傳感技術(shù)的發(fā)展決定物聯(lián)網(wǎng)的成敗
2012/4/30 11:09:48??????點(diǎn)擊：
一、傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)
上個世界九十年代世界興起的internet浪潮，在領(lǐng)軍企業(yè)的帶動下，二十多年來改變了我們的生活，但其信息的來源大部分來源于鍵盤、鼠標(biāo)，也就是通過人的輔助把自然界的信息（如文字、圖表、照片等）通過計算機(jī)終端來交流。
眾所周知，視頻通信帶來了新的模式，最根本的原因，是因?yàn)閿z像頭圖像傳感器（圖像CMOS,CCD）的出現(xiàn)，既是通信方式革命性轉(zhuǎn)變，也給傳感器帶來新的技術(shù)上的要求。
物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的最大區(qū)別在于采集或獲取自然界的各種物理量、化學(xué)量、生物量的方式不同，互聯(lián)網(wǎng)是人工的，物聯(lián)網(wǎng)是自動的。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)采用了傳感器。
傳感器是把自然界的各種物理量（溫度、壓力、長度等），化學(xué)量（PH值、水溶氧等），生物量（新鮮度、活性）變成可測量的電信號，我們大眾所講的攝像頭，本質(zhì)是圖像傳感器。
三個層次應(yīng)用這樣放置
因?yàn)樽鳛橐粋€整體系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)概念，在感知、傳輸和應(yīng)用三個層次中，一定是你中有我，我中有你，但無論如何描述物聯(lián)網(wǎng)都離不開傳感器，不管是物理量還是化學(xué)量，是開關(guān)量還是線性量，是有線的還是無線的，是昂貴的還是廉價的，目的只有一個，把自然的參量變成可應(yīng)用的電訊號，因而傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
二、傳感技術(shù)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
IT技術(shù)的發(fā)展速度及水平是不平衡、不一致、不統(tǒng)一、不同速的，新技術(shù)的發(fā)展都是在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷的挖掘，同時市場應(yīng)用和技術(shù)難度也決定新技術(shù)的發(fā)展速度。
縱觀計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)和傳感器的發(fā)展速度，我們可以用不同的運(yùn)輸器來形容其不同的速度，計算機(jī)技術(shù)在cpu和存儲器的支持下，猶如一家掠空的飛機(jī)；通信技術(shù)好比高速列車飛馳而過；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不甘示弱，其發(fā)展速度如同高速公路上的“BMW”；而傳感器卻相對慢了下來，猶如一輛馬車行走在鄉(xiāng)間小道。
大致回顧一下IT技術(shù)的發(fā)展軌跡，可以得出下列圖形來表示IT技術(shù)的發(fā)展，可以說明物聯(lián)網(wǎng)的需求以及傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用。
筆者亦在不同的場合，以不同的題目呼吁物聯(lián)網(wǎng)時代必須努力發(fā)展傳感器技術(shù)，如《決戰(zhàn)傳感器，取勝物聯(lián)網(wǎng)》《春播“傳感”種，秋收“物聯(lián)”果》等，從當(dāng)前中國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐看，由于發(fā)展傳感器的難度比較大，所以，傳感技術(shù)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，沒有傳感器，勿談物聯(lián)網(wǎng)。猶如管理理論中的“短板效應(yīng)”傳感技術(shù)的速度決定物聯(lián)網(wǎng)的速度。
三、發(fā)展傳感技術(shù)的難點(diǎn)與思路
我們先來關(guān)注一個現(xiàn)象，全球著名的通信公司有思科、諾基亞、華為、中興；全球著名的計算機(jī)公司有戴爾、惠普、聯(lián)想等；全球著名的互聯(lián)網(wǎng)公司有谷歌、百度、新浪等；全球著名的軟件公司有微軟、甲骨文等；而全球著名的傳感器公司是誰呢？這個問題恐怕我們在坐的行內(nèi)人士也難以回答，這不是我們知識面不夠多，而是傳感器行業(yè)本身的問題。
發(fā)展傳感器的難點(diǎn)是什么？主要有兩點(diǎn)，一是技術(shù)繁雜，而不僅是復(fù)雜；二是應(yīng)用多樣，因而市場分散，同時如何應(yīng)用本身就是一個技術(shù)。
傳感器的技術(shù)管理，首先表現(xiàn)在第一層次種類多，包括物理量、化學(xué)量、生物量，以及未定義的自然參量。第二層次表現(xiàn)在每類自然參量的多樣性，如物理量，又包括力、熱、光、電、磁等多種一級參量。第三個層次是每種一級參數(shù)，又包括多種不同原理，而這些不同原理的傳感器，又不能全部替代其他原理。例如，壓力傳感器，就有應(yīng)變片原理、壓電原理、電容原理、硅壓阻原理、陶瓷原理、濺射薄膜原理、藍(lán)寶石原理、微熔原理等。每種原理都各有優(yōu)缺點(diǎn)。同樣，常見的溫度傳感器、濕度傳感器、流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等都有不同的原理。第四個層次是由于不同原理，就涉及到不同的科學(xué)技術(shù)。例如；壓力傳感器就涉及到金屬、非金屬材料技術(shù)、機(jī)加工技術(shù)和MEMS技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)等等.
