智能传感器是物联网时代的“标配”

2018-09-29 09:08 产业观察   来源:OFweek电子工程网

导读传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件,而智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器相对于传统的传感器具有很多优点,如通过软件技术可实现高精度的信息采集;成本相对较低功能多样化;同时具有一定的编程自动化能力。  

传感器发展至今已经有五十多年的历史了,它是电子产业的核心零部件之一,被誉为工业和电子的“五官”。伴随着物联网、智能制造的发展,传感器也被赋予了“智能”的标签,智能传感器应运而生。

 

为什么说智能传感器对我们如此重要?

智能传感器是物联网时代的“标配”

传感器是用于采集各类信息并转换为特定信号的器件,而智能传感器是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器相对于传统的传感器具有很多优点,如通过软件技术可实现高精度的信息采集;成本相对较低功能多样化;同时具有一定的编程自动化能力。

物联网新技术的发展,将整个世界带入到物联网时代,这是比信息时代更智能的新时代。在发展物联网的过程中,智能传感器扮演着不可或缺的角色。因为在物体进行信息交换过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

 

为什么说智能传感器对我们如此重要?

“传感器之父”亚努什·布里泽克曾提出了一项雄心勃勃的计划——打造一个“万亿传感器社会”,其中提到世界各国的设备及系统相关企业将建立起一个每年使用1万亿个传感器的社会,这也是打造全球物联网时代必备的基础条件。近年来全球传感器市场保持稳步增长,据相关数据统计,2017年,全球传感器市场规模突破2000亿美元,达2075亿美元,增速达14.7%,市场前景不容限量。

智能传感器在这些应用领域将大展拳脚

1、在智慧农业中的运用

智慧农业 是农业中的智慧经济,或智慧经济形态在农业中的具体表现。智慧农业是智慧经济重要的组成部分;对于发展中国家而言,智慧农业是智慧经济主要的组成部分,是发展中国家消除贫困、实现后发优势、经济发展后来居上、实现赶超战略的主要途径。

农业传感器对精度的要求不高,能满足日常生产需要即可。但由于环境的特殊性,农业项目大多都在田间进行,校正操作非常的不方便,人工成本也非常高,因此对传感器数据稳定性的要求非常高,智能传感器是最有效的一种传感器。随着农业现代化进程加快,国家对农业项目的支持力度也越来越大,在未来,农业领域还将涌现出多种类型的智能传感器,为我们的生活带来更多便利。

2、在工业自动化中的应用

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下,人只是间接地照管和监督机器进行生产。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。可以说,没有了优良的智能传感器,工业自动化也就无从谈起。

 

为什么说智能传感器对我们如此重要?

3、在机器人中的应用

智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央处理器,这种计算机跟操作它的人有直接的联系,最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。在传统机器人中,就有各式各样的传感器,而随着智能机器人的诞生,传感器也需要拥有智能功能才能满足日益增长的市场需求。如今的机器人已具有类似人一样的肢体及感官功能,有一定程度的智能,动作程序灵活,在工作时可以不依赖人的操纵,而这一切都少不了传感器的功劳,传感器是机器人感知外界的重要帮手。

在机器人内部,根据检测对象的不同可将机器人用的传感器分为内部传感器和外部传感器。其中内部传感器主要用来检测机器人各内部系统的状况,如各关节的位置、速度、加速度温度、电机速度、电机载荷、电池电压等,并将所测得的信息作为反馈信息送至控制器,形成闭环控制。而外部传感器是用来获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,是机器人与周围交互工作的信息通道,用来执行视觉、接近觉、触觉、力觉等传感器,比如距离测量、声音、光线等。

4、在智慧医疗中的应用

智慧医疗是通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。

随着智能传感器的发展,医学智能传感器作为拾取生命体征信息的五官,它的作用日益显著,并得到广泛应用。如:在图像处理、临床化学检验、生命体征参数的监护监测、呼吸、神经、心血管疾病的诊断与治疗等方面,智能传感器的作用不可替代,未来它在现代医学仪器设备中几乎无所不在。

5、在智能家电中的应用

智能家电是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品,具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态,能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令;同时,智能家电作为智能家居的组成部分,能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统,实现智能家居功能。

智能家居是未来的一大趋势,而智能家电将是很多家庭的必备产品,智能传感器未来在很多家电中均可应用,如电视剧、风扇、空调、洗衣机、晾衣机、冰箱、衣柜等,它是实现人与家电交流的基本器件,也是构成家居物联网的基础。

 

为什么说智能传感器对我们如此重要?

发展智能传感器产业的重要意义

智能传感技术是智能制造和物联网的先行技术,作为前端感知工具,具有非常重要的意义,智能传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。智能传感器作为广泛地系统前端感知器件,既可以助推传统产业的升级,如传统工业的升级、传统家电的智能化升级;又可以对创新应用进行推动,比如机器人、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、无人机、智慧家庭、智慧医疗和养老等领域。

如今,世界各国都十分重视这一领域的发展,而中国也在积极推动智能传感器的发展,几年前,中国已经智能传感器产业上升为国家战略,它已经成为推动我国发展的重要引擎技术,是实现大国崛起的必备元素。

我国智能传感器产业现状

由于国内传感器企业技术水平、生产工艺、规模和盈利能力等方面的差距导致国内传感器市场高度依赖进口,特别是在智能传感器方面,由于种类多、开发成本大,企业又不愿承担开发风险,造成我国高端传感器基本依靠进口。

尽管我国的智能传感器产业刚刚起步,与全球顶尖的传感器王国仍有差距。但随着国家和企业的重视,整个市场呈现一种蓬勃向上的发展趋势,相信在不久的将来,我国的智能传感器技术将会出现一个质飞跃,达到甚至超过欧美等发达国家。

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