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智能傳感器發展史：因宇宙飛船而生，為物聯網而活
分類：
行業資訊
發布時間：
2020-07-08
第二代是上70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。
智能傳感器(smart Sensor)是具備自動狀態感知、信息分析處理和實時通信交換的一種新型傳感器，是實現智能制造和物聯網的基礎。縱觀傳感器的發展歷史，智能傳感器屬于新興傳感器，是近代才研發出來的，且將在未來一直影響我們的生活。
傳感器的發展歷程的可大致分為三代：
第一代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代是上70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。
第三代傳感器是2000年開始逐漸發展的智能型傳感器。
起源：為宇宙飛船而生
但其實智能傳感器概念最早在20世紀70年代，由美國宇航局在研制宇宙飛船的過程中提出并形成。
1978年，美國宇航局(NASA)最早提出智能傳感器(Smart Sensor)的概念，航天器上大量的傳感器不斷向地面發送溫度、位置、速度和姿態等數據信息，用一臺大型計算機很難同時處理如此龐雜的數據，要不丟失數據，并降低成本，必須有能實現傳感器與計算機一體化的智能傳感器。
同期，應用了智能化傳感器的宇宙飛船被研發出來。宇宙飛船上運用了大量的傳感器，不斷地向地面發送溫度、位置、速度等數據信息，然后通過CPU計算處理單元分散化技術，同時處理這些龐大的數據，實現自校準、自補償和遠程通信等功能。這就是最早的智能化傳感器。它將傳感器的輸出信號經過處理和轉化后，再由接口送到微處理機進行運算處理。
直到20世紀80年代，傳感器與微處理機開始結合。那時，主要以微處理器為核心，把傳感器信號調節電路、微計算機存儲器及接口電路集成到一塊芯片上，使傳感器具有一定的人工智能。
1983年，美國霍尼韋爾(Honeywell)公司開發出世界第一個智能傳感器，ST3000系列智能壓力傳感器。
20世紀90年代，隨著智能化測量技術的進一步提高，傳感器實現了微型化、結構一體化、陣列式和數字式，具備了自診斷、記憶與信息處理等多種功能，操作變得更簡單，使用起來更方便。
1993年，IEEE(電氣與電子工程師協會)和NIST(美國國家技術標準局)提出了“智能傳感器接口標準(Smart Sensor Interface Standard)”。
2000年開始，隨著微電子機械系統MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，)技術的大規模使用，進一步推動傳感器向智能化、微型化、集成化發展。
2010年以后，隨著物聯網和智能制造的興起，智能傳感器得到廣泛的關注和迅猛的發展。
發展：落地物聯網，升級智能制造
對于物聯網來說，智能傳感器本身就是一個典型的物聯網智能終端，或者說目前的典型物聯網智能終端也是一種智能傳感器。
相較于普通傳感器的感知——輸出的單一功能，以及失效后無法及時判定等缺點，智能傳感器自身具備數據采集、數據處理、數據上傳、指令執行、自校正和自動補償等功能，同時通過電池及太陽能等輔助供電方式，能夠真正做到無人值守應用，全天候完成賦予的監控使命。
所以說傳感器智能化是物聯網理念下的必然趨勢，同時物聯網技術的推演將衍生出更多發展成熟的智能傳感器。如今智能傳感器已落地應用在多種物聯網場景中，包括機器人、VR/AR(虛擬現實/增強現實)、無人機、智慧城市、智能家居、智能運輸、智能醫療等。
而在工業生產過程中，也需要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態。可以說智能傳感器是實現智能制造的核心設備，它直接影響到智能制造的發展進程。
智能制造一個必備要素就是數據的自動化流動，而現場的數據獲取是第一個開始流動的地方。不管是數據的采集、存貯、顯示、監控還是其他信息的集成，在前端感知領域，智能傳感器就是實現智能化的關鍵。缺了它，智能制造將無從談起。
在智能制造的發展進程中，智能傳感器作為智能裝備感知外部環境信息的自主輸入裝置，要兼顧監控、測量、分析評估等一系列的工作，對智能裝備的應用起著技術牽引和場景升級的作用。
智能傳感技術是智能制造和物聯網的先行技術，作為前端感知工具，具有非常重要的意義。
未來：智能傳感器成企業未來重點布局領域
據相關數據顯示，2015年全球傳感器市場規模為995億元，其中智能傳感器達到約698億元，市場占比超過70%，2016年全球智能傳感器市場再度擴大至1700億元左右，年均復合增長率達到兩位數以上，預計2019年市場規模將突破3000億元。
同時在我國，2015年國內智能傳感器企業產值約為14億美元，預計2019年國將達到37億美元，復合年均增長率超過30%。2019年，預計我國智能傳感器市場規模還將擴大到137億美元，本土化率將從2015年的13%提升到27%。
因此，不管是從國際還是國內市場來看，目前智能傳感器的發展都屬于快速上升態勢，未來一段時間內將是市場發展的主流。
據上市公司經營產品統計，國內25家傳感器上市公司從事智能傳感器的企業有12家，接近一半的企業從事智能傳感器研究，可見市場前景廣闊。
智能傳感器作為信息數據技術的基礎，如今已經融入到了我們的生產與生活之中，不管是從機器人到無人駕駛，還是從智能手機到智慧家居，抑或是正在建設的智慧城市，都能瞧見它的身影。未來，伴隨著智能化理念對各行各業的滲透，智能傳感器必將在市場整體規模中占據“半壁江山”。
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