http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-23 17:53:30 來源:東西智庫
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。
在zai當dang前qian智zhi能neng世shi界jie裏li,任ren何he一yi款kuan硬ying科ke技ji,都dou要yao靠kao軟ruan件jian的de同tong步bu支zhi撐cheng。沒mei有you軟ruan件jian應ying用yong,很hen難nan支zhi撐cheng硬ying件jian技ji術shu的de迭die代dai進jin步bu。除chu非fei元yuan宇yu宙zhou的de興xing起qi,也ye就jiu是shiAR/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。
當(dang)然(ran),機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)也(ye)隻(zhi)是(shi)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)。大(da)多(duo)數(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)已(yi)從(cong)交(jiao)互(hu)式(shi)轉(zhuan)向(xiang)預(yu)測(ce)性(xing),將(jiang)機(ji)器(qi)智(zhi)能(neng)的(de)主(zhu)動(dong)權(quan)部(bu)分(fen)地(di)轉(zhuan)向(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)智(zhi)能(neng)。具(ju)有(you)智(zhi)能(neng)化(hua)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)和(he)過(guo)程(cheng)校(xiao)正(zheng)功(gong)能(neng)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),將(jiang)會(hui)大(da)量(liang)提(ti)高(gao)設(she)備(bei)的(de)交(jiao)互(hu)能(neng)力(li)。這(zhe)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)邊(bian)緣(yuan)計(ji)算(suan),將(jiang)會(hui)在(zai)機(ji)器(qi)的(de)邊(bian)緣(yuan)端(duan),再(zai)往(wang)前(qian)深(shen)探(tan)一(yi)步(bu)。
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guoF35zhandoujiyizhizaijinxingduoyushujudelianjiehefenxi,hexinjiushiliyongronghechuanganqi,shixianduoweishujudegaosufenxi,bingqienenggouliyongbutongpingtailaideshuju,wulunshihaishang、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2000niandedafenqishoushujiqiren,shimuqianguojishangzuichenggongdeshoushujiqiren。zuichuzhishifuzhuyishengjinxingshoushudewendingqi,dantadenengliyuelaiyueqiang,yijudengshangshoushucaodaotai,chengweiwaikeyishengdezuijiabanlv。dafenqijiqirenyiyijizhili,yinbaojiqirenshoushu。
《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。
毫hao無wu疑yi問wen,可ke穿chuan戴dai傳chuan感gan器qi的de創chuang新xin帶dai來lai了le健jian康kang監jian測ce方fang式shi的de變bian化hua。可ke穿chuan戴dai和he可ke植zhi入ru傳chuan感gan器qi實shi時shi傳chuan輸shu健jian康kang數shu據ju,提ti供gong量liang化hua的de運yun動dong數shu據ju和he各ge種zhong生sheng理li數shu據ju,從cong而er實shi現xian精jing確que的de診zhen斷duan。這zhe些xie關guan鍵jian設she備bei中zhong使shi用yong了le不bu同tong傳chuan感gan器qi,包bao括kuo手shou機ji成cheng像xiang所suo使shi用yong的de圖tu像xiang傳chuan感gan器qiCMOS、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
guangxuejishugenchuanganqidejiehe,zhengzaideyiyuxinxingqideguangdianzijishu。xinpiandekaifazhuyaoyouguizhicheng,erguangxuehedianzibufendoukeyizaiguipianshangjicheng,congerxingchengguangdianzijishu(photonics)。它(ta)將(jiang)電(dian)子(zi)的(de)快(kuai)速(su)升(sheng)級(ji)能(neng)力(li)疊(die)加(jia)在(zai)多(duo)年(nian)來(lai)進(jin)展(zhan)緩(huan)慢(man)的(de)光(guang)學(xue)儀(yi)器(qi)上(shang),從(cong)而(er)激(ji)發(fa)了(le)全(quan)新(xin)的(de)活(huo)力(li),因(yin)此(ci)也(ye)使(shi)得(de)光(guang)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)迎(ying)來(lai)動(dong)人(ren)時(shi)刻(ke),這(zhe)也(ye)將(jiang)為(wei)太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)業(ye)和(he)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)受(shou)益(yi)匪(fei)淺(qian)。
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qiuIO-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)
muchangshangxuyaoduijiqiantounainiudetiwenjinxingrichangjiankong,fangzhizhurukoutiyidengdongwujibing。ruguoliyongwuxianwangluodejishu,zhiyaozaimeitouniudeshenshanganzhuangyigedaiyouwuxianfasheqidewenduchuanganqi,suishiduqutiwenbingfashezhiyigezhuduanzi,biankeyiqingsongshixian。zhezhongdinengliangchuanganqijiqun,keyidafudutigaowuxianwangluodexiaolvhesudu,danzhezhongchuanganqiwangluowangwangbixubaozhengdigonghaocainengguangfanyingyong。wuxianchuanganqiwangluoWSN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。
wurenjizhongdechuanganqiyeshiyigejiaodian。shijishang,wurenjijiushiyiwochuanganqidejihe,takeyirenweishiyigefeixingdechuanganqiqun。wurenjiguangfanshiyongjiguangleida、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、波(bo)音(yin)也(ye)在(zai)積(ji)極(ji)參(can)與(yu)。無(wu)人(ren)機(ji)市(shi)場(chang),從(cong)拍(pai)照(zhao)娛(yu)樂(le)中(zhong)無(wu)疑(yi)引(yin)爆(bao)了(le)市(shi)場(chang),而(er)軍(jun)方(fang)使(shi)用(yong)則(ze)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)它(ta)的(de)關(guan)注(zhu)度(du)。這(zhe)市(shi)場(chang)依(yi)然(ran)剛(gang)剛(gang)起(qi)步(bu),各(ge)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)是(shi)機(ji)會(hui)巨(ju)大(da)。
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)、觸chu控kong和he手shou勢shi,這zhe些xie高gao度du符fu合he人ren類lei生sheng物wu特te征zheng的de自zi然ran界jie麵mian都dou有you可ke能neng。但dan智zhi能neng語yu音yin在zai音yin箱xiang控kong製zhi的de表biao現xian令ling人ren大da失shi所suo望wang,語yu音yin控kong製zhi並bing沒mei有you如ru願yuan引yin爆bao家jia庭ting。亞ya馬ma遜xun的deEcho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
傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)無(wu)論(lun)如(ru)何(he)強(qiang)調(tiao)也(ye)不(bu)為(wei)過(guo)。傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)五(wu)官(guan),是(shi)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)先(xian)鋒(feng)部(bu)隊(dui)。它(ta)也(ye)是(shi)中(zhong)國(guo)不(bu)為(wei)人(ren)注(zhu)意(yi)的(de)一(yi)塊(kuai)超(chao)級(ji)短(duan)板(ban),其(qi)中(zhong)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)就(jiu)在(zai)於(yu)它(ta)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)過(guo)於(yu)分(fen)散(san)。全(quan)球(qiu)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)3萬多種,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。