存的魯濱遜，它最好能夠自己生存，而無需照顧。自來電，是首當其衝的挑戰。

　　自供電的傳感器正在引起廣泛的關注
，它非常適合遠程監控、無線連接和連續監測的場合。

　　這往往需要部署傳感器的能量采集器，這些微能量回收係統能夠從太陽能、zhendongherenengdenglaichanshengweidianliu，gongzijishiyong。huanyanzhi，yigechuanganqijiushiyigediannengfadianzhuangzhihechunengzhuangzhi。jiranyiliangdiandongchedoukeyishiyigechunengxitong，weishenmeyigexiaochuanganqibunengne
？

　　美國運動與動力控製係統供應商派克漢尼芬Parker，在2019年以37億美元收購了一家膠粘劑與振動管理設備商洛德Lord公司，後者一直在為航天
、石(shi)化(hua)提(ti)供(gong)精(jing)準(zhun)測(ce)量(liang)的(de)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)。漢(han)克(ke)正(zheng)在(zai)從(cong)傳(chuan)統(tong)的(de)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)業(ye)務(wu)進(jin)行(xing)多(duo)元(yuan)化(hua)擴(kuo)充(chong)，尤(you)其(qi)是(shi)要(yao)加(jia)強(qiang)它(ta)旗(qi)下(xia)的(de)工(gong)程(cheng)材(cai)料(liao)部(bu)門(men)的(de)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)，以(yi)便(bian)充(chong)分(fen)迎(ying)接(jie)電(dian)氣(qi)化(hua)和(he)輕(qing)量(liang)化(hua)等(deng)新(xin)興(xing)趨(qu)勢(shi)。年(nian)銷(xiao)售(shou)為(wei)11億美元洛德公司在塗料、彈簧、傳感器硬件和傳感器雲方麵的積累，完美地迎合了派克的需要。

圖2 老牌動力的傳感器新寵（Source：Parker Lord官方網站）

　　而洛德公司旗下的MicroStrain傳感業務已經使用壓電材料，將材料的應變能轉換為電能存儲。一個傳感器的獨立發電站的時代開始了。

　　從智能機器人
，到智能傳感器

　　機器學習無處不在。如果算法不僅僅放在機器設備裏，而是也可以放在最小的感知單元——傳感器中，那麼嵌入式人工智能，就會大力催生智能傳感器的發展。

　　dangran，jiqixuexiyezhishiqizhongyigefangxiang。daduoshuchuanganqiyicongjiaohushizhuanxiangyucexing
，jiangjiqizhinengdezhudongquanbufendizhuanxiangchuanganqizhineng。juyouzhinenghuashishishujufenxiheguochengxiaozhenggongnengdechuanganqi
，jianghuidaliangtigaoshebeidejiaohunengli。zheyeyiweizhebianyuanjisuan，jianghuizaijiqidebianyuanduan，zaiwangqianshentanyibu。

　　然而
，一個傳感器能夠測量的參數是有限的
，為什麼不將多個傳感器集成在一起呢？於是各種組合傳感器就紛來遝至，溫度+濕度、壓力+流量、振動+加速度+減速等傳感器，成為應用最多的組合。混編傳感器艦隊，實現多參數檢測的“一器多用”，通過檢測各種參數來形成閉環自動化的應用。這在智能製造領域
，迎來廣泛發展的空間。

　　另外一種方向就是融合傳感器Fusion。智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)正(zheng)在(zai)加(jia)速(su)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)的(de)發(fa)展(zhan)
，而(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)多(duo)功(gong)能(neng)融(rong)合(he)

，將(jiang)利(li)用(yong)不(bu)同(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)優(you)勢(shi)

，提(ti)供(gong)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li)，從(cong)而(er)具(ju)備(bei)嵌(qian)入(ru)式(shi)智(zhi)能(neng)。這(zhe)在(zai)軍(jun)用(yong)飛(fei)機(ji)尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)。美(mei)國(guo)F35戰(zhan)鬥(dou)機(ji)一(yi)直(zhi)在(zai)進(jin)行(xing)多(duo)域(yu)數(shu)據(ju)的(de)連(lian)接(jie)和(he)分(fen)析(xi)，核(he)心(xin)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)融(rong)合(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)，實(shi)現(xian)多(duo)維(wei)數(shu)據(ju)的(de)高(gao)速(su)分(fen)析(xi)，並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)利(li)用(yong)不(bu)同(tong)平(ping)台(tai)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)，無(wu)論(lun)是(shi)海(hai)上(shang)、空天
、海下和陸地的傳感器數據

