傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器大致可分為溫度和濕度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器、光傳感器、位置傳感器、重力傳感器等。壓力、溫度、濃度,你能想到的數(shù)據(jù),幾乎都能用傳感器測量。
傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)時代的作用不可忽視。其廣泛應用在工業(yè)、通信電子工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費電子等領域。
自誕生以來,傳感器大致經歷了三個發(fā)展階段:結構型傳感器、固體(集成)傳感器以及智能傳感器。
所謂智能傳感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應能力,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。
智能傳感器的應用場景
1. 智能手機
現(xiàn)在智能手機中比較常見的智能傳感器有距離傳感器、光線傳感器、重力傳感器、指紋識別傳感器、圖像傳感器、三軸陀螺儀和電子羅盤等。
2.汽車自動駕駛
自動駕駛是當前不少車企的追求目標,就目前而言,實現(xiàn)L5級別的自動駕駛仍障礙重重,而要實現(xiàn)真正意義上的“無人駕駛”則要依托于智能傳感器技術的不斷突破。
3.人工智能
感器是人獲取信息的重要方式,而人工智能則需要通過眾多傳感器獲取周圍的信息。智能傳感器能夠使人工智能采集到外界的大量信息,從而為人工智能作出判斷提供信息參考。
4.智能可穿戴設備
可穿戴設備如今在個人和醫(yī)療方面都取得了長足的進步,而這離不開智能傳感器。智能傳感器采集的信息為個人或者機構掌握穿戴者身體信息,作出科學有效的醫(yī)療指導提供了數(shù)據(jù)支持。
工業(yè)4.0時代,智能傳感器的作用日益凸顯,作為智能網(wǎng)聯(lián)時代的重要基礎,傳感器本身正處于高速發(fā)展的狀態(tài)。與傳感器相關的產業(yè)、行業(yè)也在有序發(fā)展之中。
原材料及基礎元件需求旺盛。傳感器的上游為芯片、電路、電源、以及敏感元器件等;在智能傳感器的需求影響下,芯片、電路的市場也被拓寬。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2021年,我國工業(yè)硅產量261萬噸,同比增長24.3%;受光伏產業(yè)需求拉動,國內消費量186萬噸,同比增長12.7%。芯片方面的市場需求旺盛。美國半導體產業(yè)協(xié)會(SIA)表示2021年全球芯片銷售額達到了5559億美元,同比增長26.2%,創(chuàng)下歷史新高。該協(xié)會預計,隨著芯片制造業(yè)將繼續(xù)擴大產能以滿足需求,芯片銷售額2022年將增長8.8%。
我國政策支持
正是由于傳感器在智能網(wǎng)聯(lián)時代的突出作用,國家和地方也出臺了一系列的政策措施鼓勵和支持智能傳感器的發(fā)展。
2022年3月4日,科技部發(fā)布了《關于征求“十四五”國家重點研發(fā)計劃“煤炭清潔高效利用技術”等24個重點專項2022年度項目申報指南意見的通知》,以 “十四五”國家重點研發(fā)計劃“智能傳感器”重點專項2022年度項目申報指南(征求意見稿)為例,對智能傳感基礎及前沿技術(13個)、傳感器敏感元件關鍵技術(15個)、面向行業(yè)的智能傳感器及系統(tǒng)(6個)、傳感器研發(fā)支撐平臺(2個)、“智能傳感器”重點專項2022年度“揭榜掛帥”榜單任務(1個)五大方面,共計37個科研課題項目,對每個研究課題的研究內容及考核指標作出了明確要求。
3月11日,深圳市工業(yè)和信息化局發(fā)布關于公開征求《深圳市關于推動智能傳感器產業(yè)加快發(fā)展的若干措施》(征求意見稿)意見的通告,其中就有積極參與MEMS(中試、量產)產線建設、扶持MEMS(中試、量產)產線穩(wěn)健運營的舉措。
我國傳感器市場企業(yè)眾多,包括華工科技、大立科技、威爾泰、歌爾股份、中航電測、漢威科技、高德紅外和森霸傳感等。國家推動智能傳感器的發(fā)展,在一定程度上也給予了這些企業(yè)政策支持,有力地促進了傳感器產業(yè)集聚化,促進當?shù)鼐蜆I(yè),拉動經濟增長。
未來,各種基礎科學的進步將進一步推動傳感器技術的快速進化。微型化將會是傳感器發(fā)展的趨勢。隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展,人機交互體驗有望得到進一步提升。