文/周路菡
智能傳感器:物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展瓶頸待破
文/周路菡
需要在國產(chǎn)化、應(yīng)用和技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破,以促進(jìn)中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷走向成熟,并引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展和構(gòu)筑全面的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境
物聯(lián)網(wǎng)正在全世界繼互聯(lián)網(wǎng)之后掀起又一波信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的浪潮。傳感器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)并成為物聯(lián)網(wǎng)世界的四大技術(shù),在建立起物與物、物與人的網(wǎng)絡(luò)的過程中發(fā)揮核心作用。
我國物聯(lián)網(wǎng)使用的智能傳感器仍需要大量依賴進(jìn)口。與國外企業(yè)相比,中國傳感器企業(yè)規(guī)模普遍較小,缺乏有競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù),在精度、制作成本、芯片體積等方面處于劣勢(shì)。中國未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,特別需要智能傳感器在國產(chǎn)化、應(yīng)用和技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破,以促進(jìn)中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷走向成熟,并引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展和構(gòu)筑全面的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的勢(shì)頭越來越迅猛,并在悄悄的改變著我們的生活。智能醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)控、智能電梯、動(dòng)物標(biāo)識(shí)、電子錢包、智能電網(wǎng)等都已經(jīng)慢慢滲透應(yīng)用到我們生活的各個(gè)方面,物聯(lián)網(wǎng)也將成為全球信息通信行業(yè)的萬億元級(jí)新興產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)在將人和人之間的信息溝通擴(kuò)充到了人與物,物與物之間的信息交流的同時(shí),也在改變著整個(gè)社會(huì)的時(shí)空觀念的人與自然的關(guān)系,并為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)獨(dú)特的多維空間。在這個(gè)空間里,如果把計(jì)算機(jī)看做處理和識(shí)別信息的大腦,把網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)看做是傳遞信息的“神經(jīng)”系統(tǒng)的話,則傳感器就是這個(gè)空間中的感覺器官。
因?yàn)殡x開了傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的測(cè)量和轉(zhuǎn)換,很多環(huán)境準(zhǔn)確的控制都將無法實(shí)現(xiàn),就好比人的眼睛、鼻子等感覺器官一樣,傳感器的地位與作用,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中是無以倫比、不可替代的,傳感器的制作水平甚至已經(jīng)成為衡量和引領(lǐng)一個(gè)國家科技發(fā)展的重要標(biāo)志。
目前,在我國現(xiàn)有的四百多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程項(xiàng)目系統(tǒng)中,均大量使用了各種類型的傳感技術(shù)和傳感器產(chǎn)品。根據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì),僅僅將在車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中,就應(yīng)用了包括液位傳感器、速度傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器、氣敏傳感器、壓力傳感器、遙感傳感器、激光傳感器、振動(dòng)傳感器、視覺傳感器、紅外線傳感器等近百種傳感器。也正是傳感器的廣泛應(yīng)用,無人駕駛、無人值守、無人操控等一切智能化行為得以實(shí)現(xiàn),車聯(lián)網(wǎng)信息化系統(tǒng)的普及和推廣才會(huì)成為可能。
目前,物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市已經(jīng)成為傳感器最主要的應(yīng)用市場(chǎng)之一。對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用,傳感器已經(jīng)覆蓋了包括智能工業(yè)、智能安保、智能家居、智能運(yùn)輸、智能醫(yī)療等領(lǐng)域。2013年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)3650億元,傳感器作為其中需求量最大、最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),占據(jù)了約30%左右的市場(chǎng)份額。這是一個(gè)驚人的數(shù)字,因?yàn)樵谄浔尘埃N(yùn)含著一個(gè)深刻的邏輯,那就是傳感器正在成為改變目前的世界經(jīng)濟(jì)格局的一種前沿科技。美國一份調(diào)查顯示,影響和改變世界經(jīng)濟(jì)格局和人們生活方式的10大科技領(lǐng)域,傳感器名列10大領(lǐng)域之首。也正因?yàn)槠涞匚蝗绱酥匾绹鴩铱茖W(xué)發(fā)展基金決定自2010年起,每年批準(zhǔn)約70億美元的財(cái)政預(yù)算用于發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè),其中大約20%的資金用于支持傳感器基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。
