Bosch MEMS enabling the Internet of Things
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來源：工控之南
感測器在物聯網產業中的作用
物聯網是將各種資訊感測設備和網路結合起來，形成的一個巨大網路，它是網際網路的升級，也是資訊化時代的核心。物聯網的發展需要智慧感知、辨識和通訊等技術支撐，而感知的關鍵就是感測器及相關技術，可以毫不誇張的說，沒有感測器的進步，就沒有物聯網的繁榮。
隨著物聯網的發展，感測器產業也將迎來爆發，感測器是物聯網採集數據的關鍵組件，扮演著不可或缺的角色。
隨著物聯網的發展，感測器產業也將迎來爆發，感測器是物聯網採集數據的關鍵組件，扮演著不可或缺的角色。
隨著全球開始步入高速發展的資訊時代，在獲取和處理資訊過程中，首先要解決的就是要獲取，可靠並準確的資訊，而感測器是獲取資訊的主要手段和途徑。
例如在工業4.0 時代，要用感測器來監視和控制，生產過程中的參數，使設備保持正常的工作狀態；在智慧家庭領域，感測器是實現用戶和家居單品(燈光、電視、冰箱、音響等)互動的基礎；在無人駕駛中，需要透過感測器，對交通和環境數據的採集和處理，這樣才能保證汽車在道路上的安全行駛……可以毫不誇張的說，未來物聯網有多大的市場，感測器就能有多大的作為。
隨著物聯網需求的增加，目前感測器呈現一種高速成長的態勢。據對岸市場相關統計， 預計到 2021 年將增至5937億元，未來五年中國資訊器產業，年均複合成長率約30%。
感測器發展大致分為三個階段，以利用結構變化感知信號的結構型感測器；以半導體和材料組成的固體型感測器；以具有資訊交換、處理能力的智慧感測器，這也是物聯網時代最有前景的感測器類型。
智慧感測器具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，它是一種具有資訊處理功能的感測器，是感測器整合化與微處理機相結合的產物。
在很多物聯網場景下的感測器，都具有智慧感測器的特點，未來得物聯網時代，智慧感測器將是市場主流。
物聯網時代對感測器的發展要求
從19世紀60年代誕生至今，感測器的歷史已經有150餘年了，在行動網路時代，手機的普及促進了感測器的極大發展，但也決定了很多類型的感測器，是專為手機而設計的。
物聯網時代的「物」，在對感測和連接的需求上，與手機有很大的差別，所以也對感測技術提出了更多、更高的要求。總結來說，感測器在朝著高精度、小型化、低功耗、智慧化等方向進化。
智慧感測器
1、高精度、高品質
如果感測器收集的數據資訊出錯，那麼相當於從源頭上出錯，後面一切數據的傳輸、分析、應用，也就沒了意義，所以感測器的精度和品質，保障物聯網願景的一道重要基線。想像一下，如果一輛智慧聯網汽車，感測器的精度和品質不達標，這就意味著，在意外情況發生的那幾毫秒內，系統無法做出正確決策，從而嚴重威脅駕駛員的安全。
2、小型化
隨著以智慧手機為中心的行動設備，向多功能、高性能化發展，要求電路板內的組件數量更多、體積更小。因此，感測器正在逐漸採用整合化技術，以實現高性能化和小型化。整合溫度感測器、整合壓力感測器等，早已被廣泛使用，今後將有更多整合感測器被開發出來。
3、低功耗
手機上的社群、微信、視訊、遊戲，都是電量消耗的大戶，我們也早已習慣了每天充電、出遠門充電寶不離身的日子，但你能想像，假如煙霧警報器、智慧攝影機等互聯設備，也需要天天調換電池，會是怎樣一種蹩腳的情景嗎？和手機不同，很多物聯網設備地處人們不常接觸的區域，所以對功耗有極致的要求，從而決定了感測器的功耗也要很低，否則營運成本太高。
4、智慧化
隨著互聯設備的激增，數據呈現爆炸式成長，中心化的雲端已經「不堪重負」，更重要的是，對於智慧製造或智慧交通等應用場景，雲端分析的延遲，會使數據價值呈現「斷崖式」下跌，於是，邊緣智慧開始興起。
感測器是很好的邊緣節點，用嵌入式技術將智慧感測器與微處理器整合為一體，使其成為具有環境感知、數據處理、智慧控制與數據通信功能的智慧數據終端設備，這就是所謂的智慧感測器。這種感測器具有自學習、自診斷和自補償能力、複合感知能力，以及靈活的通信能力。這樣，感測器在感知物理世界的時候，反饋給物聯網系統的數據就會更準確，更全面，達到精確感知的目的。
