轉載自物聯網空間站
本文作者：大新
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本文作者：大新
隨著物聯網的發展，最終會把我們帶到一個被傳感器包圍的智能世界。
01
傳感器是物聯網發展的基石
雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
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隨著物聯網的發展，最終會把我們帶到一個被傳感器包圍的智能世界。
01
傳感器是物聯網發展的基石
雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
圖一：物聯網層次結構
從物聯網層次結構圖中可以看到物聯網主要是由：感知層、網絡層、支撐層和應用層四部分構成。有句俗話說得好：下層基礎決定上層建築。傳感器作為物聯網感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯網的基礎，其重要性是不言而喻的。
物聯網系統中的海量數據信息來源於終端設備，而終端設備數據來源可歸根於傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。且比人類感知更準確、感知範圍更廣。例如人類無法通過觸覺準確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯”時代物體與物體之間交流的“語言”。
02
“傳感器”肩負重任
正因為感知層是物聯網的根底和核心，所以傳感器技術在整個物聯網行業的發展中扮演著非常重要的角色，也成為了制約我國物聯網發展的最大瓶頸。
物聯網自提出到如今已經二十多年，但傳感器部署規模並未普及，致使沒有足夠物理層，導致數據不足，從源頭上制約產業發展。傳感器部署作為物聯網基礎設施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，並預計在2030年後將100萬億傳感器嵌入到各種場所。
我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器製造業，經歷了多年的發展，大體可分為三代：
第一代：是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
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傳感器是物聯網發展的基石
雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
圖一：物聯網層次結構
從物聯網層次結構圖中可以看到物聯網主要是由：感知層、網絡層、支撐層和應用層四部分構成。有句俗話說得好：下層基礎決定上層建築。傳感器作為物聯網感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯網的基礎，其重要性是不言而喻的。
物聯網系統中的海量數據信息來源於終端設備，而終端設備數據來源可歸根於傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。且比人類感知更準確、感知範圍更廣。例如人類無法通過觸覺準確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯”時代物體與物體之間交流的“語言”。
02
“傳感器”肩負重任
正因為感知層是物聯網的根底和核心，所以傳感器技術在整個物聯網行業的發展中扮演著非常重要的角色，也成為了制約我國物聯網發展的最大瓶頸。
物聯網自提出到如今已經二十多年，但傳感器部署規模並未普及，致使沒有足夠物理層，導致數據不足，從源頭上制約產業發展。傳感器部署作為物聯網基礎設施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，並預計在2030年後將100萬億傳感器嵌入到各種場所。
我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器製造業，經歷了多年的發展，大體可分為三代：
第一代：是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代：傳感器是20世紀70 年代開始發展起來的固體傳感器， 這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性製成的。
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隨著物聯網的發展，最終會把我們帶到一個被傳感器包圍的智能世界。
01
傳感器是物聯網發展的基石
雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
圖一：物聯網層次結構
從物聯網層次結構圖中可以看到物聯網主要是由：感知層、網絡層、支撐層和應用層四部分構成。有句俗話說得好：下層基礎決定上層建築。傳感器作為物聯網感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯網的基礎，其重要性是不言而喻的。
物聯網系統中的海量數據信息來源於終端設備，而終端設備數據來源可歸根於傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。且比人類感知更準確、感知範圍更廣。例如人類無法通過觸覺準確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯”時代物體與物體之間交流的“語言”。