，多種異構數據並發處理。

　　韋爾半導體旗下的豪威，在既有的圖像傳感器CIS（CMOS Image Sensor）的基礎上，日前剛剛推出了將CIS與事件視覺傳感器EVS相結合的複合傳感器，EVS是一種不需要曝光時間限製的生物仿生傳感器。這對於AR頭(tou)盔(kui)玩(wan)家(jia)，將(jiang)是(shi)一(yi)個(ge)超(chao)級(ji)利(li)好(hao)，而(er)手(shou)機(ji)的(de)拍(pai)照(zhao)影(ying)像(xiang)將(jiang)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)。這(zhe)種(zhong)在(zai)一(yi)顆(ke)芯(xin)片(pian)上(shang)集(ji)合(he)圖(tu)像(xiang)和(he)視(shi)覺(jiao)兩(liang)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)特(te)性(xing)，屬(shu)於(yu)像(xiang)素(su)級(ji)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)融(rong)合(he)，無(wu)疑(yi)是(shi)未(wei)來(lai)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)方(fang)向(xiang)。

　　脈搏流、血流、心跳流，都流向哪裏了

　　大健康成為未來的發展熱點
，健康的預防和診斷

，都可以通過廣泛使用的傳感器來實現。無論生命支持的植入裝置

、嚴重患者的長期監測，以及機器人手術。誕生於2000年(nian)的(de)達(da)芬(fen)奇(qi)手(shou)術(shu)機(ji)器(qi)人(ren)，是(shi)目(mu)前(qian)國(guo)際(ji)上(shang)最(zui)成(cheng)功(gong)的(de)手(shou)術(shu)機(ji)器(qi)人(ren)。最(zui)初(chu)隻(zhi)是(shi)輔(fu)助(zhu)醫(yi)生(sheng)進(jin)行(xing)手(shou)術(shu)的(de)穩(wen)定(ding)器(qi)，但(dan)它(ta)的(de)能(neng)力(li)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)
，一(yi)舉(ju)登(deng)上(shang)手(shou)術(shu)操(cao)刀(dao)台(tai)，成(cheng)為(wei)外(wai)科(ke)醫(yi)生(sheng)的(de)最(zui)佳(jia)伴(ban)侶(lv)。達(da)芬(fen)奇(qi)機(ji)器(qi)人(ren)以(yi)一(yi)己(ji)之(zhi)力(li)
，引(yin)爆(bao)機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)術(shu)。

　　《美國醫學會雜誌》（JAMA）一份報告提到
，從2016年到2021年，過去五年之內機器人手術占外科手術的比例
，從2%提升到了15%
，而且還在加速。目前在中國應該有超過150台的裝機量，每年有4萬例手術是通過達芬奇手術機器人完成。

　　它在3D成像和精準控製上有著巨大優勢。在它的輔助下，醫生可以將病變部位毫無困難地建立放大10-15倍的3D影像（傳統成像係統隻能提供2-3倍的二維圖像），然後操作機器人精準進行手術。而這背後的英雄，就是將近500個傳感器。達芬奇機器人價格昂貴，一台機器就是上千萬元。在手術機器人的成本組成上，光力矩傳感器占約5%。

　　對(dui)於(yu)醫(yi)療(liao)和(he)家(jia)庭(ting)診(zhen)斷(duan)，這(zhe)還(hai)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)開(kai)始(shi)。物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)普(pu)及(ji)
，和(he)可(ke)穿(chuan)戴(dai)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)健(jian)康(kang)應(ying)用(yong)中(zhong)已(yi)經(jing)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)。這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)無(wu)侵(qin)入(ru)方(fang)式(shi)，進(jin)行(xing)老(lao)年(nian)護(hu)理(li)監(jian)測(ce)和(he)日(ri)常(chang)健(jian)康(kang)監(jian)測(ce)。手(shou)表(biao)上(shang)的(de)睡(shui)眠(mian)監(jian)測(ce)，還(hai)隻(zhi)是(shi)小(xiao)兒(er)科(ke)，而(er)糖(tang)尿(niao)病(bing)等(deng)病(bing)症(zheng)的(de)預(yu)防(fang)正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)熱(re)點(dian)。

　　haowuyiwen，kechuandaichuanganqidechuangxindailailejiankangjiancefangshidebianhua。kechuandaihekezhiruchuanganqishishichuanshujiankangshuju，tigonglianghuadeyundongshujuhegezhongshenglishuju

