號外！正確打開傳感器的姿勢你Get到了嗎
如今，“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”已然成為全*的觀點，各國將傳感器提到了較高的位置，在發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)方面任誰也不想落后于人。我國傳感器市場亦在智能制造浪潮的推動下，進入快速增長的新階段，而隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的全面爆發(fā)，傳感器廠商也正式迎來發(fā)展的紅利時期。
2017年11月20日，工信部正式下發(fā)《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南（2017-2019）》（簡稱“指南”），《指南》提出總體目標，規(guī)劃到2019年實現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)取得明顯突破，智能傳感器產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到260億元，其中主營業(yè)務(wù)超過10億元的企業(yè)達到5家，超過1億元的企業(yè)實現(xiàn)20家。微機電系統(tǒng)(MEMS)工藝生產(chǎn)線產(chǎn)能穩(wěn)步增長。
智能化傳感器乃大勢所趨
2017年12月15日，工信部正式印發(fā)了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》，為2018年到2020年人工智能發(fā)展指明了前進的方向。計劃中的重點內(nèi)容是培育八項智能產(chǎn)品和四項核心基礎(chǔ)，而智能傳感器正排在核心基礎(chǔ)的位，處于基礎(chǔ)、Z重要的地位。
計劃中提出要發(fā)展市場前景廣闊的新型生物、氣體、壓力等智能傳感器，并對傳感器發(fā)展的水平提出了具體的要求，到2020年，壓電傳感器、磁傳感器、紅外傳感器等的性能顯著提高，達到水平以內(nèi)的壓力傳感器實現(xiàn)商用，弱磁場分辨率達到1pT的磁傳感器實現(xiàn)量產(chǎn)。
智能傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，成為人類全面感知自然的核心元件，各類智能傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)*的基本條件。對應(yīng)不同的應(yīng)用范圍會使用不同的傳感器，其覆蓋范圍包括智能制造、智慧城市、智能安保、智能家居、智能運輸、智能醫(yī)療等。
相較于普通傳感器的感知——輸出的單一功能，以及失效后無法及時判定等問題，智能傳感器本身具備的各類自主功能是“智能”的主要表現(xiàn)，包括針對安裝使用過程中的自主校零、自主標定、自校正功能，使用過程中應(yīng)對各類環(huán)境干擾及變化的自動補償功能，工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集及自主分析、數(shù)據(jù)處理及執(zhí)行干預(yù)等本地邏輯功能，數(shù)據(jù)采集后的上傳及系統(tǒng)指令的決策處理功能等，特別是面向更多無人值守應(yīng)用環(huán)境，以及大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品中的自學(xué)習功能等，這些都是傳感器智能化的表現(xiàn)，這其中多數(shù)都屬于典型的物聯(lián)網(wǎng)特征應(yīng)用。
不得不說，傳感器日趨智能化對于傳感器制造商來說既是機遇，也是挑戰(zhàn)。
傳感器的應(yīng)用，其實就在身邊
上面我們已經(jīng)提到，日趨智能化的傳感器對于制造商來說是一個不錯的紅利時期，畢竟現(xiàn)在許多行業(yè)領(lǐng)域都需要傳感器讓設(shè)備對外界進行感知，今天，工控小編跟您談一談近幾年Z受人關(guān)注的三個代表性領(lǐng)域：智慧工廠、智能電網(wǎng)和自動駕駛。
智慧工廠：在工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，幾乎都需要傳感器進行監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)反饋給控制中心，以便對出現(xiàn)異常節(jié)點進行及時干預(yù)，保證工業(yè)生產(chǎn)正常進行。業(yè)界普遍認為，新一代的智能傳感器是智能工業(yè)的“心臟”，它讓產(chǎn)品生產(chǎn)流程持續(xù)運行，并讓工作人員遠離生產(chǎn)線和設(shè)備，保證人身安全和健康。例如在汽車制造行業(yè)中，汽車零部件工廠和裝配線上的金屬沖壓機器的每個動作都需要傳感器跟蹤。
智能電網(wǎng)：智能電網(wǎng)中傳感器的應(yīng)用，是利用傳感器對某些電力產(chǎn)品的質(zhì)量、故障定位等作出快速直接測量并進行在線監(jiān)控。目前所提倡的智慧城市、智能電網(wǎng)概念，究其根本：建立智能電網(wǎng)所需要的終端電力信息采集系統(tǒng)，很大程度上是指傳感器網(wǎng)絡(luò)，智能電網(wǎng)的建設(shè)，直接帶動了傳感器市場，同時，為了滿足智能電網(wǎng)日后升級的需求，電力系統(tǒng)傳感器也在向智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化邁進。
自動駕駛：在智慧交通時代，主動安全技術(shù)成為備受關(guān)注的新興領(lǐng)域，需要改進現(xiàn)有的主動安全系統(tǒng)，比如側(cè)翻（rollover）與穩(wěn)定性控制（ESC），這就需要加速度傳感器和角速度傳感器來感測車身姿態(tài)。除此之外，傳感器在汽車領(lǐng)域還有很多應(yīng)用，包括安全氣囊、汽車發(fā)動機等。
自動駕駛技術(shù)的興起，進一步推動了傳感器進入汽車。雖然GPS接收器可以計算自身位置和速度，但在GPS信號較差的地方（地下車庫、隧道）和信號受到干擾的時候，汽車的導(dǎo)航會受到影響，這對自動駕駛來說是致命的缺陷。利用陀螺儀和加速度計獲取速度和位置（角速度和角位置），車輛任何細微的動作和傾斜姿態(tài)，都被轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過總線，傳遞給行車電腦。
筆者觀點
目前，中國的傳感器產(chǎn)業(yè)已形成了從技術(shù)研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系。近年來，我國傳感器市場一直持續(xù)增長，近千億的市場規(guī)模亦吸引不少國外廠家進駐中國進行布局，當中暴露出的是國內(nèi)外傳感器技術(shù)之間的差距。
智能制造所需的某些特殊部件，如需要耐高溫高壓的傳感器，國內(nèi)產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性還是有些差距。在航天、等領(lǐng)域，為了做到自主安全可控，可以不計成本地生產(chǎn)研發(fā)、生產(chǎn)部分傳感器。但是應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，目前階段還是采購進口產(chǎn)品比較劃算。對于電機、視覺、力覺等高附加值的傳感器，我國現(xiàn)在還無法大規(guī)模生產(chǎn)，只能依賴進口。為了追求整個系統(tǒng)的一致性和可靠性，又連帶許多傳感器也要使用進口產(chǎn)品。
可見，目前我國制造領(lǐng)域所采用的傳感器還是依賴于進口，市場規(guī)模仍將持續(xù)保持在千億以上，但盡管如此，中國傳感器產(chǎn)業(yè)的總體水平，還是遠遠落后于發(fā)達國家。由于國內(nèi)尚無一套有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計軟件，可靠性遠低于國外同類產(chǎn)品，因此國產(chǎn)傳感器仍以中低端為主，缺乏核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力。
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