信息社會(huì )已經(jīng)步入智能發(fā)展階段，幾乎我們身邊的所有事物都加上了智能二字，智能手機、智能可穿戴設備、智能汽車(chē)、智能機器人等等，這一切都在悄然而迅速地改變著(zhù)我們的生活，而作為智能時(shí)代發(fā)展的基礎技術(shù)之一，傳感器在其中扮演著(zhù)不可或缺的角色。
傳感器像人的五官一樣，是獲取信息的重要工具。但與飛速發(fā)展的計算機相比，作為五官的傳感器遠遠趕不上作為大腦的計算機的發(fā)展速度，于是，智能傳感器應運而生。
我們目前所處的第四次工業(yè)革命，正在通過(guò)部署各種新興技術(shù)來(lái)變革所有行業(yè)。如今能夠實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián)，智能傳感器的功勞不可小覷。
智能傳感器是什么？
作為人類(lèi)獲取信息的工具，傳感器是現代信息技術(shù)的重要組成部分。傳統傳感器輸出的多是模擬量信號，本身不具備信號處理和組網(wǎng)功能，需連接到特定測量?jì)x表才能完成信號的處理和傳輸功能。
智能傳感器能在內部實(shí)現對原始數據的加工處理，并且可以通過(guò)標準的接口與外界實(shí)現數據交換，以及根據實(shí)際的需要通過(guò)軟件控制改變傳感器的工作，從而實(shí)現智能化、網(wǎng)絡(luò )化。
由于使用標準總線(xiàn)接口，智能傳感器具有良好的開(kāi)放性、擴展性，給系統的擴充帶來(lái)了很大的發(fā)展空間。毫不夸張的說(shuō)，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)有多大的市場(chǎng)，智能傳感器就能有多大的作為。
智能傳感器有什么功能？
智能傳感器大體上可以分三種類(lèi)型：即具有判斷能力的傳感器；具有學(xué)習能力的傳感器；具有創(chuàng )造能力的傳感器。
一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論什么類(lèi)型，智能傳感器都包括以下幾項基本功能：
- 自補償能力
通過(guò)軟件對傳感器的非線(xiàn)性、溫度漂移、時(shí)間漂移、響應時(shí)間等進(jìn)行自動(dòng)補償。
- 自校準功能
操作者輸入零值或某一標準量值后，自校準軟件可以自動(dòng)地對傳感器進(jìn)行在線(xiàn)校準。
- 自診斷功能
接通電源后，可對傳感器進(jìn)行自檢，檢查傳感器各部分是否正常，并可診斷發(fā)生故障的部件。
- 數值處理功能
可以根據智能傳感器內部的程序，自動(dòng)處理數據，如進(jìn)行統計處理，剔除異常值等。
- 雙向通信功能
微處理器和基本傳感器之間構成閉環(huán)，微處理機不但接收、處理傳感器的數據，還可將信息反饋至傳感器，對測量過(guò)程進(jìn)行調節和控制。
- 信息存儲和記憶功能
智能傳感器可以存儲大量信息數據，用戶(hù)可隨時(shí)查詢(xún)。這些信息可包括裝置的歷史信息。如，傳感器已工作多少小時(shí)，更換多少次電源等等。內容大小只受智能傳感器本身存儲容量的限制。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能傳感器的功能將逐步增強：它將利用人工神經(jīng)網(wǎng)、人工智能、信息處理技術(shù)(如傳感器信息融合技術(shù)、模糊理論等)，使傳感器具有更高級的智能，具有分析、判斷、自適應、自學(xué)習的功能，可以完成圖像識別、特征檢測、多維檢測等復雜任務(wù)。
智能傳感器的應用？
物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設備和互聯(lián)網(wǎng)結合起來(lái)形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò )。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要智能感知、識別和通訊等技術(shù)支撐，而感知的關(guān)鍵就是傳感器及相關(guān)技術(shù)。傳感器技術(shù)的發(fā)展對于人類(lèi)社會(huì )飛速發(fā)展的作用非同小可。
1.智能手機
智能手機之所以智能，離不開(kāi)各種各樣的智能傳感器?，F在智能手機中比較常見(jiàn)的智能傳感器有距離傳感器、光線(xiàn)傳感器、重力傳感器、指紋識別傳感器、圖像傳感器、三軸陀螺儀和電子羅盤(pán)等。
比如指紋識別傳感器可以采集指紋數據，然后進(jìn)行快速分析與認證，免去繁瑣的密碼操作，快速解鎖。