02
“傳感器”肩負重任
正因為感知層是物聯網的根底和核心，所以傳感器技術在整個物聯網行業的發展中扮演著非常重要的角色，也成為了制約我國物聯網發展的最大瓶頸。
物聯網自提出到如今已經二十多年，但傳感器部署規模並未普及，致使沒有足夠物理層，導致數據不足，從源頭上制約產業發展。傳感器部署作為物聯網基礎設施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，並預計在2030年後將100萬億傳感器嵌入到各種場所。
我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器製造業，經歷了多年的發展，大體可分為三代：
第一代：是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代：傳感器是20世紀70 年代開始發展起來的固體傳感器， 這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性製成的。
第三代：傳感器是80年代剛剛發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、數據處理以及自適應能力，具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。
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雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
圖一：物聯網層次結構
從物聯網層次結構圖中可以看到物聯網主要是由：感知層、網絡層、支撐層和應用層四部分構成。有句俗話說得好：下層基礎決定上層建築。傳感器作為物聯網感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯網的基礎，其重要性是不言而喻的。
物聯網系統中的海量數據信息來源於終端設備，而終端設備數據來源可歸根於傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。且比人類感知更準確、感知範圍更廣。例如人類無法通過觸覺準確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯”時代物體與物體之間交流的“語言”。
02
“傳感器”肩負重任
正因為感知層是物聯網的根底和核心，所以傳感器技術在整個物聯網行業的發展中扮演著非常重要的角色，也成為了制約我國物聯網發展的最大瓶頸。
物聯網自提出到如今已經二十多年，但傳感器部署規模並未普及，致使沒有足夠物理層，導致數據不足，從源頭上制約產業發展。傳感器部署作為物聯網基礎設施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，並預計在2030年後將100萬億傳感器嵌入到各種場所。
我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器製造業，經歷了多年的發展，大體可分為三代：
第一代：是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代：傳感器是20世紀70 年代開始發展起來的固體傳感器， 這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性製成的。
第三代：傳感器是80年代剛剛發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、數據處理以及自適應能力，具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。
智能傳感器具有信息採集、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、驅動程序、軟件算法等於一體的系統級產品。
在物聯網這個智能感知時代，智能傳感器是實現物聯網的關鍵技術之一，在很多物聯網場景下的傳感器都具有智能傳感器的特點，它在工業、農業、醫療、交通等領域將發揮巨大作用，在未來的傳感器市場上，智能傳感器的比重會越來越大。
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隨著物聯網的發展，最終會把我們帶到一個被傳感器包圍的智能世界。
01
傳感器是物聯網發展的基石
雷軍說過這樣一句名言：“站在風口處，豬也能飛起來，長出一個小翅膀，就能飛得更高”。隨著工信部在6月6號發放5G正式商用牌照，5G的到來似乎將物聯網推到了一個風口處，而物聯網的小翅膀是什麼呢，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。
圖一：物聯網層次結構
從物聯網層次結構圖中可以看到物聯網主要是由：感知層、網絡層、支撐層和應用層四部分構成。有句俗話說得好：下層基礎決定上層建築。傳感器作為物聯網感知層的重要組成部分之一，作為整個物聯網的基礎，其重要性是不言而喻的。
物聯網系統中的海量數據信息來源於終端設備，而終端設備數據來源可歸根於傳感器，傳感器賦予了萬物“感官”功能，如人類依靠視覺、聽覺、嗅覺、觸覺感知周圍環境，同樣物體通過各種傳感器也能感知周圍環境。且比人類感知更準確、感知範圍更廣。例如人類無法通過觸覺準確感知某物體具體溫度值，也無法感知上千高溫，也不能辨別細微的溫度變化，但傳感器可以。可以說傳感器就是“萬物互聯”時代物體與物體之間交流的“語言”。
02
“傳感器”肩負重任
正因為感知層是物聯網的根底和核心，所以傳感器技術在整個物聯網行業的發展中扮演著非常重要的角色，也成為了制約我國物聯網發展的最大瓶頸。