，congershixianjingquedezhenduan。zhexieguanjianshebeizhongshiyonglebutongchuanganqi
，baokuoshoujichengxiangsuoshiyongdetuxiangchuanganqiCMOS
、振動、血糖和光學傳感器等。蘋果手表iWatch背後的四個環狀傳感器
，則是通過LED光照射到皮膚後形成反射
，以此來判斷血管的運動和脈搏。

　　脈搏流、血流、心xin跳tiao流liu，都dou流liu向xiang哪na裏li了le

？人ren類lei全quan部bu的de健jian康kang數shu據ju，都dou以yi數shu據ju流liu的de方fang式shi，湧yong向xiang一yi個ge數shu字zi通tong道dao。人ren體ti所suo有you數shu據ju
，都dou儲chu藏zang在zai一yi個ge物wu聯lian網wang數shu字zi健jian康kang平ping台tai上shang。而er大da數shu據ju分fen析xi，則ze自zi動dong給gei人ren們men健jian康kang進jin行xing全quan方fang位wei畫hua像xiang：現有的健康預防模式，即將發生深刻改變。

　　據CB Insights在2020年報告裏的數據顯示：共有806億美元融資金額、5.5萬宗風險投資都發生在這個領域。2020年1億美元以上的醫療融資將近200起
，創下新紀錄。而醫療巨頭則更是擁有超過5500億美元的現金

，等待在這個數字化醫療領域深耕。而傳感器，則首當其衝地成為這類醫療投資的幸運兒。

　　沒有傳感器攻關，工業互聯網永遠是配角

　　工gong業ye互hu聯lian網wang的de發fa展zhan，對dui於yu傳chuan感gan器qi提ti出chu更geng高gao的de需xu求qiu。這zhe些xie傳chuan感gan器qi的de表biao現xian以yi及ji控kong製zhi器qi係xi統tong
，很hen大da程cheng度du上shang決jue定ding了le管guan理li者zhe能neng夠gou在zai遠yuan程cheng使shi用yong工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai實shi現xian關guan鍵jian控kong製zhi功gong能neng的de能neng力li。對dui於yu霍huo尼ni韋wei爾er這zhe樣yang的de自zi動dong化hua公gong司si
，它ta在zai鞏gong固gu控kong製zhi係xi統tong的de霸ba主zhu地di位wei的de同tong時shi，會hui對dui傳chuan感gan器qi有you著zhe癡chi迷mi的de追zhui逐zhu——這也是最近幾年一直在瘋狂收購傳感器的原因，包括收購溫度
、濕度傳感器。最為典型的是
，它在2019年收購了氣體傳感器的鼻祖——英國Citeytech傳感器。隻有強化了控製與傳感器這二者的硬核技術
，工業互聯網平台才能真正落實到實處。

　　預計到2023年，工業互聯網的設備連接數量將達到215億台。工業互聯網需要解決六個問題：連接、感知
、控製、分析、通(tong)訊(xun)和(he)應(ying)用(yong)。連(lian)接(jie)不(bu)過(guo)是(shi)體(ti)力(li)活(huo)，分(fen)析(xi)還(hai)排(pai)不(bu)上(shang)大(da)用(yong)場(chang)，通(tong)訊(xun)將(jiang)成(cheng)為(wei)通(tong)用(yong)技(ji)術(shu)
，應(ying)用(yong)在(zai)分(fen)析(xi)和(he)機(ji)理(li)模(mo)型(xing)沒(mei)有(you)建(jian)樹(shu)之(zhi)前(qian)隻(zhi)不(bu)過(guo)是(shi)晃(huang)人(ren)耳(er)目(mu)的(de)大(da)路(lu)貨(huo)。誰(shui)在(zai)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)，誰(shui)在(zai)感(gan)知(zhi)數(shu)據(ju)，都(dou)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)關(guan)口(kou)。這(zhe)才(cai)是(shi)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)台(tai)的(de)要(yao)害(hai)。可(ke)惜(xi)在(zai)中(zhong)國(guo)
，很(hen)多(duo)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)已(yi)經(jing)遠(yuan)離(li)這(zhe)個(ge)核(he)心(xin)戰(zhan)場(chang)，在(zai)應(ying)用(yong)層(ceng)上(shang)耍(shua)盡(jin)花(hua)槍(qiang)，隻(zhi)在(zai)海(hai)量(liang)垃(la)圾(ji)數(shu)據(ju)上(shang)翻(fan)騰(teng)一(yi)點(dian)小(xiao)浪(lang)花(hua)做(zuo)點(dian)小(xiao)文(wen)章(zhang)。

