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传感器是物联网发展的基石

2023-06-07 23:48:00

传感器是物联网发展的基石

传感器在科学技术领域、工业、农业、生产和日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器的需求越来越高,这是传感器技术发展的强大动力,而现代技术的快速发展为其发展提供了强大的后盾。

在物联网战略下,传感器国产化迫切需要,传感器行业的国内领导者得到政府的支持。传感器作为物联网的关键,已经成为整个产业链的优势环节,也代表了企业的核心竞争力。

传感器就像人的眼睛、耳朵、嘴巴和鼻子,但它们不仅仅是人的感官,它们甚至可以收集更多有用的信息。在这种情况下,可以说这些传感器是整个物联网系统工作的基础。正是因为传感器,物联网系统才能将内容传递给“大脑”。

过去,传感器BUXD87T4在工业上得到了更多的应用。但随着时间的推移,它已经慢慢进入我们的生活。

传感器是物联网发展的基石。

从物联网层次结构可以看出,物联网主要由感知层次、网络层、支撑层和应用层由四部分组成。俗话说,下层基础决定上层建筑。传感器作为物联网感知层的重要组成部分之一,作为整个物联网的基础,其重要性不言而喻。

物联网系统中的海量数据信息来自终端设备,而终端设备的数据来源可以归结为传感器。传感器赋予万物“感官”功能,比如人类依赖视觉、听觉、嗅觉、感知周围环境,同样的物体也可以通过各种传感器感知周围环境。而且比人类感知更准确、范围更广。比如人类无法通过触觉准确感知某个物体的具体温度值,无法感知上千种高温,也无法区分细微的温度变化,但传感器是可以的。可以说,传感器是物体与物体在“万物互联”时代交流的“语言”。

传感器在物联网工业中的作用

物联网是一个巨大的网络,将各种信息传感设备与互联网相结合,是互联网的升级和信息时代的核心。物联网的发展需要智能感知、传感器和相关技术是识别和通信等技术支持的关键。毫不夸张地说,没有传感器的进步,就没有物联网的繁荣。随着物联网的发展,传感器行业也将迎来爆发。传感器是物联网收集数据的关键组成部分,起着不可或缺的作用。

随着全球信息时代的快速发展,在获取和处理信息的过程中,首先要解决的是获取可靠准确的信息,而传感器是获取信息的主要手段和途径。例如,在工业4.0时代,使用传感器对生产过程中的参数进行监控和控制,使设备保持正常工作状态;在智能家居领域,传感器实现了用户和家居用品(照明)、电视、冰箱、音响等互动的基础;在无人驾驶中,交通和环境数据的采集和处理需要传感器,以确保汽车在道路上的安全驾驶。……毫不夸张地说,未来物联网市场有多大,传感器能做多少就做多少。

伴随着物联网需求的不断增加,目前国内传感器呈现出高速增长的趋势。据统计,预计到2021年将达到5937亿元,未来五年中国传感器产业的年平均复合增长率约为30%,远高于全球平均水平。

传感器的发展过程

自提出以来,物联网已有20多年的历史,但传感器部署规模尚未普及,导致物理层不足,数据不足,从源头上制约了产业发展。作为物联网基础设施,多年前,一些国家提出了万亿传感器革命,旨在促进每年使用1万亿传感器的社会基础设施和公共服务,预计2030年后将100万亿传感器嵌入各种场所。

早在20世纪60年代,我国就开始涉足传感器制造业,经过多年的发展,大致可以分为三代:

第一代:是结构传感器,它利用结构参数的变化来感受和转换信号。

第二代:传感器是20世纪70年代开始发展起来的一种固体传感器,它是由半导体、电介质、磁性材料等固体元件的构成,是利用材料的某些特性制成的。

第三代:传感器是20世纪80年代刚刚发展起来的智能传感器。所谓智能传感器,就是它对外界信息有一定的检测、自诊断、具有高精度的数据处理和自适应性,成本低、功能多样化、微型计算机技术与检测技术相结合,具有自动化强度等特点。

智能化传感器有信息收集、信息处理、信息交换、多元件集成电路具有信息存储功能,是一种集传感芯片、通信芯片、微处理器、驱动程序、软体算法等于系统级产品的整合。

在智能感知时代物联网中,智能传感器是实现物联网的关键技术之一。在许多物联网场景中,传感器具有智能传感器的特点,它在工业、农业、医疗、交通等领域将发挥巨大作用,在未来的传感器市场上,智能传感器的比重会越来越大

物联网时代对传感器的发展要求

自20世纪60年代诞生以来,传感器已有150多年的历史。在移动互联网时代,手机的普及推动了传感器的极大发展,但也决定了很多类型的传感器都是专门为手机设计的。物联网时代的“物”在传感和连接的需求上与手机有很大的不同,因此也提出了更多的传感技术、要求更高。综上所述,传感器正朝着高精度发展、小型化、低功耗、智能化等方向进化。

1.高精度、高质量

假如传感器收集的数据信息出了问题,那就相当于从源头上出了问题,后面所有数据的传输、分析、应用没有意义,所以传感器的精度和质量是保证物联网愿景的重要基线。想象一下,如果一个智能联网汽车传感器的精度和质量不达标,就意味着系统无法在事故发生的几毫秒内做出正确的决定,从而严重威胁到驾驶员的安全。

2.小型化

由于移动设备以智能手机为中心,向多功能移动、高性能发展,要求电路板内部件数量增加。体积较小。为了实现高性能和小型化,传感器正逐步采用集成技术。集成温度传感器、集成式压力传感器等早已被广泛使用,未来将开发出更多的集成式传感器。

3.低功耗

微博在手机上、微信、视频、游戏,都是耗电量大的玩家,我们早就习惯了每天充电、外出充电宝不离身的日子,但是你可以想像如果烟雾报警器、智能摄像头等互联网设备也需要每天更换电池。会是什么样的蹩脚场景?与手机不同,许多物联网设备位于人们不经常接触的区域,因此对功耗有极致的要求,这决定了传感器的功耗很低,否则运行成本太高。

4.智能化

随着互联网设备的快速增长,数据爆炸式增长,集中云已经“不堪重负”。更重要的是,对于智能制造或智能交通等应用场景,云分析的延迟会导致数据价值“悬崖式”下降,因此边缘智能开始兴起。

传感器是一个很好的边缘节点,通过嵌入式技术将传感器与微处理器融为一体,使其具有环境感知、数据处理、智能化控制和数据通信功能的智能数据终端设备,这就是所谓的智能传感器。该传感器具有自学性、自我诊断和自我补偿能力、复合感知能力和灵活的通信能力。这样,当传感器感知物理世界时,向物联网系统反馈的数据会更加准确、全面,从而达到准确感知的目的。


物联网传感器时代系统互联网集成

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