物聯網時代下感測器技術的發展方向分析

感測器從19世紀60年代誕生至今大約有150餘年的時間，如今隨著物聯網產業的快速發展，對於感測器技術提出了更多、更高的要求。麥肯錫報告指出，到2025年，物聯網帶來的經濟效益將在2．7萬億到6．2萬億美元之間，感測器作為物聯網感測層資料採集的重要入口，勢必也將在接下來的幾年裡迎來爆發式的增長。

首先，筆者先帶大家來了解下感測器的基本概念。感測器，是由一種敏感元件和轉換元件組成的檢測裝置，能感受到被測量，並能將檢測和感受到的資訊按照一定規律轉換為電訊號（電壓、電流、頻率或者是相位等）的形式輸出，最終為物聯網應用的資料分析、人工智慧提供資料來源。

物聯網浪潮即將來襲 感測器技術的研究方向有哪些？

1、無線感測器（UGS）

不管是在智慧交通、智慧城市、智慧農業、工業物聯網，還是野外災害預防等領域，人類想要做到對於物理世界的全面感知首先得確保感知層獲得的資料要全面和準確，這也就是說物聯網系統需要根據應用的領域和具體的需求去佈置大量的感測器，甚至有需要時會採取飛機播撒的方式來進行大範圍佈置，這樣的話，感測器與物聯網系統就不可能採用物理連線的方式，而必須採用無線通道來傳輸資料和通訊。

2、智慧感測器

智慧感測器是用嵌入式技術將感測器與微處理器整合為一體，使其成為具有環境感知、資料處理、智慧控制與資料通訊功能的智慧資料終端裝置。其具有自學習、自診斷和自補償能力、複合感知能力以及靈活的通訊能力。這樣，感測器在感知物理世界的時候反饋給物聯網系統的資料就會更準確，更全面，達到精確感知的目的。

在微電子學中講到，積體電路的特徵尺寸越小意味著該器件的整合度越高，執行速度越快、效能越好，物聯網系統中感測器的尺寸越小對於系統在佈置時也意味著更加方便、效能更優。

MEMS（微型電子機械系統），利用傳統的半導體工藝和材料，集微型感測器、微型執行器、微機械機構，以及訊號處理和控制電路，直至介面、通訊和電源等於一體的微型器件或系統。這種小體積、低成本、整合化、智慧化感測系統是未來感測器的重要發展方向，也是物聯網的核心。也因此，MEMS感測器領域成為相關企業佈局的重中之重。

3、無線自組網（Ad hoc）

說到這個無線自組網，可能很多讀者會比較陌生一點，但是它的重要性不容忽視。相比於傳統的網路，無線自組網採用的是一種不需要基站的“對等結構”行動通訊模式，網路中所有聯網裝置可以在移動過程中動態組網。

這樣的組網方式都有什麼優點呢？

首先，優點之一就是無中心控制節點，這就是說這種網路沒有分組路由與轉發的路由器；再者，在工作過程中，其中一個節點離開網路後，網路拓撲會呈現動態的變化，形成一個新的拓撲。這種組網技術在軍事領域和車聯網領域備受推崇。

最終，感測器技術的三大研究方向將會得到一個融合，推動無線感測器網路（WSN）的誕生。

目前，全球感測器市場主要由美國、日本以及德國的幾家龍頭公司主導。全球感測器約有2．2萬餘種，中國已經擁有常規型別和品種約7000種，而90％以上的高階感測器仍嚴重依賴進口，數字化、智慧化、微型化感測器嚴重欠缺。

本文轉自d1net（轉載）