傳感器帶來的“智慧”價值

2010年、2011年的國務(wù)院《政府工作報告》中，相繼提出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用。2013年2月，國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》。2013年2月初，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出到2015年，初步形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。

看似高深的傳感器已觸及生活、工作、生產(chǎn)的方方面面。國家工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生表示，我國2015年傳感器需求量可達(dá)260億只，銷售額將破1300億元，應(yīng)用領(lǐng)域包括能源工業(yè)、汽車業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、家用電器等。

僅在長三角地區(qū)，集中了全國半數(shù)傳感器企業(yè)，在互聯(lián)網(wǎng)方面具有扎實的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和先試先行的市場應(yīng)用。而人類對“智慧”的渴望，帶來了今天傳感器研究的春天。

未來5年的中國傳感器市場，流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器仍將占據(jù)主要份額。據(jù)工信部不完全統(tǒng)計，中國傳感器市場更加呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。從2004年的154.3億元人民幣增長到2007年的307.8億元，2013年的市場突破了1300億元，部分行業(yè)的應(yīng)用出現(xiàn)了爆發(fā)式增長，遠(yuǎn)超國內(nèi)各行業(yè)平均增長率。

技術(shù)攻關(guān)迎規(guī)模產(chǎn)業(yè)化

物聯(lián)網(wǎng)的概念其實很簡單，關(guān)鍵在于物與物之間聯(lián)通的傳感器。但物聯(lián)網(wǎng)又很復(fù)雜，因為它涉及的領(lǐng)域?qū)嵲谔珡V泛。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用潛力巨大，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展，尤其是在傳感器領(lǐng)域，傳感器作為傳輸中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起著關(guān)鍵性作用。而我國在傳感器領(lǐng)域的發(fā)展還存在著障礙，最主要的是缺乏新技術(shù)運(yùn)用創(chuàng)新的基礎(chǔ)和動力，均以仿造及二次開發(fā)為主，國際競爭力不強(qiáng)，制約著我國傳感器行業(yè)的發(fā)展。因此，傳感器技術(shù)創(chuàng)新亟待提高。

全球物聯(lián)網(wǎng)開創(chuàng)傳感器新時代

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在其發(fā)源地——德國羅伊特林根市發(fā)生驚人變化。雖然這種全新的網(wǎng)絡(luò)形式還只是初具雛形，但它已經(jīng)開始重塑未來。將來，我們身邊的所有電子設(shè)備都可以通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，這意味著無數(shù)的零散部件正以勢不可擋的態(tài)勢逐漸整合成一個新的巨大整體。3.4×10的1038次方個IP地址正是這一發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)。這個39位數(shù)究竟多大鮮有人知，但是我們所有人都間接地屬于它。利用當(dāng)今的技術(shù)手段，3.4×10的1038次方個事物都可以通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。近年來，新技術(shù)的開發(fā)看似悄無聲息，但其實已經(jīng)取得了相當(dāng)多的成果。這一切都無不預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)時代的來臨。

隨著互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版的生效，包括家用洗衣機(jī)、供暖系統(tǒng)、衣服、門窗，以及工業(yè)風(fēng)力渦輪機(jī)、包裝機(jī)械等等在內(nèi)的一切事物都可以獲得屬于自己的IP地址并實現(xiàn)彼此互聯(lián)。

例如傳感器可確保智能手機(jī)的圖片在機(jī)身傾斜時仍以正常方向顯示。置于客廳窗戶上的傳感器可以提醒住戶窗戶是否關(guān)好。如果有人在夜間試圖打開陽臺門，傳感器會發(fā)出警報信號。壓敏傳感器則能夠識別運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)力渦輪機(jī)是否出現(xiàn)震動異常。如果航運(yùn)公司發(fā)現(xiàn)客戶的存貨量較低，傳感器會提醒他們將按照設(shè)定值進(jìn)行補(bǔ)貨。如果住戶不在家時客廳燈依然亮著，家中的安全系統(tǒng)會收到提醒信息并做出反應(yīng)。如果一輛租賃汽車在短時間內(nèi)行駛了相當(dāng)遠(yuǎn)的路程，系統(tǒng)會提示租車人更改合約。這些例子生動地反映了一些基于萬物互聯(lián)的商業(yè)模式?；ヂ?lián)的汽車、發(fā)電廠、智能手機(jī)、集裝箱和機(jī)械設(shè)備等行業(yè)將催生各類創(chuàng)新服務(wù)，這些擁有巨大商業(yè)潛力的服務(wù)將徹底改變我們的日常生活。

現(xiàn)在，新傳感時代即“物的世界”。虛擬世界與現(xiàn)實世界開始聯(lián)結(jié)成一個整體。如何能夠制造安全可靠的包裝機(jī)械、汽車控制單元和儲能系統(tǒng)等等，很多企業(yè)正設(shè)法讓這些技術(shù)彼此互聯(lián)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷突破，沒有任何一家企業(yè)能夠單獨(dú)實現(xiàn)萬物互聯(lián)，因此與來自不同領(lǐng)域的伙伴協(xié)力共進(jìn)將十分必要。

麻省理工學(xué)院（MIT）自動識別中心主要從事傳感器技術(shù)和無線射頻識別（RFID）標(biāo)簽的研究。作為該中心的聯(lián)合創(chuàng)始人和前負(fù)責(zé)人，KevinAshton最早于1999年在寶潔公司談?wù)摴?yīng)鏈和網(wǎng)絡(luò)的新可能性時提出“物聯(lián)網(wǎng)”（internetofthings）這一概念。他指出，在過去，人是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的主要創(chuàng)造者，這些數(shù)據(jù)是以文本、圖像和圖形等形式加以呈現(xiàn)。但是有時候人們并不能準(zhǔn)確地表達(dá)自己，既沒有充足的時間，也無法創(chuàng)造龐大的數(shù)據(jù)。Ashton進(jìn)一步指出，我們周圍的環(huán)境是物質(zhì)的，經(jīng)濟(jì)和社會的基礎(chǔ)是實物而非信息，但是信息技術(shù)又依賴于人們輸入的數(shù)據(jù)。這就是為什么從整體上看計算機(jī)對物質(zhì)世界所知甚少。如果計算機(jī)能了解周遭萬物，我們就完全可以計算、監(jiān)控、衡量和分析這些實物。因此，計算機(jī)應(yīng)具備數(shù)據(jù)收集機(jī)制，用以“欣賞”、“聽聞”和“品味”這個世界。傳感器技術(shù)就應(yīng)該包含在這個機(jī)制之中。Ashton認(rèn)為，傳感器賦予了計算機(jī)觀察和理解這個世界的能力。

這個連接現(xiàn)實世界和虛擬世界的物聯(lián)網(wǎng)體系將日益壯大。專門從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的美國企業(yè)思科預(yù)測，到2020年，全世界將會有500億臺機(jī)器和傳感器生成并交換數(shù)據(jù)。2015年，全球75%的人都能訪問互聯(lián)網(wǎng)，60億個實物將被連接到這個網(wǎng)絡(luò)中。

物聯(lián)網(wǎng)=1.9萬億美元的工業(yè)附加值

美國技術(shù)研究公司高德納的IT分析人員估計，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在多個工業(yè)分支部門創(chuàng)造總計達(dá)1.9萬億美元的附加值。不僅是在羅伊特林根市，全球范圍內(nèi)的企業(yè)都應(yīng)該主動抓住這些機(jī)遇并加快創(chuàng)新步伐。如果無法做到這一點(diǎn)，他們將很快落伍并喪失競爭力。

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