傳感器市場廣泛但不集中。同時，同一個傳感器可以解決不同問題，例如，壓力傳感器可以測量壓力，也可測量高度、液位。同一個問題又可以用不同的傳感器來解決。例如，轉(zhuǎn)速，根據(jù)情況的不同，可以用開關(guān)型傳感器解決。也可以用編碼器，還可以用加速度傳感器、陀螺儀等來解決。這就是，掌握各種傳感器技術(shù)，并學(xué)會在不同的環(huán)境下應(yīng)用，本身就是一門技術(shù)。
發(fā)展傳感器的思路在哪里？本人以為，在目前已具備的條件下，最有效的辦法就是“大量應(yīng)用”。用市場來驅(qū)動技術(shù)，降低成本，進(jìn)而規(guī)?；瘧?yīng)用，走向良性循環(huán)。物聯(lián)網(wǎng)就是為我們提供了這樣的市場和機(jī)會。因而，目前是快速發(fā)展傳感器技術(shù)的大好時機(jī)。
上個世界九十年代世界興起的internet浪潮，在領(lǐng)軍企業(yè)的帶動下，二十多年來改變了我們的生活，但其信息的來源大部分來源于鍵盤、鼠標(biāo)，也就是通過人的輔助把自然界的信息（如文字、圖表、照片等）通過計算機(jī)終端來交流。
眾所周知，視頻通信帶來了新的模式，最根本的原因，是因?yàn)閿z像頭圖像傳感器（圖像CMOS,CCD）的出現(xiàn)，既是通信方式革命性轉(zhuǎn)變，也給傳感器帶來新的技術(shù)上的要求。
物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的最大區(qū)別在于采集或獲取自然界的各種物理量、化學(xué)量、生物量的方式不同，互聯(lián)網(wǎng)是人工的，物聯(lián)網(wǎng)是自動的。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)采用了傳感器。
傳感器是把自然界的各種物理量（溫度、壓力、長度等），化學(xué)量（PH值、水溶氧等），生物量（新鮮度、活性）變成可測量的電信號，我們大眾所講的攝像頭，本質(zhì)是圖像傳感器。
三個層次應(yīng)用這樣放置
因?yàn)樽鳛橐粋€整體系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)概念，在感知、傳輸和應(yīng)用三個層次中，一定是你中有我，我中有你，但無論如何描述物聯(lián)網(wǎng)都離不開傳感器，不管是物理量還是化學(xué)量，是開關(guān)量還是線性量，是有線的還是無線的，是昂貴的還是廉價的，目的只有一個，把自然的參量變成可應(yīng)用的電訊號，因而傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
二、傳感技術(shù)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
IT技術(shù)的發(fā)展速度及水平是不平衡、不一致、不統(tǒng)一、不同速的，新技術(shù)的發(fā)展都是在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷的挖掘，同時市場應(yīng)用和技術(shù)難度也決定新技術(shù)的發(fā)展速度。
縱觀計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)和傳感器的發(fā)展速度，我們可以用不同的運(yùn)輸器來形容其不同的速度，計算機(jī)技術(shù)在cpu和存儲器的支持下，猶如一家掠空的飛機(jī)；通信技術(shù)好比高速列車飛馳而過；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不甘示弱，其發(fā)展速度如同高速公路上的“BMW”；而傳感器卻相對慢了下來，猶如一輛馬車行走在鄉(xiāng)間小道。