在一本《傳感器革命》(The Sensor Revolution)的書中這樣介紹傳感器的應(yīng)用對(duì)世界可能產(chǎn)生的價(jià)值:“本世紀(jì)的重大變革就是:通過網(wǎng)絡(luò),把物質(zhì)世界聯(lián)接起來,并賦予它一個(gè)電子神經(jīng)系統(tǒng),使它具有可感知信息生命,而能夠擔(dān)當(dāng)這一重任的核心就是傳感器”。在《零邊際成本社會(huì)》一書中,作家杰里米·里夫金預(yù)言到2020年,將有超過500億個(gè)傳感器連接到物聯(lián)網(wǎng),到2030年,將有超過100萬億個(gè)傳感器連接到物聯(lián)網(wǎng)??梢哉f,在信息化過程中,成千上萬種應(yīng)用新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料制作的傳感器,正在極盡全力來監(jiān)控我們周圍的環(huán)境和物質(zhì),并深刻地改變了我們的生活方式、文化傳統(tǒng)乃至社會(huì)的本質(zhì)。一些本來存在的東西,正在迅速消失,而更多從未出現(xiàn)在世界上的東西,正隨著傳感器的應(yīng)用迅速到來。傳感器作為信息采集的功能器件和窗口,正在外化為我們?nèi)梭w器官的“一部分”。
我國的傳感器行業(yè)發(fā)端于上世紀(jì)90年代末,經(jīng)過近十年的引進(jìn)、消化、吸收,現(xiàn)已形成一定規(guī)模的傳感器生產(chǎn)能力。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),全國敏感元件與傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)能力已超過4億只,總產(chǎn)量約1.5億只,總產(chǎn)值約550億元,總銷售額500億元左右。這樣的產(chǎn)銷總量與發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距,主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、市場(chǎng)開發(fā)等多方面。
表1 :各個(gè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的傳感器所對(duì)應(yīng)的功能
目前我國約有1600多家不同程度的生產(chǎn)制造敏感元件及傳感器的企業(yè)。但其中非專業(yè)型企業(yè)比例較高,這些企業(yè)中傳感器產(chǎn)品大多為低端產(chǎn)品,產(chǎn)值相對(duì)較低。傳感器產(chǎn)值過億的僅占總企業(yè)數(shù)量的13%,產(chǎn)品種類齊全的專業(yè)廠家不足1%。主要傳感器類型為力學(xué)量傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、光學(xué)傳感器、電壓敏傳感器等傳統(tǒng)傳感器,產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng)新能力較差,國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的市場(chǎng)格局。
工業(yè)和信息化部電子一所于去年10月在杭州發(fā)布國內(nèi)首部傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書。白皮書顯示,近年來國內(nèi)傳感器市場(chǎng)持續(xù)快速增長,年均增速超20%,并將迅速擴(kuò)大,但存在技術(shù)水平總體較低,高端產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口等問題。國內(nèi)傳感器需求,尤其是高端需求嚴(yán)重依賴進(jìn)口,主流市場(chǎng)依賴國外配套的情況尤為突出。目前傳感器進(jìn)口占比80%,傳感器芯片進(jìn)口占比達(dá)90%。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國4大類傳感器市場(chǎng)中,工業(yè)和汽車電子產(chǎn)業(yè)占據(jù)1/3的重要位置。汽車輪胎傳感器、安全氣囊傳感器、底盤系統(tǒng)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理系統(tǒng)傳感器、廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)傳感器、ABS傳感器、車輛行駛安全系統(tǒng)傳感器、汽車防盜系統(tǒng)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制系統(tǒng)傳感器、汽車定位系統(tǒng)傳感器、汽車其他系統(tǒng)傳感器、速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)以及整合式運(yùn)動(dòng)感測(cè)器,主要進(jìn)口自國外廠商如西門子、霍尼韋爾、橫河、歐姆龍等公司。
工業(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心在2014年10月出具的《中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》報(bào)告顯示,當(dāng)前我國物聯(lián)網(wǎng)存在的七大問題,其中兩項(xiàng)重大問題都與傳感器技術(shù)有關(guān)。其中傳感器生產(chǎn)化技術(shù)不能突破,成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)升級(jí)的障礙,而由此也造成了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成本較高,推廣阻力居多,僅限于示范工程,難于全面普及和廣泛運(yùn)用。因此,由于傳感器技術(shù)落后,我國的物聯(lián)網(wǎng)直接受到了基礎(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品化的制約,并影響了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈完整性、協(xié)調(diào)性、均衡性。
