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物联网关键技术:智能传感器产业入门

发布时间:2023-10-03 1 次浏览

  感知是物联网的先行技术,要确保物联网的稳定运行,离不开众多感知技术的加持,其中最为关键的技术之一便是传感器。作为物联网的“触手”,传感器对于当今信息时代有着至关重要的作用,已经渗透进了工业生产、环境保护、生物工程、医疗检测等多行业多领域之中,并日益趋向智能化、微型化、数字化发展。下面就随网络通信小编共同来了解一下相关联的内容吧。

  在物联网加快速度进行发展的当下,了解物联网行业,第一步是要了解传感器产业。本文发布于公众号“全球物联网观察”,原标题《智能传感器:物联网时代不得已提的高新技术》,介绍了传感器的新技术,应用场景、行业标准及产业链发展状况,有助于有关人员快速了解传感器产业。以下是正文主要内容。

  如今,“没有传感器就没有现代科学技术”已然成为全世界公认的观点,各国将传感器提到了较高的位置,在发展传感器产业方面任谁也不想落后于人。

  中国科学院深圳先进技术研究院与英国班戈大学等合作,成功研制出首个基于黑磷的光纤化学传感器,实现对重金属离子的超灵敏检测。据悉,这是该研究团队首次将黑鳞和倾斜光纤光栅相结合,新型的超灵敏化学传感器由此诞生。黑磷新型光纤传感器的成功研发,将为化学和生物传感提供一个优越的光学检验测试平台,从而推动黑磷化学生物传感器的应用研究进程。

  在中科院研究成果公之于众的同时,韩国科学技术研究院也有了新收获。韩国科学技术研究院联合延世大学利用二维二硒化钨纳米单芯片和一维氧化锌氧化物半导体纳米线的混合维空间双层结构,开发了可以感知从紫外线到近红外线光的光电二极管器件。

  该研究结果发表在国际学术杂志《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究组使用的二维元件具有光回应性能强、洞迁移率高的特性,是P型半导体元件。一维氧化锌纳米线是目前最好的一维纳米半导体之一,具有电子迁移率高的特性,有望应用于高性能电子元件N型半导体元件。将一维二维混合后形成了混合维空间双层结构(PN型),研制出光电二极管元件。

  研究组表示,该研究成功实现了二维图像,今后有望大范围的应用于新一代图像传感器元件。

  曼彻斯特大学的研究人员近日已经设计出嵌入射频识别系统(RFIDs)的石墨烯传感器,它将有可能彻底改变物联网。这种新的开发能够给大家提供各种应用,如对于对湿度、食品安全、保健和核废料十分敏感的制造工艺实现无电池智能无线监控。

  此外,像牛津大学也研发出新型智能MOF光子传感器;德国则研制出一种量子传感器,能够适用于微磁场中。

  智能传感器已大范围的应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等所有的领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。

  在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产的全部过程中的某些量(如温度、压力、流量等),利用神经网络或专家系统技术建立的数学模型进行计算,可推断出产品的质量。

  随着传感器产品与技术的深入发展与不断突破,传感器应用市场持续深化。其中,指纹识别与自动驾驶领域一直被业界看好,而机器人以及医疗行业或许将成为未来传感器发展的新兴沃土。

  具体来看,在自动驾驶领域,由于汽车车体本身空间存在限制,普通的传感器显然难以满足时代提出的新需求,这时候智能传感器的优势便凸显出来。相较于传统传感器,智能传感器不仅可实现精准的数据采集,而且能将成本控制在一些范围内。另外,其自动化能力及多样化功能也为智能传感器加分不少。

  例如谷歌汽车,除了激光扫描仪用到传感器之外,摄像头、雷达、惯性等部件/系统也都使用了传感器技术。目前,很常见的用于无人驾驶汽车上的传感器有激光雷达、图像传感器、毫米波雷达等。

  自动驾驶只是传感器应用场景之一,另一大被看好的应用市场便是指纹识别。近两年,智能手机的发展速度十分迅猛,而搭载指纹识别慢慢的变成了众品牌智能手机的必备功能。有关多个方面数据显示,2016年指纹传感器直逼7亿个,复合年均增长率超133%。

  随着智能手机、可穿戴设备、智能锁等搭载指纹识别的智能化产品的持续发展,指纹传感器市场将迎来更光明的发展前景。

  规范市场秩序是产业健康发展的重要保障,传感器市场也不例外。在现有人才、市场、技术等基础资源之上,要想加快传感器发展进程,利好政策的出台以及行业标准的制定必不可少。