　　軟傳感器，也是傳感器

　　軟傳感器（soft sensor）是一件有趣的事情。與軟體機器人的柔軟身體不同
，軟傳感器其實是虛擬傳感器，說白了就是軟件。它可以同時處理多個測量。

　　軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)於(yu)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)，通(tong)過(guo)間(jian)接(jie)使(shi)用(yong)，可(ke)能(neng)同(tong)時(shi)處(chu)理(li)數(shu)十(shi)個(ge)甚(shen)至(zhi)數(shu)百(bai)個(ge)測(ce)量(liang)值(zhi)。在(zai)數(shu)據(ju)融(rong)合(he)方(fang)麵(mian)，軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)巨(ju)大(da)。它(ta)將(jiang)不(bu)同(tong)靜(jing)態(tai)數(shu)據(ju)和(he)動(dong)態(tai)測(ce)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)


，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)故(gu)障(zhang)診(zhen)斷(duan)以(yi)及(ji)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)。最(zui)經(jing)典(dian)的(de)軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)，可(ke)以(yi)從(cong)卡(ka)爾(er)曼(man)濾(lv)波(bo)器(qi)開(kai)始(shi)。它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)去(qu)除(chu)噪(zao)聲(sheng)還(hai)原(yuan)真(zhen)實(shi)數(shu)據(ju)的(de)一(yi)種(zhong)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)
，可(ke)以(yi)看(kan)做(zuo)是(shi)經(jing)過(guo)軟(ruan)件(jian)計(ji)算(suan)的(de)數(shu)據(ju)濾(lv)波(bo)。這(zhe)也(ye)看(kan)成(cheng)是(shi)一(yi)種(zhong)軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)。當(dang)然(ran)，最(zui)新(xin)的(de)軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)則(ze)會(hui)使(shi)用(yong)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)或(huo)模(mo)糊(hu)計(ji)算(suan)。軟(ruan)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)利(li)用(yong)其(qi)他(ta)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)息(xi)來(lai)估(gu)計(ji)物(wu)理(li)量(liang)的(de)軟(ruan)件(jian)程(cheng)序(xu)

，而(er)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)。

　　zheyiqushizaiguochengzidonghuazhongzuiweixianzhu，qizhongxuduokongzhigongnengyouruanjianjihuobingyoujisuanjifuzhuwancheng。gaokekaoxinghegaojingdushiruanchuanganqidebiaozhi
，piru
，jiyupH值的軟傳感器，就可以很方便地進行水處理和峰值檢測的負荷觸發。

　　軟傳感器也可以看成是數字化技術的集成者，它由高級自動化、物聯網
、大數據實時分析
、傳感器等綜合而來。

　　更多的傳感器技術

　　光(guang)學(xue)技(ji)術(shu)跟(gen)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)結(jie)合(he)
，正(zheng)在(zai)得(de)益(yi)於(yu)新(xin)興(xing)起(qi)的(de)光(guang)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)。芯(xin)片(pian)的(de)開(kai)發(fa)主(zhu)要(yao)由(you)矽(gui)製(zhi)成(cheng)，而(er)光(guang)學(xue)和(he)電(dian)子(zi)部(bu)分(fen)都(dou)可(ke)以(yi)在(zai)矽(gui)片(pian)上(shang)集(ji)成(cheng)，從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)光(guang)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)（photonics）。tajiangdianzidekuaisushengjinenglidiejiazaiduonianlaijinzhanhuanmandeguangxueyiqishang，congerjifalequanxindehuoli
，yinciyeshideguangxuechuanganqiyinglaidongrenshike
，zheyejiangweitaiyangnengchanyehegongyehulianwangshouyifeiqian。

