‧ 傳感器在智慧家居中的應用及發展趨勢

得益於物聯網技術支持，智慧家居產業得以快速發展，產業概念逐漸落地。在傳統家居向智慧家居過渡的同時，我們的生活正被智慧團團包圍。熟悉物聯網的人都知道，此產業鏈可細分為標識、感知、處理和訊息傳送 4 個環節，而處於幾大環節中最底層的標識（訊息採集）與我們生活最為貼近。

在利用訊息的過程中，首先要解決的問題就是要獲取準確可靠的訊息，而傳感器就是獲取自然和生產領域中訊息的主要途徑與手段，其扮演著不可或缺的角色。作為物聯網的子行業，智慧家居也是物物相聯的互聯網路。

有人將傳感器比作智慧家居網路的神經末梢，因為智慧家居系統是通過各種類型的傳感器，獲得家居環境的即時數據，並調用家電設備，利用負回饋的控制系統，保持家居系統始終處於使人感覺最安全、舒適、環保的狀態。

所以在標識環節中，傳感器的作用不可小覷，而在物聯網的每個環節中，主要涉及的關鍵技術，包括傳感器、射頻辨識、傳感器網路、網路通信等幾大類技術，本文將從傳感器技術為切入點，進行傳感器技術、應用用與市場剖析。

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1、傳感器技術

首先，我們不得不瞭解下什麼是傳感器？對岸中國的國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：「能感受規定的被測量件並按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成」。

對於搞技術的人來說，傳感器是最熟悉不過的名詞，其負責物聯網訊息的採集，是物體感知物質世界的「感覺器官」、是實現對現實世界感知的基礎、是物聯網服務和應用的基礎。傳感器通常由敏感元件和轉換元件組成，可通過聲、光、電、熱、力、位移、濕度等訊號來感知，為物聯網的工作採集、分析、反饋最原始的訊息。

傳感器種類及品種繁多，原理也各式各樣。隨著技術的發展，新的傳感器類型不斷產生，應用領域也越來越廣泛。傳感器技術的發展與突破主要體現在兩個方面：一是感知訊息方面；二是傳感器自身的智慧化和網路化。

2、傳感器在智慧家居中的分類

智能家居傳感器種類眾多，我們在使用過程中如何分類呢？人們通常是根據需要，站在不同的角度，為突出某一側面來分類的。下面我們來一一介紹：

第一種是5 類分類法，具體說明見下表：

第二種按照其用途來分，傳感器可分類為壓力敏和力敏、位置、液面、能耗、速度、熱敏、光敏、聲敏、加速度、射線輻射、角度、振動、溫度、流量、距離、濕敏、磁敏、色敏、味敏、氣敏、真空度、生物等傳感器。

第三種按照從所應用的材料觀點出發可將傳感器分成下列幾類：

①按照其所用材料的類別分: 金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器。

②按材料的物理性質分: 導體、絕緣體、半導體、磁性材料傳感器。

③按材料的晶體結構分: 單晶、多晶、非晶材料傳感器。

第四種按照其製造技術，可以將傳感器區分為整合、薄膜、厚膜和陶瓷傳感器。

①整合傳感器是用標準的生產矽基半導體整合電路的製程技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也整合在同一晶片上。

②薄膜傳感器則是通過沈積在介質襯底(基板〉上的相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合技術時，同樣可將部分電路製造在此基板上。

③厚膜傳感器是利用相應材料的漿料塗覆在陶瓷基片上製成的，基片通常是Ah03 製成的，然後進行熱處理，使厚膜成形。

④陶瓷傳感器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠一凝膠等〉生產。

第五種按照被測量來分，見下表：

第六種按新型傳感器分類: 可分為雷射與紅外線傳感器、智慧傳感器、模糊傳感器、微傳感器、網路傳感器、核輻射傳感器、超音波傳感器、生物傳感器等。

3、傳感器在智慧家居中的應用

眾所周知，真正的家居智慧化僅靠智慧手機和智慧路由是遠遠不夠的，真正的智慧家居，還需要大量的傳感器作為支持，否則，智慧手機、智慧路由也不能感知用戶真實情況。

仔細去看目前市場上的智慧家居產品，其實各企業對智慧家居的做法基本一致：使用硬體作為接入點，通過傳感器或者其他方式蒐集設備數據、用戶使用數據，然後利用後端的大數據、優秀算法，突破螢幕以及鍵盤的範疇，將更加個性化和符合個人需求的網路服務帶入家庭的方方面面。

從這裡我們可以看出，企業加大在傳感器產品層面上的研究，是做出一個「好產品」的前提。

4、傳感器市場潛力

近年來，全球傳感器市場一直保持快速增長，2012年全球傳感器市場規模已達到952億美元，2013年約為1055億美元。未來，隨著經濟環境的持續好轉，市場對傳感器的需求將不斷增多。

由物聯網引領的智慧交通、智慧家居、智慧電網等智慧化產業的發展，將極大推進傳感器行業的壯大。據悉，預計到2020年，僅氣體傳感器產業規模，就將達到600億元以上。

近年來智慧家居領域「大動作」頻頻，去年谷歌32億美元收購Nest，今年微信在和智能家居結合，包括電信營運商、設備商在內，各方爭相開發智慧路由器，為智慧家居構建發展基礎。智慧家居的大熱也為傳感器市場帶來更多發展機遇。

5、傳感器之殤

智慧家居在近兩年的熱炒下，業界普遍認為產業已經處於風口，但是，筆者在此不得不給產業澆上一瓢冷水。多方資料查證下，得出結論：智慧家居核心元件傳感器領域中國技術仍比較落後。數據顯示，中國傳感器品種在6000種左右，而國際已超過20000種。中國中高端傳感器進口佔比達80%，傳感器晶片進口更是高達90%，其中數位化、智慧化、微型化等高新技術產品更是嚴重短缺。

6、傳感器發展趨勢

近年來，隨著科技的不斷發展，傳感器技術飛速發展。由於微電子技術和微機械加工技術的快速發展，傳感器發展前景和應用領域正在不斷擴大，縱觀國際傳感器發展趨勢，傳感器有向多功能化、智慧化、可行動化、微型化、整合化、數位化、多樣化及網鹿化等多個發展趨勢。