http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:59:40 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、fenxihuahezhenduanhuadefangxiangfazhan。zuoweiyitaoyuelaiyuemingxiandezhinengweixitong,chuanganqiyuelaiyuechengxianchudulixing,bingqiejuyouziwojiucuodenengli。name,chuanganqijiangyihezhongnengliyinbaoweilai,tuidongshuzihuazhuanxing?

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ti3D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。
zaidangqianzhinengshijieli,renheyikuanyingkeji,douyaokaoruanjiandetongbuzhicheng。meiyouruanjianyingyong,hennanzhichengyingjianjishudediedaijinbu。chufeiyuanyuzhoudexingqi,yejiushiAR/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”,genghaodiguihualujing,rangsaodijiqirenkanshangqumeiyounamesha。fouzesaodijiqirenbushizhuangshangzhuotui,jiushijuanwazihexianlan,bizhangxiaoguotaicha。danqiantiyiranshi,bunengtaigui。
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、振zhen動dong和he熱re能neng等deng來lai產chan生sheng微wei電dian流liu,供gong自zi己ji使shi用yong。換huan言yan之zhi,一yi個ge傳chuan感gan器qi就jiu是shi一yi個ge電dian能neng發fa電dian裝zhuang置zhi和he儲chu能neng裝zhuang置zhi。既ji然ran一yi輛liang電dian動dong車che都dou可ke以yi是shi一yi個ge儲chu能neng係xi統tong,為wei什shen麼me一yi個ge小xiao傳chuan感gan器qi不bu能neng呢ne?
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(guo)F35戰zhan鬥dou機ji一yi直zhi在zai進jin行xing多duo域yu數shu據ju的de連lian接jie和he分fen析xi,核he心xin就jiu是shi利li用yong融rong合he傳chuan感gan器qi,實shi現xian多duo維wei數shu據ju的de高gao速su分fen析xi,並bing且qie能neng夠gou利li用yong不bu同tong平ping台tai來lai的de數shu據ju,無wu論lun是shi海hai上shang、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2000年nian的de達da芬fen奇qi手shou術shu機ji器qi人ren,是shi目mu前qian國guo際ji上shang最zui成cheng功gong的de手shou術shu機ji器qi人ren。最zui初chu隻zhi是shi輔fu助zhu醫yi生sheng進jin行xing手shou術shu的de穩wen定ding器qi,但dan它ta的de能neng力li越yue來lai越yue強qiang,一yi舉ju登deng上shang手shou術shu操cao刀dao台tai,成cheng為wei外wai科ke醫yi生sheng的de最zui佳jia伴ban侶lv。達da芬fen奇qi機ji器qi人ren以yi一yi己ji之zhi力li,引yin爆bao機ji器qi人ren手shou術shu。
《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%。
duiyuyiliaohejiatingzhenduan,zhehaizhishiyigekaishi。wulianwangdepuji,hekechuandaichuanganqizaijiankangyingyongzhongyijingpengbofazhan。zhexiechuanganqikeyicaiyongwuqinrufangshi,jinxinglaonianhulijianceherichangjiankangjiance。shoubiaoshangdeshuimianjiance,haizhishixiaoerke,ertangniaobingdengbingzhengdeyufangzhengzaichengweiredian。
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(qi)CMOS、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。
這zhe一yi趨qu勢shi在zai過guo程cheng自zi動dong化hua中zhong最zui為wei顯xian著zhu,其qi中zhong許xu多duo控kong製zhi功gong能neng由you軟ruan件jian激ji活huo並bing由you計ji算suan機ji輔fu助zhu完wan成cheng。高gao可ke靠kao性xing和he高gao精jing度du是shi軟ruan傳chuan感gan器qi的de標biao誌zhi,譬pi如ru,基ji於yupH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
光(guang)學(xue)技(ji)術(shu)跟(gen)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)結(jie)合(he),正(zheng)在(zai)得(de)益(yi)於(yu)新(xin)興(xing)起(qi)的(de)光(guang)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)。芯(xin)片(pian)的(de)開(kai)發(fa)主(zhu)要(yao)由(you)矽(gui)製(zhi)成(cheng),而(er)光(guang)學(xue)和(he)電(dian)子(zi)部(bu)分(fen)都(dou)可(ke)以(yi)在(zai)矽(gui)片(pian)上(shang)集(ji)成(cheng),從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)光(guang)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)(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)
牧(mu)場(chang)上(shang)需(xu)要(yao)對(dui)幾(ji)千(qian)頭(tou)奶(nai)牛(niu)的(de)體(ti)溫(wen)進(jin)行(xing)日(ri)常(chang)監(jian)控(kong),防(fang)止(zhi)諸(zhu)如(ru)口(kou)蹄(ti)疫(yi)等(deng)動(dong)物(wu)疾(ji)病(bing)。如(ru)果(guo)利(li)用(yong)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)技(ji)術(shu),隻(zhi)要(yao)在(zai)每(mei)頭(tou)牛(niu)的(de)身(shen)上(shang)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)帶(dai)有(you)無(wu)線(xian)發(fa)射(she)器(qi)的(de)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi),隨(sui)時(shi)讀(du)取(qu)體(ti)溫(wen)並(bing)發(fa)射(she)至(zhi)一(yi)個(ge)主(zhu)端(duan)子(zi),便(bian)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)實(shi)現(xian)。這(zhe)種(zhong)低(di)能(neng)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)群(qun),可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)效(xiao)率(lv)和(he)速(su)度(du),但(dan)這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)往(wang)往(wang)必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)低(di)功(gong)耗(hao)才(cai)能(neng)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)WSN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。
無(wu)人(ren)機(ji)中(zhong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)焦(jiao)點(dian)。實(shi)際(ji)上(shang),無(wu)人(ren)機(ji)就(jiu)是(shi)一(yi)窩(wo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)集(ji)合(he),它(ta)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)是(shi)一(yi)個(ge)飛(fei)行(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)群(qun)。無(wu)人(ren)機(ji)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)、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you3萬多種,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。