　　IO-Link可實現數字連接

，直接將數據從傳感器傳輸到物聯網接口和可編程邏輯控製器PLC。與傳統獨立模塊連接傳感器技術相比
，IO-Link技(ji)術(shu)具(ju)有(you)突(tu)出(chu)的(de)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)和(he)技(ji)術(shu)提(ti)升(sheng)。傳(chuan)統(tong)的(de)獨(du)立(li)模(mo)塊(kuai)
，往(wang)往(wang)是(shi)一(yi)個(ge)模(mo)塊(kuai)就(jiu)是(shi)獨(du)立(li)的(de)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)。每(mei)部(bu)署(shu)一(yi)個(ge)節(jie)點(dian)
，就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)套(tao)芯(xin)片(pian)，當(dang)控(kong)製(zhi)點(dian)數(shu)較(jiao)多(duo)時(shi)，係(xi)統(tong)的(de)方(fang)案(an)成(cheng)本(ben)就(jiu)會(hui)大(da)幅(fu)上(shang)升(sheng)。而(er)IO-Link則采用主站和從站方式

，這意味著一個主站可以擴展多達128個控製點，減少網絡負擔，提升效率。同時得益於IO-link通訊的標準化，在配置諸如RFID
、閥島
、傳感器時更加方便，且不僅僅是狀態監控，更可以通過其進行參數配置和維護。

　　天津宜科的IO/Link正(zheng)在(zai)動(dong)力(li)鋰(li)電(dian)池(chi)工(gong)廠(chang)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。鋰(li)電(dian)行(xing)業(ye)的(de)工(gong)廠(chang)產(chan)線(xian)比(bi)較(jiao)長(chang)，檢(jian)測(ce)點(dian)較(jiao)多(duo)且(qie)密(mi)集(ji)
，對(dui)粉(fen)塵(chen)的(de)防(fang)護(hu)有(you)一(yi)定(ding)要(yao)求(qiu)，同(tong)時(shi)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)高(gao)


，需(xu)要(yao)多(duo)種(zhong)元(yuan)器(qi)件(jian)共(gong)同(tong)協(xie)作(zuo)，而(er)且(qie)熱(re)插(cha)拔(ba)連(lian)續(xu)生(sheng)產(chan)和(he)一(yi)定(ding)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)也(ye)是(shi)必(bi)要(yao)的(de)。基(ji)於(yu)以(yi)上(shang)要(yao)求(qiu)IO-Link方案非常適合鋰電產業的特點。國內動力電池產業的大發展，也給國內傳感器帶來了巨大的機會。

　　而無線傳感器網絡也在快速發展，它對於低能耗有著非常高的要求。可以想象

，這其中有很多的發展場景。

圖3 不同的無線標準（ISM工業
、科學、醫療頻段）

　　牧mu場chang上shang需xu要yao對dui幾ji千qian頭tou奶nai牛niu的de體ti溫wen進jin行xing日ri常chang監jian控kong
，防fang止zhi諸zhu如ru口kou蹄ti疫yi等deng動dong物wu疾ji病bing。如ru果guo利li用yong無wu線xian網wang絡luo的de技ji術shu，隻zhi要yao在zai每mei頭tou牛niu的de身shen上shang安an裝zhuang一yi個ge帶dai有you無wu線xian發fa射she器qi的de溫wen度du傳chuan感gan器qi，隨sui時shi讀du取qu體ti溫wen並bing發fa射she至zhi一yi個ge主zhu端duan子zi
，便bian可ke以yi輕qing鬆song實shi現xian。這zhe種zhong低di能neng量liang傳chuan感gan器qi集ji群qun，可ke以yi大da幅fu度du提ti高gao無wu線xian網wang絡luo的de效xiao率lv和he速su度du，但dan這zhe種zhong傳chuan感gan器qi網wang絡luo往wang往wang必bi須xu保bao證zheng低di功gong耗hao才cai能neng廣guang泛fan應ying用yong。無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luoWSN至關重要的兩個特性就是可靠性和低功率，而成本則排在第三位。

　　非接觸式傳感技術，無論是光、波、磁、激光、聲sheng等deng都dou在zai快kuai速su發fa展zhan。紅hong外wai溫wen度du傳chuan感gan器qi已yi經jing在zai最zui近jin兩liang年nian疫yi情qing的de溫wen度du檢jian測ce
，大da放fang異yi彩cai。隨sui著zhe更geng高gao的de準zhun確que性xing和he更geng多duo的de應ying用yong場chang景jing
，非fei接jie觸chu式shi傳chuan感gan器qi也ye將jiang大da幅fu增zeng長chang。同tong樣yang，快kuai速su檢jian測ce生sheng物wu傳chuan感gan器qi，也ye在zai高gao速su發fa展zhan，以yi便bian促cu使shi及ji時shi診zhen斷duan、體外診斷。

