隨著5G時代的到來,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展高于預(yù)期的速度!今天我們來看下在物聯(lián)網(wǎng)時代對傳感器的發(fā)展要求及傳感器在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的作用.

傳感器好比人的眼耳口鼻，但又不僅僅只是人的感官那么簡單，它甚至能夠采集到更多的有用信息。既然如此，就可說這些傳感器是整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，正是因為有了傳感器，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)才有內(nèi)容傳遞給“大腦”。

在過去，傳感器更多應(yīng)用于工業(yè)。但是隨著時間推移，它已經(jīng)慢慢走入我們的生活。

傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石

隨著工信部在6月6號發(fā)放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯(lián)網(wǎng)推到了一個風(fēng)口處，而物聯(lián)網(wǎng)的小翅膀是什么呢，或許不同的人有不同的答案，而傳感器無疑是其中一個重要的選項。

物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)

從物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)圖中可以看到物聯(lián)網(wǎng)主要是由：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、支撐層和應(yīng)用層四部分構(gòu)成。有句俗話說得好：下層基礎(chǔ)決定上層建筑。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，其重要性是不言而喻的。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)信息來源于終端設(shè)備，而終端設(shè)備數(shù)據(jù)來源可歸根于傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環(huán)境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環(huán)境。且比人類感知更準(zhǔn)確、感知范圍更廣。例如人類無法通過觸覺準(zhǔn)確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細(xì)微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯(lián)”時代物體與物體之間交流的“語言”。

傳感器在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的作用

物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，它是互聯(lián)網(wǎng)的升級，也是信息化時代的核心。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要智能感知、識別和通訊等技術(shù)支撐，而感知的關(guān)鍵就是傳感器及相關(guān)技術(shù)，可以毫不夸張的說，沒有傳感器的進步，就沒有物聯(lián)網(wǎng)的繁榮。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器產(chǎn)業(yè)也將迎來爆發(fā)，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵組件，扮演著不可或缺的角色。

隨著全球開始步入高速發(fā)展的信息時代，在獲取和處理信息過程中，首先要解決的就是要獲取可靠并準(zhǔn)確的信息，而傳感器是獲取信息的主要手段和途徑。例如在工業(yè)4.0時代，要用傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的參數(shù)，使設(shè)備保持正常的工作狀態(tài)；在智能家居領(lǐng)域，傳感器是實現(xiàn)用戶和家居單品（燈光、電視、冰箱、音響等）互動的基礎(chǔ)；在無人駕駛中，需要通過傳感器對交通和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和處理，這樣才能保證汽車在道路上的安全行駛……可以毫不夸張的說，未來物聯(lián)網(wǎng)有多大的市場，傳感器就能有多大的作為。

隨著物聯(lián)網(wǎng)需求的增加，目前國內(nèi)傳感器呈現(xiàn)一種高速增長的態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計， 預(yù)計到2021年將增至5937億元，未來五年中國傳感器產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長率約30%，遠(yuǎn)高于全球平均水平。

傳感器發(fā)展歷程

物聯(lián)網(wǎng)自提出到如今已經(jīng)二十多年，但傳感器部署規(guī)模并未普及，致使沒有足夠物理層，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不足，從源頭上制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。傳感器部署作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個傳感器，并預(yù)計在2030年后將100萬億傳感器嵌入到各種場所。

我國早在 20 世紀(jì)60年代開始涉足傳感器制造業(yè)，經(jīng)歷了多年的發(fā)展，大體可分為三代：

第一代：是結(jié)構(gòu)型傳感器，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號。

第二代：傳感器是20世紀(jì)70 年代開始發(fā)展起來的固體傳感器， 這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成的。

第三代：傳感器是80年代剛剛發(fā)展起來的智能傳感器。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(yīng)能力，具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

智能傳感器具有信息采集、信息處理、信息交換、信息存儲功能的多元件集成電路，是集傳感芯片、通信芯片、微處理器、驅(qū)動程序、軟件算法等于一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品。

在物聯(lián)網(wǎng)這個智能感知時代，智能傳感器是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在很多物聯(lián)網(wǎng)場景下的傳感器都具有智能傳感器的特點，它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮巨大作用，在未來的傳感器市場上，智能傳感器的比重會越來越大。

物聯(lián)網(wǎng)時代對傳感器的發(fā)展要求

從19世紀(jì)60年代誕生至今，傳感器的歷史已經(jīng)有150余年了，在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，手機的普及促進了傳感器的極大發(fā)展，但也決定了很多類型的傳感器是專為手機而設(shè)計的。物聯(lián)網(wǎng)時代的“物”在對傳感和連接的需求上與手機有很大的差別，所以也對傳感技術(shù)提出了更多、更高的要求?？偨Y(jié)來說，傳感器在朝著高精度、小型化、低功耗、智能化等方向進化。

1、高精度、高質(zhì)量

如果傳感器收集的數(shù)據(jù)信息出錯，那么相當(dāng)于從源頭上出錯，后面一切數(shù)據(jù)的傳輸、分析、應(yīng)用也就沒了意義，所以傳感器的精度和質(zhì)量是保障物聯(lián)網(wǎng)愿景的一道重要基線。想象一下，如果一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器的精度和質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，這就意味著在意外情況發(fā)生的那幾毫秒內(nèi)系統(tǒng)無法做出正確決策，從而嚴(yán)重威脅駕駛員的安全。

2、小型化

隨著以智能手機為中心的移動設(shè)備向多功能、高性能化發(fā)展，要求電路板內(nèi)的部件數(shù)量更多、體積更小。因此，傳感器正在逐漸采用集成化技術(shù)，以實現(xiàn)高性能化和小型化。集成溫度傳感器、集成壓力傳感器等早已被廣泛使用，今后將有更多集成傳感器被開發(fā)出來。

3、低功耗

手機上的微博、微信、視頻、游戲，都是電量消耗的大戶，我們也早已習(xí)慣了每天充電、出遠(yuǎn)門充電寶不離身的日子，但你能想象假如煙霧報警器、智能攝像頭等互聯(lián)設(shè)備也需要天天調(diào)換電池會是怎樣一種蹩腳的情景嗎？和手機不同，很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備地處人們不常接觸的區(qū)域，所以對功耗有極致的要求，從而決定了傳感器的功耗也要很低，否則運營成本太高。

4、智能化

隨著互聯(lián)設(shè)備的激增，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長，中心化的云端已經(jīng)“不堪重負(fù)”，更重要的是，對于智能制造或智慧交通等應(yīng)用場景，云端分析的延遲會使數(shù)據(jù)價值呈現(xiàn)“斷崖式”下跌，于是，邊緣智能開始興起。

傳感器是很好的邊緣節(jié)點，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，這就是所謂的智能傳感器。這種傳感器具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補償能力、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。