传感技术的发展决定物联网的成败

2012-01-11 09:00:28 来源:国脉物联网 责任编辑: cpslili 收藏本文

　　一、传感器是物联网的基础

　　上个世界九十年代世界兴起的internet浪潮，在领军企业的带动下，二十多年来改变了我们的生活，但其信息的来源大部分来源于键盘、鼠标，也就是通过人的辅助把自然界的信息（如文字、图表、照片等）通过计算机终端来交流。

　　众所周知，视频通信带来了新的模式，最根本的原因，是因为摄像头图像传感器（图像CMOS,CCD）的出现，既是通信方式革命性转变，也给传感器带来新的技术上的要求。

　　物联网与互联网的最大区别在于采集或获取自然界的各种物理量、化学量、生物量的方式不同，互联网是人工的，物联网是自动的。因为物联网采用了传感器。

　　传感器是把自然界的各种物理量（温度、压力、长度等），化学量（PH值、水溶氧等），生物量（新鲜度、活性）变成可测量的电信号，我们大众所讲的摄像头，本质是图像传感器。

　　三个层次应用这样放置

　　因为作为一个整体系统的物联网概念，在感知、传输和应用三个层次中，一定是你中有我，我中有你，但无论如何描述物联网都离不开传感器，不管是物理量还是化学量，是开关量还是线性量，是有线的还是无线的，是昂贵的还是廉价的，目的只有一个，把自然的参量变成可应用的电讯号，因而传感器是物联网的基础。

　　二、传感技术制约物联网的发展

　　IT技术的发展速度及水平是不平衡、不一致、不统一、不同速的，新技术的发展都是在现有的技术基础上不断的挖掘，同时市场应用和技术难度也决定新技术的发展速度。

　　纵观计算机、通信、网络和传感器的发展速度，我们可以用不同的运输器来形容其不同的速度，计算机技术在cpu和存储器的支持下，犹如一家掠空的飞机；通信技术好比高速列车飞驰而过；网络技术也不甘示弱，其发展速度如同高速公路上的“BMW”；而传感器却相对慢了下来，犹如一辆马车行走在乡间小道。

　　大致回顾一下IT技术的发展轨迹，可以得出下列图形来表示IT技术的发展，可以说明物联网的需求以及传感器在物联网中的作用。

　　笔者亦在不同的场合，以不同的题目呼吁物联网时代必须努力发展传感器技术，如《决战传感器，取胜物联网》《春播“传感”种，秋收“物联”果》等，从当前中国发展物联网的实践看，由于发展传感器的难度比较大，所以，传感技术制约物联网的发展，没有传感器，勿谈物联网。犹如管理理论中的“短板效应”传感技术的速度决定物联网的速度。

　　三、发展传感技术的难点与思路

　　我们先来关注一个现象，全球着名的通信公司有思科、诺基亚、华为、中兴；全球着名的计算机公司有戴尔、惠普、联想等；全球着名的互联网公司有谷歌、百度、新浪等；全球着名的软件公司有微软、甲骨文等；而全球着名的传感器公司是谁呢？这个问题恐怕我们在坐的行内人士也难以回答，这不是我们知识面不够多，而是传感器行业本身的问题。

　　发展传感器的难点是什么？主要有两点，一是技术繁杂，而不仅是复杂；二是应用多样，因而市场分散，同时如何应用本身就是一个技术。

　　传感器的技术管理，首先表现在第一层次种类多，包括物理量、化学量、生物量，以及未定义的自然参量。第二层次表现在每类自然参量的多样性，如物理量，又包括力、热、光、电、磁等多种一级参量。第三个层次是每种一级参数，又包括多种不同原理，而这些不同原理的传感器，又不能全部替代其他原理。例如，压力传感器，就有应变片原理、压电原理、电容原理、硅压阻原理、陶瓷原理、溅射薄膜原理、蓝宝石原理、微熔原理等。每种原理都各有优缺点。同样，常见的温度传感器、湿度传感器、流量传感器、转速传感器等都有不同的原理。第四个层次是由于不同原理，就涉及到不同的科学技术。例如；压力传感器就涉及到金属、非金属材料技术、机加工技术和MEMS技术、半导体技术、电子技术等等.

　　传感器市场广泛但不集中。同时，同一个传感器可以解决不同问题，例如，压力传感器可以测量压力，也可测量高度、液位。同一个问题又可以用不同的传感器来解决。例如，转速，根据情况的不同，可以用开关型传感器解决。也可以用编码器，还可以用加速度传感器、陀螺仪等来解决。这就是，掌握各种传感器技术，并学会在不同的环境下应用，本身就是一门技术。

　　发展传感器的思路在哪里？本人以为，在目前已具备的条件下，最有效的办法就是“大量应用”。用市场来驱动技术，降低成本，进而规模化应用，走向良性循环。物联网就是为我们提供了这样的市场和机会。因而，目前是快速发展传感器技术的大好时机。