物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。傳感器及其核心元器件被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平同時(shí)也是影響物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用普及的關(guān)鍵因素。

 

　　首先，先帶大家來了解下傳感器的基本概念。傳感器，是由一種敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成的檢測裝置，能感受到被測量，并能將檢測和感受到的信息按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(電壓、電流、頻率或者是相位等)的形式輸出，最終為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析、人工智能提供數(shù)據(jù)來源。

 

　　傳感器技術(shù)的研究方向有哪些？

 

　　1、無線傳感器(UGS)

 

　　不管是在智能交通、智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，還是野外災(zāi)害預(yù)防等領(lǐng)域，人類想要做到對于物理世界的全面感知首先得確保感知層獲得的數(shù)據(jù)要全面和準(zhǔn)確，這也就是說物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域和具體的需求去布置大量的傳感器，甚至有需要時(shí)會采取飛機(jī)播撒的方式來進(jìn)行大范圍布置，這樣的話，傳感器與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就不可能采用物理連接的方式，而必須采用無線信道來傳輸數(shù)據(jù)和通信。

 

　　2、智能傳感器

 

　　智能傳感器是用嵌入式技術(shù)將傳感器與微處理器集成為一體，使其成為具有環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、智能控制與數(shù)據(jù)通信功能的智能數(shù)據(jù)終端設(shè)備。其具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補(bǔ)償能力、復(fù)合感知能力以及靈活的通信能力。這樣，傳感器在感知物理世界的時(shí)候反饋給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就會更準(zhǔn)確，更全面，達(dá)到精確感知的目的。

 

　　在微電子學(xué)中講到，集成電路的特征尺寸越小意味著該器件的集成度越高，運(yùn)行速度越快、性能越好，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳感器的尺寸越小對于系統(tǒng)在布置時(shí)也意味著更加方便、性能更優(yōu)。

 

　　MEMS(微型電子機(jī)械系統(tǒng))，利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，集微型傳感器、微型執(zhí)行器、微機(jī)械機(jī)構(gòu)，以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。這種小體積、低成本、集成化、智能化傳感系統(tǒng)是未來傳感器的重要發(fā)展方向，也是物聯(lián)網(wǎng)的核心。也因此，MEMS傳感器領(lǐng)域成為相關(guān)企業(yè)布局的重中之重。

 

　　3、無線自組網(wǎng)(Ad hoc)

 

　　說到這個(gè)無線自組網(wǎng)，可能很多讀者會比較陌生一點(diǎn)，但是它的重要性不容忽視。相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，無線自組網(wǎng)采用的是一種不需要基站的“對等結(jié)構(gòu)”移動通信模式，網(wǎng)絡(luò)中所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在移動過程中動態(tài)組網(wǎng)。

 

　　這樣的組網(wǎng)方式都有什么優(yōu)點(diǎn)呢？首先，優(yōu)點(diǎn)之一就是無中心控制節(jié)點(diǎn)，這就是說這種網(wǎng)絡(luò)沒有分組路由與轉(zhuǎn)發(fā)的路由器；再者，在工作過程中，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾尸F(xiàn)動態(tài)的變化，形成一個(gè)新的拓?fù)?。這種組網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域備受推崇。最終，傳感器技術(shù)的三大研究方向?qū)玫揭粋€(gè)融合，推動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的誕生。

 

　　國、內(nèi)外重要的傳感器供應(yīng)商都有哪些？

 

　　外國知名的傳感器企業(yè)：博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾、飛思卡爾、德州儀器、ADI、樓氏電子、飛利浦、英飛凌、日立等。

 

　　中國知名的傳感器企業(yè)：漢威電子、大立科技、華工科技、遠(yuǎn)望谷、耐威科技、高德紅外、歌爾股份、中航電測、盾安環(huán)境、士蘭微等。

 

　　目前，全球傳感器市場主要由美國、日本以及德國的幾家龍頭公司主導(dǎo)。全球傳感器約有2.2萬余種，中國已經(jīng)擁有常規(guī)類型和品種約7000種，而90%以上的高端傳感器仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口，數(shù)字化、智能化、微型化傳感器嚴(yán)重欠缺。

 

　　中國三大傳感器生產(chǎn)基地

 

　　目前，國內(nèi)有三大傳感器生產(chǎn)基地，分別為：安徽基地，主要以建立力、光敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo)；陜西省敏感技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司，主要以建立電壓敏、熱敏、汽車電子規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo)；黑龍江基地則主要以建立氣、濕敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo)。

 

　　受傳感器巨大前景的影響，中國的傳感器企業(yè)也在不斷增多。在相關(guān)技術(shù)方面，我國企業(yè)已基本具備了中、低端傳感器的研發(fā)能力，并逐漸在向高端領(lǐng)域拓展。

 

　　中國與美、日、德在傳感器領(lǐng)域的差距為我們的增長提供了空間，也指明了方向。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，市場對于傳感器巨大需求的刺激，以及在眾多本土企業(yè)的參與，中國傳感器產(chǎn)業(yè)有望取得傲人的成績。