國產(chǎn)傳感器進化史突顯差距

時間:2014-11-24

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:“物聯(lián)網(wǎng)最核心、最基礎(chǔ)的就是傳感器?!敝袊锫?lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心主任葉甜春對財新記者說,沒有傳感器就沒有辦法讓機器自動感知信息。正是因為有了傳感器加入網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)的概念才被提出來。

當(dāng)下,隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的開啟,各式各樣的傳感器正成為無處不在的神經(jīng)元,全球?qū)τ趥鞲衅鞯男枨笠查_始呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長。但是,在這一次盛宴開啟的前夜,業(yè)界又遺憾地發(fā)現(xiàn),中國似乎又落伍了。

在傳感器這一概念“出現(xiàn)”之前,早期的測量儀器中其實就有傳感器,只不過是以整套儀器中一個部件的形式出現(xiàn)。所以,中國在1980年以前,介紹傳感器的教科書叫做“非電量的電測量”。

傳感器概念的出現(xiàn)其實是測量儀器逐步走向模塊化的結(jié)果。此后,傳感器從整套儀器系統(tǒng)中獨立出來,單獨作為一個功能器件進行研究、生產(chǎn)、銷售。

根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),將被測信號量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號,諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。

化學(xué)傳感器則是以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器。近年來,出現(xiàn)了利用各種生物特性做成的生物型傳感器,用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分。

嚴(yán)格來說傳感器不算是一個單純的學(xué)科方向,因為各個學(xué)科都有研究傳感器的。依據(jù)新發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象、化學(xué)效應(yīng)制造的新的傳感器,實際上是對別的專業(yè)基礎(chǔ)研究成果的二次開發(fā)。伴隨電子電路技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的測量問題集中到了傳感器這一環(huán)節(jié)上。最終,傳感器的性能決定了整套測量儀器的性能。這是傳感器發(fā)展最重要的推動力。

傳感器的市場,其實是由應(yīng)用推動的。比如,化學(xué)工業(yè)中,壓力、流量傳感器市場相當(dāng)大;汽車工業(yè)中,轉(zhuǎn)速、加速度等傳感器市場非常大?;谖㈦娮訖C械系統(tǒng)(MEMS)的加速度傳感器現(xiàn)在技術(shù)較為成熟,對汽車工業(yè)的需求拉動功不可沒。

MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指可批量制作的,集微型機械結(jié)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)。它體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高,適于批量化生產(chǎn),易于集成和實現(xiàn)智能化,同時也能實現(xiàn)某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能。

谷歌已經(jīng)花費了五年的時間來研發(fā)無人駕駛汽車。這些汽車上已經(jīng)沒有了加速踏板、剎車踏板和后視鏡,而是通過內(nèi)部的傳感器和車載電腦來控制汽車的運行。在各類傳感器的幫助下,過去屬于人與人之間的互聯(lián)網(wǎng),延伸和擴展到了任何物品與物品之間。

1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議就提出,“傳感網(wǎng)是下一個世紀(jì)人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。

2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》。該報告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。

美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,因此,“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。

M2M就是把物與物聯(lián)系起來,以達(dá)到人與物、物與物的實時交流,是物聯(lián)網(wǎng)的最直接實現(xiàn)方式。

M2M技術(shù),可以在運輸過程中確保昂貴貨物的安全,可以為運輸中的冷藏貨柜監(jiān)測位置和溫度,可以遠(yuǎn)程診斷發(fā)動機的狀態(tài),車主還可以實時接受導(dǎo)航和交通信息。

根據(jù)AT&T的評估,到2020年,全球M2M的連接數(shù)量將達(dá)到500億。實際上,隨著M2M解決方案的日漸成熟,通信、傳感設(shè)備成本的下降,物聯(lián)網(wǎng)將逐步滲入各個行業(yè)。

汽車、機械、大型設(shè)備等機器的全球互聯(lián),利用新的分析技術(shù)和商業(yè)智能解決方案,可以從海量數(shù)據(jù)中抽取出更多有價值的信息,也可以為客戶提供更多的增值服務(wù)。

“物聯(lián)網(wǎng)最核心、最基礎(chǔ)的就是傳感器。”中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心主任葉甜春對財新記者說,沒有傳感器就沒有辦法讓機器自動感知信息。正是因為有了傳感器加入網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)的概念才被提出來。

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