一
、傳感器是物聯網的基礎

   上個世界九十年代世界興起的internet浪潮，在領軍企業的帶動下
，二十多年來改變了我們的生活
，但其信息的來源大部分來源於鍵盤、鼠標，也就是通過人的輔助把自然界的信息（如文字、圖表
、照片等）通過計算機終端來交流。

   眾所周知
，視頻通信帶來了新的模式，最根本的原因，是因為攝像頭圖像傳感器（圖像CMOS,CCD）的出現
，既是通信方式革命性轉變，也給傳感器帶來新的技術上的要求。

圖1 互聯網

圖2 視頻通信

   物聯網與互聯網的最大區別在於采集或獲取自然界的各種物理量、化學量、生物量的方式不同，互聯網是人工的，物聯網是自動的。因為物聯網采用了傳感器。

   傳感器是把自然界的各種物理量（溫度、壓力、長度等）
，化學量（PH值、水溶氧等），生物量（新鮮度
、活性）變成可測量的電信號，我們大眾所講的攝像頭
，本質是圖像傳感器。

   我們公認的物聯網的三個層次感知層、傳輸層和應用層。

   本人把物聯網簡單的描述成 物聯網=互聯網+傳感器

  三個層次應用這樣放置

   因為作為一個整體係統的物聯網概念
，在感知、傳(chuan)輸(shu)和(he)應(ying)用(yong)三(san)個(ge)層(ceng)次(ci)中(zhong)，一(yi)定(ding)是(shi)你(ni)中(zhong)有(you)我(wo)，我(wo)中(zhong)有(you)你(ni)，但(dan)無(wu)論(lun)如(ru)何(he)描(miao)述(shu)物(wu)聯(lian)網(wang)都(dou)離(li)不(bu)開(kai)傳(chuan)感(gan)器(qi)，不(bu)管(guan)是(shi)物(wu)理(li)量(liang)還(hai)是(shi)化(hua)學(xue)量(liang)，是(shi)開(kai)關(guan)量(liang)還(hai)是(shi)線(xian)性(xing)量(liang)
，是(shi)有(you)線(xian)的(de)還(hai)是(shi)無(wu)線(xian)的(de)，是(shi)昂(ang)貴(gui)的(de)還(hai)是(shi)廉(lian)價(jia)的(de)，目(mu)的(de)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)，把(ba)自(zi)然(ran)的(de)參(can)量(liang)變(bian)成(cheng)可(ke)應(ying)用(yong)的(de)電(dian)訊(xun)號(hao)，因(yin)而(er)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)基(ji)礎(chu)。

　　二

、傳感技術製約物聯網的發展

    IT技術的發展速度及水平是不平衡、不一致、不統一、不同速的
，新技術的發展都是在現有的技術基礎上不斷的挖掘
，同時市場應用和技術難度也決定新技術的發展速度。

   縱觀計算機
、通信
、網絡和傳感器的發展速度，我們可以用不同的運輸器來形容其不同的速度，計算機技術在cpu和存儲器的支持下
，猶如一家掠空的飛機；通信技術好比高速列車飛馳而過；網絡技術也不甘示弱，其發展速度如同高速公路上的“BMW”
；而傳感器卻相對慢了下來
，猶如一輛馬車行走在鄉間小道。

計算機技術的發展速度

通信技術的發展速度

網絡技術的發展速度

傳感器技術的發展速度

   大致回顧一下IT技術的發展軌跡，可以得出下列圖形來表示IT技術的發展

，可以說明物聯網的需求以及傳感器在物聯網中的作用。

   物聯網起源圖

　　筆者亦在不同的場合，以不同的題目呼籲物聯網時代必須努力發展傳感器技術，如《決戰傳感器
，取勝物聯網》《春播“傳感”種
，秋收“物聯”果》等deng
，從cong當dang前qian中zhong國guo發fa展zhan物wu聯lian網wang的de實shi踐jian看kan
，由you於yu發fa展zhan傳chuan感gan器qi的de難nan度du比bi較jiao大da，所suo以yi，傳chuan感gan技ji術shu製zhi約yue物wu聯lian網wang的de發fa展zhan，沒mei有you傳chuan感gan器qi，勿wu談tan物wu聯lian網wang。猶you如ru管guan理li理li論lun中zhong的de“短板效應”傳感技術的速度決定物聯網的速度。

