什么是智能传感器?传感器和智能传感器有什么区别?

传感器已经变得无处不在。它们早在互联网出现之前就存在了,当然也早在物联网(IoT)出现之前就存在了。现代智能传感器比以往任何时候都能实现更多的应用,市场也在不断变化,也存在很多的驱动因素推动增长。

汽车、照相机、智能手机和支持物联网工厂机器只是众多传感器中的几类应用市场。

什么是智能传感器?传感器和智能传感器有什么区别?

以汽车为例。在短短的几十年里,传感器数据计算能力已经被深入应用到汽车行业。汽修工会告诉你:不久前,他们还在机械地修补有问题的汽车。但是现在,汽车搭载的都是软件和数字技术系统,其中大部分还有传感器来进行数字化分析。

互联网络物理世界中的传感器

随着物联网的出现,制造业的数字化(我们称之为工业4.0),以及我们在经济和社会各个领域为数字化转型所作出的不断努力,智能传感器在各个行业中得以应用,传感器市场的发展速度也越来越快。

因此,它们包含传感器和通信等其它技术,这些传感装置能够测量事物,并将测量的东西转换成数据,然后以不同的方式进行应用。而应用的目的和背景(例如,使用了什么连接技术)决定了该使用哪种功能的传感器。

传感器和智能传感器-名称中有什么?

传感器和智能传感器的定义

传感器和其它物联网设备是物联网技术堆栈的基础层。它们捕获我们的应用程序所需的数据,并将这些数据传送给更上层的通信、平台系统。正如我们在物联网技术简介中所解释的,一个物联网的“项目”可以使用多个传感器。传感器使用的种类和数量都取决于项目需求和项目智能化程度。以智能石油钻机为例:它可以有数万个传感器。

传感器是变换器,就像是所谓的执行器一样。传感器将能量从一种形式转换为另一种形式。对于智能传感器而言,这意味着传感器可以“感知”所连接设备及其使用的物理对象内部或周围(状态和环境)的条件。

传感器可以检测和测量这些参数、事件或变化,并将其传达给更高级别的系统和其他设备,然后这些设备可以使用这些数据进行操作、分析等。

传感器是一种通过将任何特定物理量(如光、热、运动、水分、压力或类似实体)转换为任何其他形式(主要是电脉冲)来检测、测量或指示它们的装置(来自:美国联合市场研究机构)。

传感器可以“感知”和交流的参数和事件包括物理量,如光、声音、压力、温度、振动、湿度、特定化学成分或气体的存在、运动、灰尘颗粒的存在等等。

在我们了解传感器市场的一些主要演变之前,先简单介绍一下智能传感器。首先,什么是智能传感器?

“智能”一词与物联网连用之前就已经与众多其他术语连用过了。智能建筑、智能废物管理、智能家居、智能灯泡、智能城市、智能街道照明、智能办公室、智能工厂等等。当然,还有智能传感器。

以前的术语(城市、建筑物、办公室等)通常可以从其技术特征或目标的角度(例如,将公民、居民、人放在首位)来看待,而有关智能或智能传感器的大部分文献则涵盖了技术和功能方面。这与传感器的发展和历史有关,如前所述,传感器绝不是一个新鲜事物。

以基础传感器和智能传感器作为平台实现洞察

智能传感器和物联网传感器的重要一点是,它们是实际具有硬件(传感器元件或主要/基本传感器本身、微处理器等)、上述通信能力和实现各种功能的软件的平台。所有这些领域都能进行创新发展。

如下所示,德勤在供应链创新的背景下对现代智能传感器生态系统进行了说明。而且,正如您在相应的文章中所读到的,德勤还对智能传感器进行了定义,强调了平台方面的各种技术以及它们提供的数字洞察的基本特征。

什么是智能传感器?传感器和智能传感器有什么区别?

德勤将传感器定义为“以可预测、一致和可测量的方式对物理过程或物质提供反馈的装置”。另一方面,智能传感器被定义为“具有板载技术的高级平台,如微处理器、存储、诊断和连接工具,可将传统反馈信号转换为数字洞察。”

换句话说,智能传感器不仅包括基本传感器,还包括国际频率传感器协会调查中所称的德勤的“传感元件”,以及各自提到的特征和技术。

传感器类型

列出不同类型传感器的一种方法是查看它们检测和测量的属性。下表来自横河电机公司,它将每种检测信号的常见特征进行了很好的分类。

举例来说:机械传感器包括压力、振动和速度传感器,而生物传感器或生物传感器具有各种属性的传感器,例如用于检测葡萄糖水平的传感器,而热传感器包括温度传感器、热导率传感器等。

正如你所看到的,这是一个列表,但肯定不是一个详尽无遗的列表。

检测信号

属性示例

机械量

压力、流速、振动、距离、速度、加速度、力等。

热力学量

温度、热量、热流、热容、导热系数等。

物理量

电压、电流、电场、电荷、电阻、电容等。

磁场

磁通量、磁场、磁矩等。

辐射

红外线、x射线、可见光、超声波、声波、无线电波等。

化学量

pH值、离子、浓度、水分、气体、氧气等。

生物量

味道、气味、蛋白质、葡萄糖、激素、酶、微生物等。

从市场角度来看,一些主要类型的传感器有触摸传感器、图像传感器、温度传感器、运动传感器、位置传感器、气体传感器、光线传感器和压力传感器。根据研究(见下文),图像传感器引领市场,光传感器是2020-2027年预测期内增长最快的细分市场。

以下基于Harbor Researc的调查并由PostScapes提供的插图(我们在关于物联网技术的文章中也使用了这一点)以更直观、非全面的方式展示了示例和类别。

什么是智能传感器?传感器和智能传感器有什么区别?

其他分类也是可能的。例如,对于物联网传感器,您可以查看支持的通信网络、传感器的用途(如洪水传感器)等。

从目的的角度来看,传感器有时可以使用不同的参数。例如,诸如接近传感器之类的特定类型的传感器可以基于各种特征。

此外,可以进一步详细说明上表中带有示例的一般分类。例如,有许多种气体。请注意,更先进的智能传感器通常可以感知多个属性。

可穿戴设备需求增加

如果我们看看传感器的类型,就会发现图像传感器将见证最高的市场增长。从技术角度看,微机电系统(MEMS)在2015年占据了45%的市场份额。在预测期内,纳米机电系统(NEMS)有望成为增长最快的产品,但是MEMS技术仍将保持领先地位。

Allied Market Research预计,随着数字健康变得越来越重要,医疗保健行业将在2022年之前保持快速增长,复合年增长率为12.6%。在疫情影响之下,情况可能更是如此。

什么是智能传感器?传感器和智能传感器有什么区别?

展开阅读全文

页面更新:2024-05-20

标签:传感器   物理量   智能   示例   气体   测量   属性   特征   定义   压力   设备   系统   市场   平台   技术   科技

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top