智能化传感器
智能化传感器是一种带微处理器的传感器,是微型计算机和传感器相结合的成果,它兼有检测、判断和信息处理功能,与传统传感器相比有很多特点:具有判断和信息处理功能,能对测量值进行修正、误差补偿,因而提高测量精度;可实现多传感器多参数测量;有自诊断和自校准功能,提高可靠性;测量数据可存取,使用方便;有数据通信接口,能与微型计算机直接通信。把传感器、信号调节电路、单片机集成在一芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器。美国HONYWELL 公司ST-3000 型智能传感器,芯片尺寸才有3×4×2mm3,采用半导体工艺,在同一芯片上制成CPU、EPROM、静压、压差、温度等三种敏感元件。 智能化传感器的研究与开发,美国处于领头地位。美国宇航局在开发宇宙飞船时称这种传感器为灵巧传感器(SmartSensor),在宇宙飞船上这种传感器是非常重要的。我国在这方面的研究与开发还很落后,主要是因为我国半导体集成电路工艺水平有限。传感器的发展日新月异,特别是80 年代人类由高度工业化进入信息时代以来,传感器技术向更新、更高的技术发展。美国、日本等发达国家的传感器技术发展最快,我国由于基础薄弱,传感器技术与这些发达国家相比有较大的差距。因此,我们应该加大对传感器技术研究、开发的投入,使我国传感器技术与外国差距缩短,促进我国仪器仪表工业和自化化技术的发展。
目前,我国传感器产业高端产品严重依赖进口,传感器芯片进口占比较高,自主创新较小。在需求增加和国产化的推动下,传感器行业将迎来快速发展机遇。
传感器作为万物互联的基础,在工业制造、智能汽车、通信电子和消费电子等多个领域应用广泛。目前,我国高端传感器芯片主要依赖进口,在政策的大力推进下,我国传感器产业将迎来快速发展。另外,NB-IOT、LTE-V等相关标准的制定也给传感器产业发展提供重要支撑。Gartner预测,到2020年,全球将有260亿联网对象(不包括PC、智能手机和平板),大量未联网的物品、设备、系统的连通将为物联网市场带来广阔空间。
数据显示,2011 年全球传感器市场规模为828 亿美元,去年全球传感器市场规模达到了1587 亿美元。我国传感器市场也呈现快速上升趋势。从2009 年到2013 年,我国传感器市场年均增速超过20%,2014 年超过860 亿元,2015 年市场规模达到1100 亿元以上。机构预计,未来5 年,我国传感器市场将加速发展,平均销售增长率将达到30%以上。
另外,物联网标准的逐步统一完善,也将助推传感器产业发展。其中,NB-IoT(窄带蜂窝物联网)标准已获得国际组织3GPP通过,国内NB-IoT的行业标准将于今年底发布,2017年初有望规模商用。近期,华为正式发布NB-IoT解决方案,将于今年9月正式上市,计划于第四季度开展规模商用试验。三大运营商也都认为,物联网将是运营商转型发力的重中之重。物与物的连接是一个更大的市场,比互联网的空间更大。