12月5日,我們分享了近期賽迪顧問發(fā)布的數(shù)份傳感器產(chǎn)業(yè)報告的核心數(shù)據(jù)。
報告指出,中國雖然是全球智能傳感器重要的市場,但在產(chǎn)能方面,歐美地區(qū)在智能傳感器領域的產(chǎn)能占據(jù)全球主要地位。其中,北美占比最高,達43.3%,歐洲占比29.1%,日本占比19.7%,亞太地區(qū)(除日本)占比6.9%,其他國家/地區(qū)占比1%。
中國在全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能份額僅6.9%不到——這里面包含了韓國、新加坡等多個亞太地區(qū)國家份額,與中國自身的傳感器需求規(guī)模遠遠不能匹配——這也意味著眾多傳感器產(chǎn)品需要進口。
賽迪顧問在報告中呼吁,世界主要工業(yè)強國均已在智能傳感器領域占領高地,國際知名企業(yè)憑借強大的技術(shù)實力和穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì),占據(jù)了國內(nèi)智能傳感器的主要市場份額,幾乎壟斷了“高、精、尖”智能傳感器市場,中國智能傳感器發(fā)展已刻不容緩。
那么,什么是智能傳感器?智能傳感器有什么重要作用?對未來我國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有什么影響?本文來自中國工程院院士尤政數(shù)年前發(fā)表的一篇論文,關于智能傳感器技術(shù)研究和發(fā)展探索,尤政院士是我國傳感器領域的重磅專家。文中預測未來智能傳感器的數(shù)個主要應用領域,其中就有如今蓬勃發(fā)展的人形機器人、智能駕駛等領域。
尤政院士認為:中國應該抓住智能時代帶給傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機遇,全面提升智能傳感器的基礎研究和產(chǎn)業(yè)化水平,為智能時代的到來提供有力的技術(shù)支持。
論文原標題:《智能傳感器技術(shù)的研究進展及應用展望》
作者:中國工程院院士 | 尤政
智能傳感器(smart sensor)指具有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維和判斷功能的傳感器。
相對于僅提供表征待測物理量的模擬電壓信號的傳統(tǒng)傳感器,智能傳感器充分利用集成技術(shù)和微處理器技術(shù),集感知、信息處理、通信于一體,能提供以數(shù)字量方式傳播的具有一定知識級別的信息。
自美國宇航局(NASA)在 20 世紀80年代提出智能傳感器的概念以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,智能傳感器已成為傳感器技術(shù)的一個主要發(fā)展方向,代表著一個國家的工業(yè)及技術(shù)科研能力。
在當前智能時代的推動下,傳感器的重要性更加凸顯,不僅在《中國制造2025》、《德國 2020 高技術(shù)戰(zhàn)略》及歐盟、美國、韓國、新加坡等推進的智慧城市等戰(zhàn)略方面發(fā)揮著重要的支撐作用,而且也在物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(VR)、機器人、智能家居、自動駕駛汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著關鍵作用。
高性能、高可靠性的多功能復雜自動、測控系統(tǒng)以及基于射頻識別技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)的興起與發(fā)展,愈發(fā)凸顯了具有感知、認知能力的智能傳感器的重要性及其大力、快速發(fā)展的迫切性。
隨著與 CMOS 兼容的MEMS技術(shù)的發(fā)展,微型智能傳感器的發(fā)展得到了有力的技術(shù)支撐,智能傳感器產(chǎn)業(yè)面臨著一個非常重要的歷史發(fā)展契機。
本文綜述不同種類智能傳感器技術(shù)及應用的發(fā)展現(xiàn)狀,并對今后的發(fā)展趨勢做出展望。
1、豐富多樣的智能傳感器
為滿足各種智能化的應用需求,傳感器類別非常多樣化,例如:環(huán)境傳感器、慣性傳感器、模擬類傳感器、磁性傳感器、生物傳感器、紅外傳感器、振動傳感器、壓力傳感器、超聲波傳感器等。
其中,以下傳感器比較常用。
環(huán)境傳感器,主要有氣體傳感器、氣壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。氣體傳感器可以應用于空氣凈化器、酒駕監(jiān)測器、家裝中甲醛等有毒氣體的檢測器以及工業(yè)廢氣的檢測裝置等。隨著人們對環(huán)境問題的重視,環(huán)境傳感器的重要性越來越凸顯,未來有很大的發(fā)展空間。
慣性傳感器,主要應用在可穿戴產(chǎn)品上,比如智能手環(huán)、智能手表、VR頭盔等。通過慣性傳感器來檢測運動的跟蹤、識別,告知佩戴者當天的運動量、消耗的卡路里及運動的效果。
磁性傳感器,主要用在家用電器上,比如咖啡機、熱水器、空調(diào)等,用來檢測角度轉(zhuǎn)了多少或者行程多少,通常顯示在儀表盤上。此外,門磁和窗磁等方面采用的也是磁性傳感器,機器人的智能化和精準度也需要磁性傳感器做支撐。