　　無wu人ren機ji中zhong的de傳chuan感gan器qi也ye是shi一yi個ge焦jiao點dian。實shi際ji上shang
，無wu人ren機ji就jiu是shi一yi窩wo傳chuan感gan器qi的de集ji合he

，它ta可ke以yi認ren為wei是shi一yi個ge飛fei行xing的de傳chuan感gan器qi群qun。無wu人ren機ji廣guang泛fan使shi用yong激ji光guang雷lei達da、傾斜傳感器、慣性測量單元等。深圳大疆無疑是佼佼者
，而美國軍火供應商洛克希德·馬丁、boyinyezaijijicanyu。wurenjishichang，congpaizhaoyulezhongwuyiyinbaoleshichang，erjunfangshiyongzedadatigaoletadeguanzhudu。zheshichangyiranganggangqibu，gezhongchuanganqiyeshijihuijuda。

　　激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)

，作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)正(zheng)在(zai)受(shou)到(dao)推(tui)崇(chong)。它(ta)可(ke)以(yi)即(ji)時(shi)捕(bu)獲(huo)數(shu)百(bai)萬(wan)個(ge)數(shu)據(ju)點(dian)

，從(cong)而(er)在(zai)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)上(shang)麵(mian)得(de)到(dao)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)應(ying)用(yong)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)進(jin)展(zhan)並(bing)不(bu)差(cha)，華(hua)為(wei)、速騰聚創
、禾賽科技都有很好的產品。而在搬運機器人AGV領域，倉儲智能管理也推動了激光雷達的應用，包括德國最大的傳感器廠商西克光電Sick、日本最大激光雷達廠商北陽Hokuyo等，都有廣泛應用。無人機
、機器人也都是不錯的應用領域。

　　還hai有you一yi種zhong傳chuan感gan器qi的de方fang向xiang，就jiu是shi友you好hao的de自zi然ran交jiao互hu界jie麵mian，它ta是shi圍wei繞rao著zhe人ren類lei感gan官guan的de捕bu捉zhuo能neng力li發fa展zhan而er來lai。計ji算suan機ji從cong誕dan生sheng依yi賴lai，交jiao互hu界jie麵mian首shou推tui鍵jian盤pan排pai名ming第di一yi，而er鼠shu標biao則ze引yin發fa了le第di二er輪lun的de圖tu形xing化hua界jie麵mian。但dan自zi此ci之zhi後hou
，人ren機ji交jiao互hu並bing無wu決jue定ding性xing的de進jin展zhan。誰shui能neng成cheng為wei人ren機ji交jiao互hu界jie麵mian的de第di三san名ming？語yu音yin
、chukongheshoushi，zhexiegaodufuherenleishengwutezhengdeziranjiemiandouyoukeneng。danzhinengyuyinzaiyinxiangkongzhidebiaoxianlingrendashisuowang，yuyinkongzhibingmeiyouruyuanyinbaojiating。yamaxundeEcho所開啟的智能音箱時代，以及隨後穀歌的Nest、還hai有you國guo內nei的de小xiao米mi等deng一yi眾zhong音yin箱xiang，都dou被bei證zheng明ming不bu過guo是shi界jie麵mian交jiao互hu的de一yi次ci虛xu妄wang的de狂kuang歡huan。智zhi能neng家jia居ju的de界jie麵mian，還hai在zai等deng待dai全quan新xin的de主zhu宰zai者zhe。自zi然ran界jie麵mian的de傳chuan感gan器qi，還hai有you巨ju大da的de發fa展zhan空kong間jian。

　　小記：暗坑

　　chuanganqidezuoyongwulunruheqiangtiaoyebuweiguo。chuanganqijiushizidonghuaxitongdewuguan
，shishuzihuajishudexianfengbudui。tayeshizhongguobuweirenzhuyideyikuaichaojiduanban
，qizhongyuanyinzhiyijiuzaiyutadeyingyongchangheguoyufensan。quanqiuchuanganqiyou3萬多種，量小麵窄的應用。但是，它在智能世界所留下的坑，都是不動聲色。隻顧仰天追星，很容易會在這些暗坑中跌落。