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传感器的升级换代成为物联网能否快速发展的关键!

2020-11-05 09:14
工采网
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物联网(IoT)是把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。传感器作为物联网三大层次结构之一的感知层的重要组成部分,将现实世界中的物理量、化学量、生物量等转化成可供处理的数字信号,是实现物联网的基础和前提,同时MEMS(微机电)技术作为支撑技术,在物联网的发展中起着至关重要的作用。

随着移动互联市场趋于饱和,物联网(IoT)逐渐成为全球经济增长和科技发展的新增点。IDC发布报告指出,2020年全球物联网市场市值将增至1.7万亿美元。根据IoT的数据,2020年约有500亿台设备接入物联网,是现在的2.5倍。物联网的基本要求是物物相连,每一个需要识别和管理的物体上,都需要安装与之对应的传感器。因此,传感器的升级换代成为物联网能否快速发展的关键。随着物联网技术的进步,不仅仅要求传感器具备基础的信息收集处理功能,高度智能化也成为衡量其性能高低的基本依据。

智能传感器(intelligentsensor)是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机,具有采集、处理、交换信息的能力,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成,采集的信息需要计算机进行处理,而使用智能传感器就可将信息分散处理,从而降低成本。与一般传感器相比,智能传感器具有以下三个优点:通过软件技术可实现高精度的信息采集,而且成本低;具有一定的编程自动化能力;功能多样化。

智能传感器的主要功能是:

(1) 具有自校零、自标定、 自校正功能;

(2) 具有自动补偿功能;

(3) 能够自动采集数据,并对数据进行预处理;

(4) 能够自动进行检验、自选量程、 自寻故障;

(5) 具有数据存储、记忆与信息处理功能;

(6) 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能;

(7) 具有判断、决策处理功能。

智能传感器这一概念是由国外引进的,通常定义为“带有微处理器,具有信息处理功能的传感器”。根据《敏感组件和传感器名词术语》国家标准,这里“传感器”的定义是:能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感组件和转换组件组成。

进入21世纪后,由于MEMS技术、低能耗的模拟和数字电路技术、低能耗的无线射频(RF)技术、传感器技术的发展,使得开发小体积、低成本、低功耗的微传感器成为可能。这种微传感器一般装备有:一个用于感知外界环境物理量的敏感组件(如压力、温度、湿度、光、声、磁等),一个用于处理敏感组件采集信息的计算模块,一个用于通信的无线电收发模块,一个为微传感器的各种操作提供能量的电源模块。我们称之为“第四代智能传感器”或“智能网络化传感器”。

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