物聯網自提出到如今已經二十多年，但傳感器部署規模並未普及，致使沒有足夠物理層，導致數據不足，從源頭上制約產業發展。傳感器部署作為物聯網基礎設施，多年前就有國家提出萬億傳感器革命，旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器，並預計在2030年後將100萬億傳感器嵌入到各種場所。
我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器製造業，經歷了多年的發展，大體可分為三代：
第一代：是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代：傳感器是20世紀70 年代開始發展起來的固體傳感器， 這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性製成的。
第三代：傳感器是80年代剛剛發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、數據處理以及自適應能力，具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。
智能傳感器具有信息採集、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、驅動程序、軟件算法等於一體的系統級產品。
在物聯網這個智能感知時代，智能傳感器是實現物聯網的關鍵技術之一，在很多物聯網場景下的傳感器都具有智能傳感器的特點，它在工業、農業、醫療、交通等領域將發揮巨大作用，在未來的傳感器市場上，智能傳感器的比重會越來越大。
數據來源：互聯網（2018年數據）
從2018年的全球傳感器行業市場份額調查數據中可以得知，美國、日本、德國佔據全球傳感器市場七成份額，而我國僅佔到10%左右。由此可見，我國的市場佔額與某些發達國家相比還有很大的差距。
在傳統的傳感器市場，我國企業由於起步晚、核心材料缺失、技術落後及產業生態缺失等，整個傳感器處於緩慢發展的狀態。隨著物聯網的推進，傳感器在各大領域的作用越來越明顯，我國的傳感器企業也迎來了新的機遇。目前中國已經成為全球最大的物聯網市場，未來仍有較大的發展空間，物聯網需要各式各樣的智能傳感器，在這一點上我國企業與國外站在了同一起跑線上，智能傳感器將是我國未來實現趕超的一個重要的機會。
03
傳感器的趨勢所在
小小傳感器驅動數字變革，工廠帶來數字化為背景的一場全新工業革命，從無處不在的智能攝像頭到部署在城市各個角落的各種傳感器，以此對城市各種數據進行收集，並經雲端AI技術處理後，有助於提高對交通和街道等城市公共管理能力，彷彿這一切都是建立在傳感器上的，那麼未來傳感器會朝著什麼樣的方向發展呢？
（1）微型化
微型傳感器是基於半導體集成電路技術發展的MEMS（microelectro-mechanicalsystems微電子機械系統）技術，利用微機械加工技術將微米級的敏感組件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊芯片上，具有體積小、成本低、便於集成等明顯優勢，並可以提高系統測試精度。現在已經開始用基於MEMS技術的傳感器來取代已有的產品。隨著微電子加工技術特別是納米加工技術的進一步發展，傳感器技術還將從微型傳感器進化到納米傳感器。微型傳感器的研製和應用將越來越受到各個領域的青睞。
（2）智能化
智能化傳感器是由一個或多個敏感元件、微處理器、外圍控制及通訊電路、智能軟件系統相結合的產物，它兼有監測、判斷、信息處理等功能。與傳統傳感器相比，它具有很多特點。例如，它可以確定傳感器工作狀態，對測量資料進行修正，以便減少環境因素如溫度、溼度引起的誤差；它可以用軟件解決硬件難以解決的問題；它可以完成資料計算與處理工作等。而且智能傳感器的精度、量程覆蓋範圍、信噪比、智能水平、遠程可維護性、準確度、穩定性、可靠性和互換性都遠高於一般的傳感器。
（3）仿生化
仿生傳感器是通過對人的種種行為如視覺、聽覺、感覺、嗅覺和思維等進行模擬，研製出的自動捕獲信息、處理信息、模仿人類的行為裝置，是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透發展起來的一種新型的信息技術。隨著生物技術和其他技術的進一步發展，在不久的將來，模擬生體功能的仿生傳感器將超過人類五官的能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目標物體進行操作的能力。我們將看到仿生傳感器應用的廣闊前景。
（4）無線網絡化
隨著通訊技術的發展、無線技術的廣泛應用，無線技術也應用到傳感器技術中來。比如水文觀測中通過傳感器收集到水文的信息，然後通過無線技術發送到集中控制平臺，這樣我們就可以在控制平臺上監測到各個點的水文信息。在航天技術中我們通過衛星把傳感器的採集數據發回地面，從而瞭解到到太空中的各種情況。
04
機遇與挑戰
中國物聯網產業將成為萬億元級的新興產業，物聯網具有十分廣闊的發展前景。而傳感器是構成物聯網的基礎探測終端，作為物聯網發展的重要技術，傳感器技術自然成為市場關注的焦點。傳感器的應用市場是非常廣泛的，這對傳感器行業而言無疑是一個極大的機遇。
也正如大連理工大學唐禎安教授所說：“物聯網對傳感器行業的挑戰在於對傳感器產品的多品種的需求，能夠滿足萬事萬物的測量要求；傳感器的集成化，滿足檢測、處理、傳輸系統的綜合要求；傳感器的網絡化以及低功耗特性，打造綠色電子，支持低碳環保的應用需求。”這無疑也是對傳感器行業的一個巨大的挑戰。
物聯網和傳感器必定是相輔相成的。
END
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