傳感器發(fā)展至今已經(jīng)有五十多年的歷史了，它是電子產(chǎn)業(yè)的核心零部件之一，被譽(yù)為工業(yè)和電子的“五官”。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能制造的發(fā)展，傳感器也被賦予了“智能”的標(biāo)簽，智能傳感器應(yīng)運(yùn)而生。
智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“標(biāo)配”
傳感器是用于采集各類信息并轉(zhuǎn)換為特定信號的器件，而智能傳感器是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。智能傳感器相對于傳統(tǒng)的傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)，如通過軟件技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高精度的信息采集；成本相對較低功能多樣化；同時(shí)具有一定的編程自動化能力。
物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的發(fā)展，將整個(gè)世界帶入到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這是比信息時(shí)代更智能的新時(shí)代。在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的過程中，智能傳感器扮演著不可或缺的角色。因?yàn)樵谖矬w進(jìn)行信息交換過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
“傳感器之父”亞努什·布里澤克曾提出了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃——打造一個(gè)“萬億傳感器社會”，其中提到世界各國的設(shè)備及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)將建立起一個(gè)每年使用1萬億個(gè)傳感器的社會，這也是打造全球物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代必備的基礎(chǔ)條件。近年來全球傳感器市場保持穩(wěn)步增長，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年，全球傳感器市場規(guī)模突破2000億美元，達(dá)2075億美元，增速達(dá)14.7%，市場前景不容限量。
智能傳感器在這些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋笳谷_
1、在智慧農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用
智慧農(nóng)業(yè) 是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟(jì)，或智慧經(jīng)濟(jì)形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)。智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟(jì)重要的組成部分；對于發(fā)展中國家而言，智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟(jì)主要的組成部分，是發(fā)展中國家消除貧困、實(shí)現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)發(fā)展后來居上、實(shí)現(xiàn)趕超戰(zhàn)略的主要途徑。
農(nóng)業(yè)傳感器對精度的要求不高，能滿足日常生產(chǎn)需要即可。但由于環(huán)境的特殊性，農(nóng)業(yè)項(xiàng)目大多都在田間進(jìn)行，校正操作非常的不方便，人工成本也非常高，因此對傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的要求非常高，智能傳感器是最有效的一種傳感器。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快，國家對農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的支持力度也越來越大，在未來，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域還將涌現(xiàn)出多種類型的智能傳感器，為我們的生活帶來更多便利。
2、在工業(yè)自動化中的應(yīng)用
工業(yè)自動化是在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用自動控制、自動調(diào)整裝置，用以代替人工操縱機(jī)器和機(jī)器體系進(jìn)行加工生產(chǎn)的趨勢。在工業(yè)生產(chǎn)自動化條件下，人只是間接地照管和監(jiān)督機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。可以說，沒有了優(yōu)良的智能傳感器，工業(yè)自動化也就無從談起。
3、在機(jī)器人中的應(yīng)用
智能機(jī)器人之所以叫智能機(jī)器人，這是因?yàn)樗邢喈?dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”。在腦中起作用的是中央處理器，這種計(jì)算機(jī)跟操作它的人有直接的聯(lián)系，最主要的是，這樣的計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行按目的安排的動作。在傳統(tǒng)機(jī)器人中，就有各式各樣的傳感器，而隨著智能機(jī)器人的誕生，傳感器也需要擁有智能功能才能滿足日益增長的市場需求。如今的機(jī)器人已具有類似人一樣的肢體及感官功能，有一定程度的智能，動作程序靈活，在工作時(shí)可以不依賴人的操縱，而這一切都少不了傳感器的功勞，傳感器是機(jī)器人感知外界的重要幫手。
在機(jī)器人內(nèi)部，根據(jù)檢測對象的不同可將機(jī)器人用的傳感器分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。其中內(nèi)部傳感器主要用來檢測機(jī)器人各內(nèi)部系統(tǒng)的狀況，如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度溫度、電機(jī)速度、電機(jī)載荷、電池電壓等，并將所測得的信息作為反饋信息送至控制器，形成閉環(huán)控制。而外部傳感器是用來獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息，是機(jī)器人與周圍交互工作的信息通道，用來執(zhí)行視覺、接近覺、觸覺、力覺等傳感器，比如距離測量、聲音、光線等。
4、在智慧醫(yī)療中的應(yīng)用
智慧醫(yī)療是通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺，利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動，逐步達(dá)到信息化。
隨著智能傳感器的發(fā)展，醫(yī)學(xué)智能傳感器作為拾取生命體征信息的五官，它的作用日益顯著，并得到廣泛應(yīng)用。如:在圖像處理、臨床化學(xué)檢驗(yàn)、生命體征參數(shù)的監(jiān)護(hù)監(jiān)測、呼吸、神經(jīng)、心血管疾病的診斷與治療等方面，智能傳感器的作用不可替代，未來它在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備中幾乎無所不在。
5、在智能家電中的應(yīng)用
智能家電是將微處理器、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)引入家電設(shè)備后形成的家電產(chǎn)品，具有自動感知住宅空間狀態(tài)和家電自身狀態(tài)、家電服務(wù)狀態(tài)，能夠自動控制及接收住宅用戶在住宅內(nèi)或遠(yuǎn)程的控制指令；同時(shí)，智能家電作為智能家居的組成部分，能夠與住宅內(nèi)其它家電和家居、設(shè)施互聯(lián)組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能家居功能。
智能家居是未來的一大趨勢，而智能家電將是很多家庭的必備產(chǎn)品，智能傳感器未來在很多家電中均可應(yīng)用，如電視劇、風(fēng)扇、空調(diào)、洗衣機(jī)、晾衣機(jī)、冰箱、衣柜等，它是實(shí)現(xiàn)人與家電交流的基本器件，也是構(gòu)成家居物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
發(fā)展智能傳感器產(chǎn)業(yè)的重要意義
智能傳感技術(shù)是智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)，作為前端感知工具，具有非常重要的意義，智能傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。智能傳感器作為廣泛地系統(tǒng)前端感知器件，既可以助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級，如傳統(tǒng)工業(yè)的升級、傳統(tǒng)家電的智能化升級；又可以對創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行推動，比如機(jī)器人、VR/AR（虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、無人機(jī)、智慧家庭、智慧醫(yī)療和養(yǎng)老等領(lǐng)域。
如今，世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展，而中國也在積極推動智能傳感器的發(fā)展，幾年前，中國已經(jīng)智能傳感器產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略，它已經(jīng)成為推動我國發(fā)展的重要引擎技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)大國崛起的必備元素。
我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
由于國內(nèi)傳感器企業(yè)技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝、規(guī)模和盈利能力等方面的差距導(dǎo)致國內(nèi)傳感器市場高度依賴進(jìn)口，特別是在智能傳感器方面，由于種類多、開發(fā)成本大，企業(yè)又不愿承擔(dān)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，造成我國高端傳感器基本依靠進(jìn)口。
盡管我國的智能傳感器產(chǎn)業(yè)剛剛起步，與全球頂尖的傳感器王國仍有差距。但隨著國家和企業(yè)的重視，整個(gè)市場呈現(xiàn)一種蓬勃向上的發(fā)展趨勢，相信在不久的將來，我國的智能傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個(gè)質(zhì)飛躍，達(dá)到甚至超過歐美等發(fā)達(dá)國家。
