來源: OFweek 傳感器網
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。
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。
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。
總結:在智慧家居領域,行動終端、智慧路由不能感知、採集用戶真實生活數據,所以真正的智慧家居需要大量的傳感器作為技術支撐。
前段時間中國發佈的《傳感器產業發展白皮書(2014)》表示,2009-2013年中國傳感器市場年均增長速度超過20%,2014年市場規模已達到860億元上下,並預測未來5年中國傳感器市場將穩步快速發展,平均銷售增長率將達到30%以上。
雖然中國傳感器技術仍存在許多技術缺陷,但近兩年的中國智慧家居產業正迎來發展黃金期,可以預測未來傳感器在智慧家居領域的市場將不可估量。
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