   三
、發展傳感技術的難點與思路

    我們先來關注一個現象
，全球著名的通信公司有思科、諾基亞、華為、中興；全球著名的計算機公司有戴爾、惠普、聯想等；全球著名的互聯網公司有穀歌、百度
、新浪等

；全球著名的軟件公司有微軟、甲骨文等

；而er全quan球qiu著zhu名ming的de傳chuan感gan器qi公gong司si是shi誰shui呢ne？這zhe個ge問wen題ti恐kong怕pa我wo們men在zai坐zuo的de行xing內nei人ren士shi也ye難nan以yi回hui答da，這zhe不bu是shi我wo們men知zhi識shi麵mian不bu夠gou多duo，而er是shi傳chuan感gan器qi行xing業ye本ben身shen的de問wen題ti。

   發展傳感器的難點是什麼
？主要有兩點，一是技術繁雜
，而不僅是複雜；二是應用多樣，因而市場分散
，同時如何應用本身就是一個技術。

   傳感器的技術管理
，首先表現在第一層次種類多
，包括物理量

、化學量、生物量，以及未定義的自然參量。第二層次表現在每類自然參量的多樣性
，如物理量，又包括力
、熱、光
、電
、磁(ci)等(deng)多(duo)種(zhong)一(yi)級(ji)參(can)量(liang)。第(di)三(san)個(ge)層(ceng)次(ci)是(shi)每(mei)種(zhong)一(yi)級(ji)參(can)數(shu)，又(you)包(bao)括(kuo)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)原(yuan)理(li)，而(er)這(zhe)些(xie)不(bu)同(tong)原(yuan)理(li)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)，又(you)不(bu)能(neng)全(quan)部(bu)替(ti)代(dai)其(qi)他(ta)原(yuan)理(li)。例(li)如(ru)，壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，就(jiu)有(you)應(ying)變(bian)片(pian)原(yuan)理(li)、壓電原理
、電容原理、矽壓阻原理、陶瓷原理、濺射薄膜原理
、藍寶石原理、微熔原理等。每種原理都各有優缺點。同樣
，常見的溫度傳感器、濕度傳感器、流量傳感器
、轉速傳感器等都有不同的原理。第四個層次是由於不同原理，就涉及到不同的科學技術。例如；壓力傳感器就涉及到金屬、非金屬材料技術、機加工技術和MEMS技術
、半導體技術、電子技術等等.

   傳感器市場廣泛但不集中。同時，同一個傳感器可以解決不同問題
，例如，壓力傳感器可以測量壓力

，也可測量高度
、yewei。tongyigewentiyoukeyiyongbutongdechuanganqilaijiejue。liru，zhuansu
，genjuqingkuangdebutong，keyiyongkaiguanxingchuanganqijiejue。yekeyiyongbianmaqi
，haikeyiyongjiasuduchuanganqi
、陀螺儀等來解決。這就是
，掌握各種傳感器技術，並學會在不同的環境下應用
，本身就是一門技術。

   發展傳感器的思路在哪裏？本人以為，在目前已具備的條件下，最有效的辦法就是“大量應用”。用(yong)市(shi)場(chang)來(lai)驅(qu)動(dong)技(ji)術(shu)，降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，進(jin)而(er)規(gui)模(mo)化(hua)應(ying)用(yong)
，走(zou)向(xiang)良(liang)性(xing)循(xun)環(huan)。物(wu)聯(lian)網(wang)就(jiu)是(shi)為(wei)我(wo)們(men)提(ti)供(gong)了(le)這(zhe)樣(yang)的(de)市(shi)場(chang)和(he)機(ji)會(hui)。因(yin)而(er)，目(mu)前(qian)是(shi)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)的(de)大(da)好(hao)時(shi)機(ji)。

   四
、中星測控公司的傳感器與物聯網產品

   1、壓力傳感器

   中星測控自主研發生產多種壓力傳感器，其中包括了空壓機專用壓力傳感器、空調製冷係統專用壓力傳感器、汽車專用壓力傳感器、擴散矽壓力變送器、智能壓力變送器、濺射薄膜壓力變送器、陶瓷電阻壓力變送器、高精度壓力變送器、液位變送器、無線壓力傳感器及無線液位傳感器。