  在过去几年中,有关传感器产业高质量发展的有关政策不胜枚举。比如2011年中国电子元件协会发布的《中国电子元件“十二五”规划》;在2012年工信部颁布的《物联网“十二五”规划》中也重点提到了发展微型和智能传感器、无线传感器网络的相关工作。

  2015年,“中国制造2025”战略也再次提及,为传感器产业高质量发展指明了方向;后在2016年7月,《“十三五”国家科学技术创新规划》出台,强调新型传感器的研发创新。

  进入2018年,系列行业标准的实施将继续为传感器行业“保驾护航”。于2017年,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准了203项国家标准和10项国家标准外文版。据悉,这些新标准将于2018年实施,其中涉及多项仪器仪表标准,包括智能传感器、智能记录仪表、智能流量仪表等。

  随着多项新国家标准的落地,传感器产业将迎来一个新的成长时代,除了智能化、数字化等发展的新趋势外,标准化或许将成为传感器发展的标签之一。

  产品/技术的突破性进展,应用场景的持续深入,行业标准的陆续出台,上下游市场需求的不断的提高,都推动着传感器产业日益走向成熟,这或许就是智能传感器被称为21世界极具影响力的高新技术的原因。

  智能传感器是具有信息处理功能的传感器,其最大的价值就是将传感器的信号检测功能与微处理器的信号处理功能有机地融合在一起。

  国内智能传感器市场中,本土企业竞争力较弱,跨国公司占据了87%的市场占有率。不过,中国智能传感器产业生态也趋于完备,设计制造,封测等重点环节均有骨干企业布局。

  本土智能传感器研发技术明初步展开,国内例如北大、东南大学、214所等高校,科研院所已开展深入技术研发。同时,以上海微系统与信息技术研究所,苏州微纳中心等为代表的科研机构已建立起智能传感器中试服务平台,助推国内产业创新发展。

  国外:AT&T Bell Laboratories 、IBM、IMEC微电子研究中心、微电子研究所、弗吉尼亚大学、马里兰大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校、MIT、新加坡国立大学、南洋理工大学

  国内:上海微系统与信息技术研究所、中国电子科技集团公司、工业技术研究院(台)、北京大学、东南大学、中国兵器工业集团214研究所、天津大学、中科院微电子所、中科院电子所、清华大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学

  国外:应美盛、楼氏电子、Maradin、MicroVision、Qualtre、Maxim、Cirrus Logic、村田制作所、ST、索尼、博世、博通、高通、欧姆龙、旭化成微电子、ADI、NXP、英飞凌、爱普科斯、霍尼韦尔。

  国内:美新半导体、深迪半导体、歌尔声学、明皜传感、瑞声科技、芯奥微、敏芯微电子、康森斯克、多维科技、豪威科技、格科微电子、思比科、汇顶科技、美泰科技、士兰微、高德红外

  国内:台积电(台)、中芯国际、联华电子(台)、华润上华、上海先进半导体、华虹集团、美纳科技、士兰微、罕王微电子、中航微电子、国高微系统、离德红外。

  国内:日月光(台)、瑞声科技、长电科技、萎生公司(台)、同欣电子(台)、矽品科技、华天科技、晶方科技、南通富士通、力成科技(台)、南茂科技(台)、欣邦科技(台)、歌尔声学、固锝电子、红光股份