大致回顧一下IT技術(shù)的發(fā)展軌跡，可以得出下列圖形來表示IT技術(shù)的發(fā)展，可以說明物聯(lián)網(wǎng)的需求以及傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用。
筆者亦在不同的場合，以不同的題目呼吁物聯(lián)網(wǎng)時代必須努力發(fā)展傳感器技術(shù)，如《決戰(zhàn)傳感器，取勝物聯(lián)網(wǎng)》《春播“傳感”種，秋收“物聯(lián)”果》等，從當(dāng)前中國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐看，由于發(fā)展傳感器的難度比較大，所以，傳感技術(shù)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，沒有傳感器，勿談物聯(lián)網(wǎng)。猶如管理理論中的“短板效應(yīng)”傳感技術(shù)的速度決定物聯(lián)網(wǎng)的速度。
三、發(fā)展傳感技術(shù)的難點(diǎn)與思路
我們先來關(guān)注一個現(xiàn)象，全球著名的通信公司有思科、諾基亞、華為、中興；全球著名的計算機(jī)公司有戴爾、惠普、聯(lián)想等；全球著名的互聯(lián)網(wǎng)公司有谷歌、百度、新浪等；全球著名的軟件公司有微軟、甲骨文等；而全球著名的傳感器公司是誰呢？這個問題恐怕我們在坐的行內(nèi)人士也難以回答，這不是我們知識面不夠多，而是傳感器行業(yè)本身的問題。
發(fā)展傳感器的難點(diǎn)是什么？主要有兩點(diǎn)，一是技術(shù)繁雜，而不僅是復(fù)雜；二是應(yīng)用多樣，因而市場分散，同時如何應(yīng)用本身就是一個技術(shù)。
傳感器的技術(shù)管理，首先表現(xiàn)在第一層次種類多，包括物理量、化學(xué)量、生物量，以及未定義的自然參量。第二層次表現(xiàn)在每類自然參量的多樣性，如物理量，又包括力、熱、光、電、磁等多種一級參量。第三個層次是每種一級參數(shù)，又包括多種不同原理，而這些不同原理的傳感器，又不能全部替代其他原理。例如，壓力傳感器，就有應(yīng)變片原理、壓電原理、電容原理、硅壓阻原理、陶瓷原理、濺射薄膜原理、藍(lán)寶石原理、微熔原理等。每種原理都各有優(yōu)缺點(diǎn)。同樣，常見的溫度傳感器、濕度傳感器、流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等都有不同的原理。第四個層次是由于不同原理，就涉及到不同的科學(xué)技術(shù)。例如；壓力傳感器就涉及到金屬、非金屬材料技術(shù)、機(jī)加工技術(shù)和MEMS技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)等等.
傳感器市場廣泛但不集中。同時，同一個傳感器可以解決不同問題，例如，壓力傳感器可以測量壓力，也可測量高度、液位。同一個問題又可以用不同的傳感器來解決。例如，轉(zhuǎn)速，根據(jù)情況的不同，可以用開關(guān)型傳感器解決。也可以用編碼器，還可以用加速度傳感器、陀螺儀等來解決。這就是，掌握各種傳感器技術(shù)，并學(xué)會在不同的環(huán)境下應(yīng)用，本身就是一門技術(shù)。
發(fā)展傳感器的思路在哪里？本人以為，在目前已具備的條件下，最有效的辦法就是“大量應(yīng)用”。用市場來驅(qū)動技術(shù)，降低成本，進(jìn)而規(guī)?；瘧?yīng)用，走向良性循環(huán)。物聯(lián)網(wǎng)就是為我們提供了這樣的市場和機(jī)會。因而，目前是快速發(fā)展傳感器技術(shù)的大好時機(jī)。
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