   2、慣性傳感器

   主要為基於MEMS技術研發生產的慣性傳感器產品有角速率傳感器（陀螺儀）、加速度傳感器、傾角傳感器、垂直陀螺儀

、汽車慣性傳感器、慣性測量單元、航姿係統、組合導航係統、無線傾角計及無線加速度計。

   3


、物聯網產品

   1）感知企業係統(SES)

   感gan知zhi企qi業ye係xi統tong是shi通tong過guo監jian測ce企qi業ye各ge種zhong環huan境jing和he管guan理li信xin息xi並bing進jin行xing分fen析xi彙hui總zong
，以yi保bao證zheng企qi業ye的de正zheng常chang運yun行xing及ji為wei員yuan工gong提ti供gong舒shu適shi的de工gong作zuo環huan境jing，提ti高gao企qi業ye生sheng產chan
、管理效率。感知企業係統主要包括三個子係統：感知環境
、感知安防
、感知管理等，無線傳輸方式可選用Zigbee、GSM及GPRS。

感知企業係統（SES）

   2）感知家庭係統(SHS)

   感知家庭係統由網絡傳輸和感知係統兩個部分組成。網絡傳輸負責將感知到的各種參數傳遞給手機或電腦

，可以通過ZIGBEE
、GPRS、GSM等無線傳輸
；感知係統以智能服務器為核心，采集家庭的環境、安全信息，並接收來自手機或電腦的控製命令。感知家庭係統根據功能可分為三個子係統：感知安防、感知救助、感知環境。不同家庭可根據具體需求，選擇適合的子係統。

   感知家庭係統(SHS)

   3）跌倒報警器

   suizherenkoulaolinghuaqushidejiaju，laonianrendejiatinghulixuqiuriyizengduo。diedaobaojingqishishijiancelaorenshentideyundongzhuangtai
，laorenyiwaishuaidaoshi，diedaobaojingqitongguoGSM/GPRS自(zi)動(dong)發(fa)送(song)報(bao)警(jing)短(duan)信(xin)，也(ye)可(ke)在(zai)老(lao)人(ren)感(gan)覺(jiao)身(shen)體(ti)不(bu)適(shi)時(shi)手(shou)動(dong)發(fa)送(song)求(qiu)助(zhu)報(bao)警(jing)短(duan)信(xin)，及(ji)時(shi)通(tong)知(zhi)子(zi)女(nv)或(huo)指(zhi)定(ding)人(ren)員(yuan)
，以(yi)便(bian)得(de)到(dao)及(ji)時(shi)救(jiu)援(yuan)。跌(die)倒(dao)器(qi)還(hai)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)貴(gui)重(zhong)物(wu)品(pin)防(fang)盜(dao)、站崗哨兵所遇緊急情況跌倒時的自動報警。

　　4）物聯網環境專用傳感器(室內型)

　　 基本功能：溫度、濕度、大氣壓
、空氣質量
、光照

　　 可增加功能：二氧化碳、煙感
、傾角、噪聲

　　傳輸方式:

　　 ZigBee、GPRS、GSM

　　特   點:

　　 將多種環境參量集於一體

　　 采用間歇式工作方式，功耗低

　　  實時在線監測，將報警狀態及時發送給用戶

　　 可根據客戶需求，設置報警上
、下限閥值

　　 采用無線傳輸方式，減少現場布線，提高係統可維護性

、可靠性及可擴展性

　　五、傳感技術的發展決定物聯網的成敗

   綜上所述，傳感技術已經大大地滯後了，尤其是中國物聯網的發展，傳感器技術已經擺到了十分重要、十分必要、十分緊迫的地位，成為提高、完善物聯網的關鍵要素。沒有傳感器，勿談物聯網。尤其是全球、全麵意義上的物聯網。沒有傳感器，就沒有物聯網，就沒有感知中國，就沒有智慧地球。就如同智慧人類，卻沒有眼睛、耳朵、鼻子、皮膚一樣。