  国外:Acutronic、ADI、爱普科斯、NXP、应美盛、MaXim、村田制作所、ST、索尼、楼氏电子、博世、欧姆龙

  国内:京元电子(台)、上海华岭、歌尔声学、美新半导体、瑞声科技、深迪半导体、美泰科技、芯奥微、共达电声、矽睿科技

  传感器配套软件、芯片方面,本土均有布局,但相比博世、英美盛等自带软件算法的IDM传感器企业。以及高通、Marvell等传统嵌入式芯片企业,还有较大差距。

  国内:诺亦腾、鼎亿数码科技、飞智、速位科技、爱盛科技、敏芯微电子、明皜传感、深迪半导体、矽睿科技

  国内:展讯、联发科技(台)、联芯科技、锐迪科微电子、海思、紫光国芯、珠海炬力、小米

  在产业链下游,中国市场,特别是消费电子市场,极其广阔。同时,包括华为、中兴、小米等企业创造新兴事物的能力较强,具有很强的系统整合与创新能力。

  国外:苹果、三星、谷歌、LG、诺基亚、索尼、Facebook、戴尔、微软、GoPro、飞利浦。

  国内:华为、中兴、OPPO、vivo、、小米、HTC(台)、联想、酷派、360、一加、TCL、金立、乐视。

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  富士通半导体(上海)有限公司始终致力于携手高等院校实现产、学、研相结合的人才教育培训模式。针对社会和行业发展的新趋势,富士通半导体不断调整与大学合作的战略方向和合作模式,以期满足消费电子、物联网等行业的发展需求,并以此带动行业的新发展。继今年7月与山东大学携手建立联合实验室,推进高校物联网专业学科建设后,近日,富士通再度与江苏大学共建物联网实验室,一同推动长三角地区物联网产业高质量发展。 长三角地区是我国物联网技术和应用的起源地,在发展物联网产业领域拥有得天独厚的先发优势。凭借深厚的产业基础,长三角地区物联网产业已发展成为全国物联网产业的核心之一。随着国内物联网领域资源向该地区的进一步聚集,未来该地区的物联网产业还将进一步提速。

  “一带一路”物联网产业基金暨万国物联网创新联盟宣布成立。 中国台湾网6月26日北京讯(记者李帅)26日,华商经贸合作峰会暨“第四次工业革命﹒万国物联网创新强国峰会”在北京钓鱼台国宾馆举行,峰会旨在促进“一带一路”中国企业走出去,并在物联网发展的美好愿景下促进华商共同了解新形势下的企业未来的发展格局,通过搭建华商交流合作平台的方式,增进华商间沟通了解,共同发掘联通世界的机遇,并为企业战略转型与升级、品牌建设、创新投融等提供服务。 会议由原中央委员、全国政协副主席白立忱宣布开幕,原商务部原副部长、中国国际交流中心副理事长魏建国及原工商联副主席、国家西部开发促进会理事长程璐,原工商联副主席孙晓华在会上致辞,法国驻华外交使节等在会上

  1.概述 流量测量仪表种类有很多,其测量原理,仪表结构,使用条件和安装方法等各不相同,为了使各制造厂家生产的各类仪表的流量量值统一,并达到一定的测量精确度,必须要对新制造或使用中的流量仪表进行标定或校验。能实现对流量仪表标定或校验和设备是各种流量标准装置。 2.流量仪表的校验方法 为了获得流量仪表的流量量值及其测量精确度,必须对每台流量仪表作流量校验或标定。流量仪表的校验一般有直接测量法和间接测量法两种方式。 直接测量法也称为实流校验法,是以实际流体流过被校验仪表,再用别的标准装置(标准流量计或流量标准装置)测出流过被校仪表的实际流量,与被校仪表的流量值作比较,或将待标定的仪表进行分度。这种校验方法也有人称为湿法标定。实流校

  随着工业制造业全球竞争的白热化,对产品质量和精度的要求也慢慢变得高。那么,优化和监控整条生产线最高效、最具成本效益的方式是什么?对于许多生产商而言,解决方案无疑是集成动态过程监控 - 特别是在其中应用压电传感器。 在目前的众多工业应用中,工业4.0的愿景已成为卓有成效的现实——比如,汽车制造、医疗技术和电气工程等领域。由于数字化水准不断提升以及机械和系统网络的发展,目前,生产的全部过程各环节有可能实现前所未有的优化。任何现代制造企业要在未来市场中维持竞争力,重点是能否对生产线进行持续一致的监控,以实现零缺陷生产为目标。 仅在数年前,几乎全部的产品的检验都是在线下,即生产过程结束之后进行的。而目前,慢慢的变多的产品实际上在生产过程中

  近日, 汇顶 科技在2018世界移动通信大会(MWC2018)上宣布正式进军NB-IoT领域,通过并购全球领先的半导体蜂窝IP提供商——德国CommSolid,加速公司在NB-IoT领域的战略布局。下面就随网络通信小编共同来了解一下相关联的内容吧。     汇顶 科技董事长张帆表示:“拥有蜂窝 物联网 核心知识产权的CommSolid的加入,为 汇顶 科技的全世界创新和持续成长注入了新的动能,我们将继续以创新的精神和艰苦的努力,扩充公司的技术和产品组合广度,为全球客户提供更多样化的创新技术和领先产品。” 据介绍,通过并购将整合CommSolid全球顶尖的超低功耗移动无线基带技术优势与汇顶科技位于美国加州的射频芯片设计及相

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