五大領域對智慧感測器的需求暴漲
智慧感測器具有高精度、成本低、功能多樣化、自動化強等特點，它是一種具有資訊處理功能的感測器，是感測器整合化，與微處理機相結合的產物。在很多物聯網場景下的感測器，都具有智慧感測器的特點，未來得物聯網時代，智慧感測器將是市場主流。
未來最有前景的幾大物聯網場景中，智慧工業、智慧家庭、智慧醫療、智慧汽車、智慧農業等，是未來最有可能普及的物聯網領域。
1、智慧工業感測器是實現工業4.0的基礎
眾所皆知，工業4.0 已經成為很多國家策略發展的一部分，智慧製造是工業變革的關鍵，智慧工業感測器在製造中的角色，越來越重要。工業感測器的特點，是性能指標和精度要求高，不允許數據採集和處理的失誤。不同於傳統工業的感測器，智慧工業感測器將用於智慧製造，它在精度、穩定性、抗衝擊性方面，提出了更為苛刻的要求。
未來，基於工業4.0 的智慧工業感測器需求，將大幅增加，而這也是工業感測器廠商，面臨的最大機會點。
2、智慧家庭給這些感測器帶來了成長空間
智慧家庭的一大特點，就是實現對家居用品的控制，隨著物聯網的發展，越來越多的感測器將用於家電中，如洗衣機、電視、冰箱、燈光、空調、油煙機等，原來沒有感測器的產品，都將因智慧家庭的普及，而成為感測器主戰場。
感測器將是智慧家庭產品的標配，例如壓力感測器，可用於洗衣機中對泡沫量的監控；光電感測器用於燈泡實現對燈光的控制；電磁感測器用在洗碗機裡面，可實現噴水臂的移動等，還有流量感測器、智慧氣體感測器等均大有用途。
3、智慧醫療需要各式各樣的智慧感測器
智慧醫療是利用物聯網技術，實現患者和醫務人員，及醫療設備之間的互動，其工作的核心部分，是對患者的資訊進行採集、儲存、傳輸和處理。在進行圖像傳輸，以及海量數據計算處理的過程中，需要各中各有具有智慧處理功能的感測器，如用於測量病人血壓的 MEMS 壓力感測器，用於研究睡眠窒息的熱電感測器，用於監控和測量體表體溫的溫度感測器等。
隨著物聯網技術的發展，無線醫療感測器逐漸向智慧化、微型化、低功耗等方向發展，感測器在智慧醫療領域的應用，也會越來越廣泛。據國際媒體報導，科學家研究了一種新型感測器，可用於診斷眼外傷，它根據測定人類眼淚，所含維他命 C 濃度的高低，判斷眼外傷的嚴重情況。
最近科學家又研究了一款，僅有膠囊大小的可吞服心率感測器，病人吞服後可測量其生命體徵等數據，並將資訊傳輸到接收器中，供醫生遠端監控。
隨著技術的進步，應用於智慧醫療的傳感器種類將越來越多，但它們的一大共性是具備智能傳感器的特點。
4、智慧感測器助力汽車的智慧化
雖然的很多汽車，實現了一些基本的聯網功能，但並不是真正的智慧汽車。隨著 AI 和物聯網技術的發展，智慧汽車會成為未來的主流。智慧汽車是一個集環境感知、多等級輔助駕駛等功能，於一體的綜合系統，它的一大特點是能實現聯網控制，而控制與操作的關鍵，離不開智慧感測器，智慧汽車的普及，將帶來智慧感測器的增加。
在智慧汽車裡面，未來應用最多的幾大智慧感測器，將是空氣流量感測器、里程表感測器、機油感應感測器、剎車壓力感測器、位置感測器，和碰撞感測器等。
5、智慧農業感測器市場前景廣闊
智慧農業是建設成為農業升級的關鍵，在未來的農業生產中，需要很多類型的物聯網感測器和相關技術。農業物聯網的組成包括智慧水質感測器、無線感測網、無線通信等，它們一起組成完整的智慧農業系統，感測器是實現這些的第一步。
物聯網農業的特點是以資訊化技術為基礎，在農業生產過程中，透過感測器收集數據，並進行量化分析和智慧決策，農業生產的環境非常複雜，不同的場景需要的感測器不一樣，如空氣溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等，這些數據的採集，都需要使用相對應的智慧農業感測器。
感測器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中，發揮著越來越重要的作用。人類社會對感測器提出的越來越高的需求，是感測器技術發展的強大動力，而現代技術突飛猛進，則為其發展提供了堅強的後盾。
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