2.智能家居
傳感器是智能家居控制系統實(shí)現控制的基礎，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的傳感器被用到智能家居系統中。
智能家居領(lǐng)域需要使用傳感器來(lái)測量、分析與控制系統設置，家中使用的智能設備涉及位置傳感器、接近傳感器、液位傳感器、流量和速度控制、環(huán)境監測、安防感應等傳感器等技術(shù)。
例如，家里的空調不單單依靠溫濕度傳感器進(jìn)行自我調節，還可以通過(guò)家庭成員的識別來(lái)自動(dòng)選擇模式，針對小孩、老人自動(dòng)進(jìn)行溫度調節。這些新技術(shù)將帶來(lái)無(wú)限大的想象空間，再結合機器增強學(xué)習的算法，將為人類(lèi)提供深度智能體驗。
3.智能汽車(chē)/自動(dòng)駕駛
車(chē)聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重大領(lǐng)域，智能汽車(chē)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的核心，正處于高速發(fā)展中。在智能汽車(chē)時(shí)代，主動(dòng)安全技術(shù)成為備受關(guān)注的新興領(lǐng)域，需要改進(jìn)現有的主動(dòng)安全系統，比如側翻與穩定性控制，這就需要加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測車(chē)身姿態(tài)。
智能傳感器在汽車(chē)領(lǐng)域還有很多應用，包括安全氣囊（應用于正面防撞氣囊的高g值加速度計和用于側面氣囊的壓力傳感器）、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機（應用于檢測進(jìn)氣量的進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器和流量傳感器）等。
5.智能工業(yè)
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，傳感器應用非常廣泛，工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節都需要傳感器進(jìn)行監測，并把數據反饋給控制中心，以便對出現異常節點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)干預，保證工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行。
業(yè)界普遍認為，新一代的智能傳感器是智能工業(yè)的心臟，它讓產(chǎn)品生產(chǎn)流程持續運行，并讓工作人員遠離生產(chǎn)線(xiàn)和設備，保證人身安全和健康。
結語(yǔ)
2014年以來(lái)，我國政府出臺了多項戰略性、指導性政策文件，包括《中國制造2025》《十三五國家科技創(chuàng )新規劃》《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017-2019年)》《新一代人工智能發(fā)展規劃(2018-2020年)》。
政策推動(dòng)著(zhù)我國傳感器產(chǎn)業(yè)向著(zhù)融合化、創(chuàng )新化、生態(tài)化、集群化方向加快發(fā)展。由此可見(jiàn)，傳感器在國民經(jīng)濟中所處的地位和重要性。
根據相關(guān)機構預測，2021年我國傳感器市場(chǎng)規模突破2000億元，在2023年我國傳感器市場(chǎng)規模增長(cháng)至2580億元左右，2019-2023年均復合增長(cháng)率約為11.65%。
智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最重要的技術(shù)之一，在為傳統行業(yè)注入新鮮血液的同時(shí)，也引領(lǐng)了傳感器產(chǎn)業(yè)的潮流，在醫學(xué)、工業(yè)、海洋、航天、軍事、農業(yè)等領(lǐng)域均發(fā)揮著(zhù)核心作用。
隨著(zhù)智能傳感器技術(shù)的發(fā)展，新一代智能傳感器將結合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、人工智能等技術(shù)不斷完善其功能，具有十分可觀(guān)的發(fā)展前景。傳感器將被安裝在越來(lái)越多的設備中，為人類(lèi)社會(huì )向真正的智能化做出更多的貢獻。