一份案例顯示,天津市一直在推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。但是由于用海水進(jìn)行養(yǎng)殖,腐蝕性高,一些設(shè)備消耗太快。特別是傳感器,國產(chǎn)的耐用性太差,使用半年就不行了,后期運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用非常高,而使用國外的傳感器需要一到兩年才一換。原計(jì)劃設(shè)計(jì)的水生動(dòng)物疫病遠(yuǎn)程診斷、水產(chǎn)養(yǎng)殖信息管理、水生動(dòng)物檢疫電子出證等物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)和推廣力度,也因此被一再耽擱。這就是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)難題。
傳感器已經(jīng)成為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸,傳感器技術(shù)發(fā)展滯后也開始掣肘國內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的順利推進(jìn)。目前該行業(yè)需要解決的問題非常多,包括企業(yè)過于分散,產(chǎn)業(yè)集中度不高。按照工業(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心郭源生總工程師的說法,行業(yè)整體集中表現(xiàn)為一個(gè)“散”字。而造成這種現(xiàn)象的原因還在于行業(yè)缺乏整體統(tǒng)籌規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì),缺乏合理的資源配置和強(qiáng)大的政策扶持,同時(shí)市場(chǎng)壁壘過多、公共服務(wù)配套、標(biāo)準(zhǔn)體系不完備。
實(shí)際上,就在我國的傳感器產(chǎn)業(yè)還在以仿造及二次開發(fā)為主時(shí),發(fā)達(dá)國家早就以國家驅(qū)動(dòng)形式為傳感器產(chǎn)業(yè)注入了巨大的能量。早在2013年,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省就啟動(dòng)了“傳感器技術(shù)在社會(huì)公共服務(wù)中的應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目”,項(xiàng)目內(nèi)容涉及對(duì)建造使用10年以上的橋梁及道路等進(jìn)行維護(hù)管理、改善農(nóng)作物栽培環(huán)境,以及通過測(cè)量人類體征信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)疾病等。該項(xiàng)目直接由日本眾多企業(yè),如松下、佳能、旭化成、豐田電裝、歐姆龍、精工愛普生等企業(yè)負(fù)責(zé)。同樣在2013年,美國則由仙童半導(dǎo)體公司、加州大學(xué)圣地亞哥分校等在“萬億傳感器峰會(huì)(TSensors Summit)”上首先提出“萬億傳感器革命”。會(huì)議上提出的“萬億個(gè)傳感器覆蓋地球(Trillion Sensors Universe)”計(jì)劃,旨在推動(dòng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個(gè)傳感器。“1萬億”這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于目前全球傳感器市場(chǎng)需求的100倍。美國希望借此機(jī)會(huì)占領(lǐng)全球傳感器產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。
但與此同時(shí),我國的傳感器生產(chǎn)工藝卻仍然處于相對(duì)落后的狀態(tài),相關(guān)技術(shù)資料顯示,我國傳感器生產(chǎn)特別缺乏新技術(shù)運(yùn)用創(chuàng)新的基礎(chǔ)和動(dòng)力,以及在敏感元件核心技術(shù)及生產(chǎn)工藝方面的提高。目前我國敏感元件與傳感器的科研開發(fā)水平約落后發(fā)達(dá)國家5~10年;生產(chǎn)技術(shù)約落后10~15年。與國外相比,我國相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品在產(chǎn)品品質(zhì)、工藝水平、生產(chǎn)裝備、企業(yè)規(guī)模、市場(chǎng)占有率和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力等方面仍不能與國外同類企業(yè)實(shí)力抗衡。美國、日本、歐洲的企業(yè),比如德州儀器、飛思卡爾、西門子、英飛凌、霍尼韋爾、艾默生、通用電氣等,已經(jīng)形成了龐大的產(chǎn)品體系,同時(shí)推動(dòng)了世界傳感器市場(chǎng)以持續(xù)穩(wěn)定的增長之勢(shì)向前發(fā)展。
我國物聯(lián)網(wǎng)存在的七大問題
1、理論系統(tǒng)提醒不夠完整;2、缺乏完整、系統(tǒng)化的標(biāo)準(zhǔn)體系(解決標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化;網(wǎng)絡(luò)化核心技術(shù)控制權(quán)問題;包括協(xié)議方式);3、信息安全問題(需要立法和技術(shù)并舉);4、商業(yè)模式(政府推動(dòng)下的市場(chǎng)應(yīng)用;加快基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè),鼓勵(lì)商業(yè)模式創(chuàng)新);5、人才問題(技術(shù)領(lǐng)軍人物、高端復(fù)合性人才);6、基礎(chǔ)技術(shù)薄弱,相關(guān)敏感元件生產(chǎn)化技術(shù)不能突破,成為技術(shù)升級(jí)的障礙,(也給國外開放市場(chǎng)或提供市場(chǎng)機(jī)會(huì));7、成本問題(基礎(chǔ)元器件、系統(tǒng)、維護(hù)等成本居高不下,導(dǎo)致系統(tǒng)成本較高,推廣阻力居多,僅限于示范工程,難于全面普及和廣泛運(yùn)用)。
摘自2014年《中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》報(bào)告
