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智能感知器是物联网的关键
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智能传感器作为物联网和工业互联网的关键硬件之一,是人工智能的信息入口,大数据是智能制造和智慧城市的基础。在十四五年的时间里,我们应该加大对智能传感器的关注和投入,在全社会普及智能传感器,让更多的新型智能传感器能够应用于生产和生活,提高中国制造业的生产效率,改善中国人民的生活质量。

智能感知器是物联网的关键智能感知器是物联网的关键

十几年前,传感器作为一个学术名词,在中国还没有普及开来。由于传感技术不够集中,学科很分散;另一方面,普通百姓接触较少。

今年初,在新冠肺炎暴发期间,每日的体温测试让中国老百姓熟悉了红外测温仪和额温仪,从而认识了热电热堆温度传感器;在医院,呼吸机上的重病患者也让人们了解了气压传感器。

感应器是将自然中无电部分转变为可用的电子信号的装置或装置。传感器的定义是随着时代的变化和技术的进步而不断更新的。在这个阶段,我们认为传感器应该是将自然中的物理量,化学量,生物量转变为可用信号的设备或装置。

由于时代的变迁,各种传感技术和相应的传感产品不断地出现在人们的面前。30年代出现电阻应变片式电阻式温度传感器,40年代出现红外传感器,50年代出现压阻式压力传感器,60年代出现半导体气体传感器,70年代出现CCD图像传感器,80年代出现MEMS加速度传感器,90年代出现基因微矩阵传感器。二十一世纪,随着MEMS传感器以其低成本、低功耗、大容量、小尺寸等特点,各种类型的MEMS传感器层出不穷,世界范围内的传感器技术也进入快速发展的轨道。

感应器有几种?从不同角度看,不同的专家有不同的分类方法。有些根据测量结果进行分类,有些根据输出信号进行分类,有些根据应用角度进行分类,还有的根据行业领域进行分类,所以有三万多个时钟,有数千个时钟。

另外,传感器在形状、尺寸、重量甚至是单价上也有很大不同。其中有几毫克重的MEMS压力传感器,也有几十公斤重的动态转矩传感器,重量相差近万倍;有0402SMD封装的NTC温度传感器,也有直径为200毫米的称重传感器,它们的面积相差数千倍;有价值只有五毛钱的热释电传感器,也有单价高达百万元的激光陀螺传感器,它们的价格相差超过百万倍。因此,非传感器领域的人对传感器的理解就像“盲人摸象”一样。特别是政府科技、经济部门的工作人员,只有了解了传感器的种类和特点,熟悉了各种传感器的功能,才能成为推动中国传感器事业发展的得力推手。

近年来发展起来的智能传感器与普通传感器相比,最大的特点就是在传感器内部增加了单片机(单片机),并将许多软件算法嵌入其中。由简单的感测信号输出到智能传感器,再由多种科学算法直接实现某种确定功能。比如,图像传感器能够输出持续不断的图像信号,而智能图像传感器在安全领域的应用则成为人脸识别系统,在工业领域则成为机器视觉系统;声音传感器或麦克风能够输出持续不断的波形信号,而工业领域的智能声音传感器可作为判断机器是否有异常的智能噪声诊断系统,在民生领域可作为语音识别系统来识别声音。

由于智能传感器常常与其它专业或学科交叉,因此所表现的物理形态也各有不同。有的属于集成电路产业,有的属于仪器仪表产业。与无线通信融合,可作为智能硬件用于各种边缘计算;与人工智能融合,可作为各种智能系统。

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