5G時(shí)代的到來加速了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。那么在這樣一個(gè)時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)和傳感器如何相互補(bǔ)充,并帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?
1.物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)
從物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)圖可以看出,物聯(lián)網(wǎng)主要由四個(gè)部分組成:感知層,網(wǎng)絡(luò)層,支持層和應(yīng)用層。俗話說:基礎(chǔ)是上層建筑。作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分之一,傳感器作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的重要性是不言而喻的。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)信息來自終端設(shè)備,并且終端設(shè)備的源數(shù)據(jù)可以歸因于傳感器。傳感器提供一切的“感官”功能。例如,人類依靠視覺,聽覺,嗅覺和觸覺來感知周圍的環(huán)境。傳感器還可以感應(yīng)周圍的環(huán)境,比人類的感知更準(zhǔn)確,更明智。例如,人類無法通過觸覺準(zhǔn)確地感知物體的特定溫度值,無法感知數(shù)千種高溫,也無法分辨出細(xì)微的溫度變化,但是傳感器可以做到。可以說,傳感器是“萬物互聯(lián)”時(shí)代物體與物體之間通信的“語言”。
2.傳感器占據(jù)重要位置
由于傳感層是物聯(lián)網(wǎng)的根本和核心,因此傳感器技術(shù)在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展中起著非常重要的作用,并已成為制約中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸。
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)提出了20多年,但傳感器部署的規(guī)模尚未普及,導(dǎo)致物理層不足,數(shù)據(jù)不足并從源頭上限制了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。傳感器部署作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,很多年前,該國(guó)提出了一場(chǎng)萬億傳感器革命,以促進(jìn)每年在社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中使用1萬億傳感器,并預(yù)計(jì)將100萬億傳感器嵌入2030年的各個(gè)地方。
智能傳感器具有用于信息收集,信息處理,信息交換和信息存儲(chǔ)功能的多組件集成電路。它是一個(gè)集成傳感器芯片,通信芯片,微處理器,驅(qū)動(dòng)器和軟件算法的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品。
在物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感時(shí)代,智能傳感器是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在許多物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中,傳感器具有智能傳感器的特性,它將在工業(yè),農(nóng)業(yè),醫(yī)療保健和交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。在未來的傳感器市場(chǎng)中,智能傳感器的比例將越來越大。
3.傳感器的趨勢(shì)
小型傳感器推動(dòng)了數(shù)字革命,而工廠帶來了具有數(shù)字背景的新工業(yè)革命。如今,從無處不在的智能相機(jī)到部署在城市各個(gè)角落的各種傳感器,云AI技術(shù)可以收集和處理城市的各種數(shù)據(jù),從而有助于改善城市的公共管理,如交通和街道能力。所有這些似乎都建立在傳感器上,那么傳感器將來會(huì)朝哪個(gè)方向發(fā)展?
1)小型化
微型傳感器是基于半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的微型機(jī)電系統(tǒng)。微加工技術(shù)用于將微尺度敏感的組件,信號(hào)處理器和數(shù)據(jù)處理設(shè)備封裝在單個(gè)芯片上,具有明顯的優(yōu)勢(shì),例如體積小,成本低,易于集成??梢蕴岣呦到y(tǒng)測(cè)試的準(zhǔn)確性。現(xiàn)在,它已開始用基于MEMS的傳感器代替現(xiàn)有產(chǎn)品。隨著微電子處理技術(shù),尤其是納米制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,傳感器技術(shù)也將從微傳感器發(fā)展到納米傳感器。微型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用將在各個(gè)領(lǐng)域越來越受到青睞。
2)智能
智能傳感器是一個(gè)或多個(gè)敏感組件,微處理器,外圍控制和通信電路以及智能軟件系統(tǒng)的組合。它結(jié)合了監(jiān)視,判斷和信息處理功能。與傳統(tǒng)傳感器相比,它具有許多功能。例如,它可以確定傳感器的工作狀態(tài)并校正測(cè)量數(shù)據(jù),以減少由環(huán)境因素(例如溫度和濕度)引起的誤差。它可以解決硬件難以解決的問題,可以完成數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理工作。此外,精度,范圍覆蓋,信噪比