物聯(lián)網(wǎng)將在我國正在成為一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場(chǎng),在未來產(chǎn)業(yè)規(guī)模將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。作為物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),2014年中國傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1200億元。工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生介紹說,未來五年內(nèi),全球傳感器領(lǐng)域的復(fù)年增長率將超過10%,預(yù)計(jì)2015年全球市場(chǎng)將達(dá)到1770億美元。從應(yīng)用領(lǐng)域看,在汽車、家電類產(chǎn)品的應(yīng)用會(huì)大大增加,在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生、食品檢測(cè)類市場(chǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是突如其來的,市場(chǎng)不可估量。
眾多數(shù)據(jù)都表明,我國傳感器產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入市場(chǎng)導(dǎo)入期,傳感器行業(yè)將迎來黃金發(fā)展期。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院綜合預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,未來五年國內(nèi)傳感器市場(chǎng)年復(fù)合增長31%。汽車、物流、煤礦安監(jiān)、安防、RFID標(biāo)簽卡領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)增長較快:汽車傳感器市場(chǎng)潛在規(guī)模達(dá)57億只,是目前的14倍以上;物流傳感器市場(chǎng)潛在規(guī)模達(dá)100多億,是目前的十幾倍;煤礦安檢傳感器市場(chǎng)潛在規(guī)模達(dá)數(shù)百億元;安防傳感器市場(chǎng)的規(guī)模增速將和安防行業(yè)的產(chǎn)值增速同步。
業(yè)內(nèi)分析,未來5-15年,是我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵期,也是做大做強(qiáng)傳感器產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的黃金期。為了抓住這一市場(chǎng)的良機(jī),工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心、浙江盾安人工環(huán)境股份有限公司、蘇州中崟傳感股份有限公司等15家科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)已經(jīng)在近期與錢江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)簽訂了合作協(xié)議,準(zhǔn)備建設(shè)“錢江傳感谷”。 錢江傳感谷準(zhǔn)備全力搭建集產(chǎn)業(yè)集聚、技術(shù)創(chuàng)新、公共服務(wù)于一體的綜合性傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái),推助傳感器產(chǎn)業(yè)不斷壯大。
2014年,由工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心、工信部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、浙江省經(jīng)信委等單位主辦的中國傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展推進(jìn)大會(huì)在杭州舉辦。工業(yè)和信息化部總經(jīng)濟(jì)師周子學(xué)在會(huì)上指出,傳感器等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要高投入,長期投入,要在材料、設(shè)計(jì)、設(shè)備等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上全方位推進(jìn)。他強(qiáng)調(diào),推進(jìn)傳感器產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵在于完善投融資環(huán)境和科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,依托具有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),形成創(chuàng)新能力強(qiáng)、創(chuàng)業(yè)環(huán)境好、產(chǎn)業(yè)鏈完善的傳感器產(chǎn)業(yè)基地,支撐引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
與此同時(shí),我國的國內(nèi)傳統(tǒng)的三大傳感器生產(chǎn)基地,即安徽基地、陜西基地和黑龍江基地,都意在趕上這一波傳感器應(yīng)用和發(fā)展浪潮。安徽基地以力、光敏傳感器為主,未來將在我國現(xiàn)有的溫敏、壓敏等敏感元件產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)上,應(yīng)加快實(shí)施擁有自主產(chǎn)權(quán)的壓力、溫度、加速度等傳感器的產(chǎn)業(yè)化建設(shè);陜西基地則成立了陜西省敏感技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司,主要是建立電壓敏、熱敏、汽車電子規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo);黑龍江基地主要生產(chǎn)氣、濕敏傳感器,未來將開展高穩(wěn)定性濕度和氣體傳感器、高精度壓力傳感器等國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān),掌握核心技術(shù),加快科研成果的轉(zhuǎn)化。
