http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 13:01:41 來源:西安中星測控有限公司總經理 穀榮祥
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、chuanshuheyingyongsangecengcizhong,yidingshinizhongyouwo,wozhongyouni,danwulunruhemiaoshuwulianwangdoulibukaichuanganqi,buguanshiwulilianghaishihuaxueliang,shikaiguanlianghaishixianxingliang,shiyouxiandehaishiwuxiande,shiangguidehaishilianjiade,mudezhiyouyige,bazirandecanliangbianchengkeyingyongdedianxunhao,yinerchuanganqishiwulianwangdejichu。
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》deng,congdangqianzhongguofazhanwulianwangdeshijiankan,youyufazhanchuanganqidenandubijiaoda,suoyi,chuanganjishuzhiyuewulianwangdefazhan,meiyouchuanganqi,wutanwulianwang。youruguanlililunzhongde“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、cidengduozhongyijicanliang。disangecengcishimeizhongyijicanshu,youbaokuoduozhongbutongyuanli,erzhexiebutongyuanlidechuanganqi,youbunengquanbutidaiqitayuanli。liru,yalichuanganqi,jiuyouyingbianpianyuanli、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、液ye位wei。同tong一yi個ge問wen題ti又you可ke以yi用yong不bu同tong的de傳chuan感gan器qi來lai解jie決jue。例li如ru,轉zhuan速su,根gen據ju情qing況kuang的de不bu同tong,可ke以yi用yong開kai關guan型xing傳chuan感gan器qi解jie決jue。也ye可ke以yi用yong編bian碼ma器qi,還hai可ke以yi用yong加jia速su度du傳chuan感gan器qi、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”。yongshichanglaiqudongjishu,jiangdichengben,jinerguimohuayingyong,zouxiangliangxingxunhuan。wulianwangjiushiweiwomentigonglezheyangdeshichanghejihui。yiner,muqianshikuaisufazhanchuanganqijishudedahaoshiji。
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)
61656; 基本功能:溫度、濕度、大氣壓、空氣質量、光照
61656; 可增加功能:二氧化碳、煙感、傾角、噪聲
傳輸方式:
61656; ZigBee、GPRS、GSM
特 點:
61656; 將多種環境參量集於一體
61656; 采用間歇式工作方式,功耗低
61656; 實時在線監測,將報警狀態及時發送給用戶
61656; 可根據客戶需求,設置報警上、下限閥值
61656; 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。