傳感器帶來的“智慧”價值
2010年、2011年的國務院《政府工作報告》中,相繼提出要加快物聯網的研發應用,促進物聯網示范應用。2013年2月,國務院下發《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》。2013年2月初,國務院發布《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》,提出到2015年,初步形成物聯網產業體系。
看似高深的傳感器已觸及生活、工作、生產的方方面面。國家工信部電子元器件行業發展研究中心總工程師郭源生表示,我國2015年傳感器需求量可達260億只,銷售額將破1300億元,應用領域包括能源工業、汽車業、醫療衛生、家用電器等。
僅在長三角地區,集中了全國半數傳感器企業,在互聯網方面具有扎實的產業基礎和先試先行的市場應用。而人類對“智慧”的渴望,帶來了今天傳感器研究的春天。
未來5年的中國傳感器市場,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器仍將占據主要份額。據工信部不完全統計,中國傳感器市場更加呈現出快速增長態勢。從2004年的154.3億元人民幣增長到2007年的307.8億元,2013年的市場突破了1300億元,部分行業的應用出現了爆發式增長,遠超國內各行業平均增長率。
技術攻關迎規模產業化
物聯網的概念其實很簡單,關鍵在于物與物之間聯通的傳感器。但物聯網又很復雜,因為它涉及的領域實在太廣泛。業內人士預計,物聯網技術應用潛力巨大,物聯網的發展將促進各行各業的發展,尤其是在傳感器領域,傳感器作為傳輸中的關鍵節點,對物聯網的發展起著關鍵性作用。而我國在傳感器領域的發展還存在著障礙,最主要的是缺乏新技術運用創新的基礎和動力,均以仿造及二次開發為主,國際競爭力不強,制約著我國傳感器行業的發展。因此,傳感器技術創新亟待提高。
全球物聯網開創傳感器新時代
物聯網技術正在其發源地——德國羅伊特林根市發生驚人變化。雖然這種全新的網絡形式還只是初具雛形,但它已經開始重塑未來。將來,我們身邊的所有電子設備都可以通過網絡相互連接,這意味著無數的零散部件正以勢不可擋的態勢逐漸整合成一個新的巨大整體。3.4×10的1038次方個IP地址正是這一發展趨勢的基礎。這個39位數究竟多大鮮有人知,但是我們所有人都間接地屬于它。利用當今的技術手段,3.4×10的1038次方個事物都可以通過網絡相互連接,并進行數據交換。近年來,新技術的開發看似悄無聲息,但其實已經取得了相當多的成果。這一切都無不預示著物聯網時代的來臨。
隨著互聯網協議第6版的生效,包括家用洗衣機、供暖系統、衣服、門窗,以及工業風力渦輪機、包裝機械等等在內的一切事物都可以獲得屬于自己的IP地址并實現彼此互聯。
例如傳感器可確保智能手機的圖片在機身傾斜時仍以正常方向顯示。置于客廳窗戶上的傳感器可以提醒住戶窗戶是否關好。如果有人在夜間試圖打開陽臺門,傳感器會發出警報信號。壓敏傳感器則能夠識別運轉中的風力渦輪機是否出現震動異常。如果航運公司發現客戶的存貨量較低,傳感器會提醒他們將按照設定值進行補貨。如果住戶不在家時客廳燈依然亮著,家中的安全系統會收到提醒信息并做出反應。如果一輛租賃汽車在短時間內行駛了相當遠的路程,系統會提示租車人更改合約。這些例子生動地反映了一些基于萬物互聯的商業模式。互聯的汽車、發電廠、智能手機、集裝箱和機械設備等行業將催生各類創新服務,這些擁有巨大商業潛力的服務將徹底改變我們的日常生活。
現在,新傳感時代即“物的世界”。虛擬世界與現實世界開始聯結成一個整體。如何能夠制造安全可靠的包裝機械、汽車控制單元和儲能系統等等,很多企業正設法讓這些技術彼此互聯,隨著物聯網技術的不斷突破,沒有任何一家企業能夠單獨實現萬物互聯,因此與來自不同領域的伙伴協力共進將十分必要。
麻省理工學院(MIT)自動識別中心主要從事傳感器技術和無線射頻識別(RFID)標簽的研究。作為該中心的聯合創始人和前負責人,KevinAshton最早于1999年在寶潔公司談論供應鏈和網絡的新可能性時提出“物聯網”(internetofthings)這一概念。他指出,在過去,人是網絡數據的主要創造者,這些數據是以文本、圖像和圖形等形式加以呈現。但是有時候人們并不能準確地表達自己,既沒有充足的時間,也無法創造龐大的數據。Ashton進一步指出,我們周圍的環境是物質的,經濟和社會的基礎是實物而非信息,但是信息技術又依賴于人們輸入的數據。這就是為什么從整體上看計算機對物質世界所知甚少。如果計算機能了解周遭萬物,我們就完全可以計算、監控、衡量和分析這些實物。因此,計算機應具備數據收集機制,用以“欣賞”、“聽聞”和“品味”這個世界。傳感器技術就應該包含在這個機制之中。Ashton認為,傳感器賦予了計算機觀察和理解這個世界的能力。
這個連接現實世界和虛擬世界的物聯網體系將日益壯大。專門從事網絡技術的美國企業思科預測,到2020年,全世界將會有500億臺機器和傳感器生成并交換數據。2015年,全球75%的人都能訪問互聯網,60億個實物將被連接到這個網絡中。
物聯網=1.9萬億美元的工業附加值
美國技術研究公司高德納的IT分析人員估計,到2020年,物聯網技術將在多個工業分支部門創造總計達1.9萬億美元的附加值。不僅是在羅伊特林根市,全球范圍內的企業都應該主動抓住這些機遇并加快創新步伐。如果無法做到這一點,他們將很快落伍并喪失競爭力。
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