iPhone與傳感器的聯(lián)姻之路
比如iPhone 4是世界上第一個(gè)裝配三重陀螺儀的的智能手機(jī),它的出現(xiàn)可以讓手機(jī)感知人體的移動(dòng)方向,結(jié)合重力感應(yīng)、加速度感應(yīng)可以為游戲者帶來更真實(shí)的游戲體驗(yàn);自iPhone 5s配備TouchID(指紋識(shí)別)之后,Android手機(jī)也逐漸加入了指紋識(shí)別陣營。包括三星S5、HTC OneMax、vivoXplay 3S都相繼推出了指紋識(shí)別手機(jī);目前來看,指紋識(shí)別傳感器更多應(yīng)用在解鎖識(shí)別、文件加密、指紋拍照等領(lǐng)域,未來會(huì)更廣泛的應(yīng)用在支付領(lǐng)域之中。iPhone 6則率先將氣壓傳感器應(yīng)用在手機(jī)上,除此之外還配備了加速計(jì)、陀螺儀、電子羅盤、指紋傳感器、距離與環(huán)境光傳感器、MEMS麥克風(fēng)、圖像傳感器等。從iPhone 4到iPhone 6,我們看到指紋、溫度、壓力等各類傳感器融入到消費(fèi)電子產(chǎn)品中,并成為消費(fèi)電子產(chǎn)品的主要競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn),以契合4G和物聯(lián)網(wǎng)的到來。
無論是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來,還是消費(fèi)電子的迅猛發(fā)展,都讓人們認(rèn)識(shí)到傳感器的重要性。一部智能手機(jī),可以支持那么多的娛樂應(yīng)用,歸根結(jié)底在于它里面集成的各類傳感器,主要有重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤和光線距離感應(yīng)器等等。
近日,三星和蘋果不約而同地意識(shí)到傳感器的重要性,并紛紛布局傳感器業(yè)務(wù)。因?yàn)橄乱淮M(fèi)電子的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)是創(chuàng)新,而創(chuàng)新更多的需要依靠傳感器來實(shí)現(xiàn)。
借助于傳感器,智能手機(jī)已經(jīng)在趨向于突破一部手機(jī)的極限,未來的智能手機(jī),將成為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn),并成為眾多儀器的加載平臺(tái)。比如iPhone 6中加入的氣壓計(jì),由于API的開放,氣壓計(jì)可以在穿戴領(lǐng)域或者健康醫(yī)療方面有更多的利用價(jià)值,應(yīng)用在例如iHeath等App中。
此外,將傳感器結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析,另外一個(gè)全新的世界也將打開。2012年,GE公司在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):突破智慧與機(jī)器的界限》報(bào)告中提出,通過智能傳感器將人機(jī)連接,并結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析,可以突破物理和材料科學(xué)的限制,并將改變世界的運(yùn)行方式。報(bào)告指出,美國通過部署帶有多種傳感器的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),各行業(yè)可實(shí)現(xiàn)1%的效率提升,15年內(nèi)能源行業(yè)將節(jié)省1%的燃料(約660億美元)。
這種智慧,將促進(jìn)我們周邊智慧環(huán)境的快速形成。當(dāng)配備視頻攝像頭、雷達(dá)傳感器,以及激光測(cè)距器的無人駕駛車輛有一天停留在我們身邊時(shí),我們不要驚訝。因?yàn)樵诿绹?,谷歌公司的無人駕駛車輛已經(jīng)在內(nèi)華達(dá)、佛羅里達(dá)和加利福尼亞州獲得上路行使權(quán)。這種車輛能夠以每秒20次的間隔,生成汽車周邊區(qū)域的實(shí)時(shí)路況信息,并利用人工智能軟件進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)相關(guān)路況未來動(dòng)向,同時(shí)結(jié)合谷歌地圖來進(jìn)行道路導(dǎo)航。
當(dāng)有一天我們的工廠處于“無人運(yùn)行”狀態(tài)時(shí),我們也不要驚訝。因?yàn)樵诿绹ㄓ霉疽呀?jīng)開始了這項(xiàng)行動(dòng)。2013年,通用公司在紐約一家電池生產(chǎn)企業(yè)共安裝了1萬多個(gè)傳感器,用于監(jiān)測(cè)生產(chǎn)時(shí)的溫度、能源消耗和氣壓等數(shù)據(jù),而工廠的管理人員可以通過iPad獲取這些數(shù)據(jù),從而對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督。
而隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等行業(yè)的發(fā)展,以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)安全的日益重視,能在一定范圍內(nèi)方便地進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、監(jiān)測(cè)和采集多種信息并進(jìn)行處理的傳感器產(chǎn)品將組合成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),拓寬人類探知的領(lǐng)域和空間。二十一世紀(jì)是人類全面進(jìn)入信息化的時(shí)代,人們需要獲得的信息種類和信息量越來越多,需要信息傳遞速度越來越快,信息處理能力也越來越強(qiáng),這就要求與此相應(yīng)的傳感器不僅要可獲得信息量多,還要性能優(yōu)異、價(jià)格低廉,傳感器所獲得的信息也需要穩(wěn)定、可靠。傳感器技術(shù)可以說是我國在加快信息化發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面必須首先發(fā)展的技術(shù),也是當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展的必然方向。