感知是物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)，要確保物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運行，離不開眾多感知技術(shù)的加持，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。作為物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”，傳感器對于當今信息時代有著至關(guān)重要的作用，已經(jīng)滲透進了工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護、生物工程、醫(yī)療檢測等多行業(yè)多領(lǐng)域之中，并日益趨向智能化、微型化、數(shù)字化發(fā)展。
在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的當下，了解物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，首先需要了解傳感器產(chǎn)業(yè)。本文介紹了傳感器的新技術(shù)，應用場景、行業(yè)標準及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況，有助于相關(guān)人士快速了解傳感器產(chǎn)業(yè)。以下是正文主要內(nèi)容。
1、新品相繼推出
如今，“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學技術(shù)”已然成為全世界公認的觀點，各國將傳感器提到了較高的位置，在發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)方面任誰也不想落后于人。
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院與英國班戈大學等合作，成功研制出首個基于黑磷的光纖化學傳感器，實現(xiàn)對重金屬離子的超靈敏檢測。據(jù)悉，這是該研究團隊首次將黑鱗和傾斜光纖光柵相結(jié)合，新型的超靈敏化學傳感器由此誕生。黑磷新型光纖傳感器的成功研發(fā)，將為化學和生物傳感提供一個優(yōu)越的光學檢測平臺，從而推動黑磷化學生物傳感器的應用研究進程。
在中科院研究成果公之于眾的同時，韓國科學技術(shù)研究院也有了新收獲。韓國科學技術(shù)研究院聯(lián)合延世大學利用二維二硒化鎢納米單芯片和一維氧化鋅氧化物半導體納米線的混合維空間雙層結(jié)構(gòu)，開發(fā)了可以感知從紫外線到近紅外線光的光電二極管器件。
該研究結(jié)果發(fā)表在國際學術(shù)雜志《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究組使用的二維元件具有光回應性能強、洞遷移率高的特性，是P型半導體元件。一維氧化鋅納米線是目前最好的一維納米半導體之一，具有電子遷移率高的特性，有望應用于高性能電子元件N型半導體元件。將一維二維混合后形成了混合維空間雙層結(jié)構(gòu)(PN型)，研制出光電二極管元件。
研究組表示，該研究成功實現(xiàn)了二維圖像，今后有望廣泛應用于新一代圖像傳感器元件。
曼徹斯特大學的研究人員近日已經(jīng)設計出嵌入射頻識別系統(tǒng)(RFIDs)的石墨烯傳感器，它將有可能徹底改變物聯(lián)網(wǎng)。這種新的開發(fā)可以提供各種應用，如對于對濕度、食品安全、保健和核廢料十分敏感的制造工藝實現(xiàn)無電池智能無線監(jiān)控。
此外，像牛津大學也研發(fā)出新型智能MOF光子傳感器;德國則研制出一種量子傳感器，可以用于微磁場中。
2、主要應用
智能傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域中。例如，它在機器人領(lǐng)域中有著廣闊應用前景，智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能，可感知各種現(xiàn)象，完成各種動作。
在工業(yè)生產(chǎn)中，利用傳統(tǒng)的傳感器無法對某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產(chǎn)品質(zhì)量指標有函數(shù)關(guān)系的生產(chǎn)過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡或?qū)＜蚁到y(tǒng)技術(shù)建立的數(shù)學模型進行計算，可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。
隨著傳感器產(chǎn)品與技術(shù)的深入發(fā)展與不斷突破，傳感器應用市場持續(xù)深化。其中，指紋識別與自動駕駛領(lǐng)域一直被業(yè)界看好，而機器人以及醫(yī)療行業(yè)或許將成為未來傳感器發(fā)展的新興沃土。
具體來看，在自動駕駛領(lǐng)域，由于汽車車體本身空間有限，普通的傳感器顯然難以滿足時代提出的新需求，這時候智能傳感器的優(yōu)勢便凸顯出來。相較于傳統(tǒng)傳感器，智能傳感器不僅可實現(xiàn)精準的數(shù)據(jù)采集，而且能將成本控制在一定范圍內(nèi)。另外，其自動化能力以及多樣化功能也為智能傳感器加分不少。
例如谷歌汽車，除了激光掃描儀用到傳感器之外，攝像頭、雷達、慣性等部件/系統(tǒng)也都使用了傳感器技術(shù)。目前，比較常見的用于自動駕駛汽車上的傳感器有激光雷達、圖像傳感器、毫米波雷達等。
自動駕駛只是傳感器應用場景之一，另一大被看好的應用市場便是指紋識別。近兩年，智能手機的發(fā)展速度十分迅猛，而搭載指紋識別已經(jīng)成為眾品牌智能手機的必備功能。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2016年指紋傳感器直逼7億個，復合年均增長率超133%。
隨著智能手機、可穿戴設備、智能門鎖等搭載指紋識別的智能化產(chǎn)品的持續(xù)發(fā)展，指紋傳感器市場將迎來更光明的發(fā)展前景。
