傳感器地位凸顯 智能交通為其發(fā)展助力

胤旭機(jī)電 >> 傳感器地位凸顯 智能交通為其發(fā)展助力 : 信息化社會(huì)，幾乎沒(méi)有任何一種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用能夠離得開傳感器和信號(hào)探測(cè)技術(shù)的支持。生活在信息時(shí)代的人們，絕大部分的日常生活與信息資源的開發(fā)、采集、傳送和處理息

信息化社會(huì)，幾乎沒(méi)有任何一種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用能夠離得開傳感器和信號(hào)探測(cè)技術(shù)的支持。生活在信息時(shí)代的人們，絕大部分的日常生活與信息資源的開發(fā)、采集、傳送和處理息息相關(guān)。
 

目前，智能作為21世紀(jì)比較具影響力和發(fā)展前景高新技術(shù)，正引起國(guó)內(nèi)外電子信息界的高度重視。光電行業(yè)開發(fā)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，智能傳感器的國(guó)際市場(chǎng)銷售量將以每年20%的高速度增長(zhǎng)，智能傳感器將在工業(yè)自動(dòng)化時(shí)代扮演更加重要角色。
 

在以安全防護(hù)為主要功能的產(chǎn)品中，傳感器的靈敏度對(duì)設(shè)備整體的效果起了決定的作用。因此，在實(shí)際的生產(chǎn)中，對(duì)傳感器的關(guān)注非常重要。
 

傳感器發(fā)展的五個(gè)方向

隨著傳感器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，傳感器也在不斷的發(fā)展之中，根據(jù)面前市場(chǎng)上傳感器的技術(shù)和應(yīng)用，認(rèn)為未來(lái)傳感器有五個(gè)發(fā)展方向。
 

一、智能化，兩種發(fā)展軌跡齊頭并進(jìn)

一個(gè)方向是多種傳感功能與數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、雙向通信等的集成，可全部或部分實(shí)現(xiàn)信號(hào)探測(cè)、變換處理、邏輯判斷、功能計(jì)算、雙向通訊，以及內(nèi)部自檢、自校、自補(bǔ)償、自診斷等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信、編程自動(dòng)化和功能多樣化等特點(diǎn)。
 

二、可移動(dòng)化，無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用加快

無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是克服節(jié)點(diǎn)資源限制(能源供應(yīng)、計(jì)算及通信能力、存儲(chǔ)空間等)，并滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、容錯(cuò)性等要求。該技術(shù)被美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的《技術(shù)評(píng)論》雜志評(píng)為對(duì)人類未來(lái)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù)之首。目前研發(fā)重點(diǎn)主要在路由協(xié)議的設(shè)計(jì)、定位技術(shù)、時(shí)間同步技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、能量采集技術(shù)等方面。迄今，一些發(fā)達(dá)國(guó)家及城市在智能家居、**農(nóng)業(yè)、林業(yè)監(jiān)測(cè)、軍事、智能建筑、智能交通等領(lǐng)域?qū)夹g(shù)進(jìn)行了應(yīng)用。
 

三、微型化，MEMS傳感器研發(fā)異軍突起

隨著集成微電子機(jī)械加工技術(shù)的日趨成熟，MEMS傳感器將半導(dǎo)體加工工藝(如氧化、光刻、擴(kuò)散、沉積和蝕刻等)引入傳感器的生產(chǎn)制造，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。近年來(lái)，日本、美國(guó)、歐盟等在半導(dǎo)體器件、微系統(tǒng)及微觀結(jié)構(gòu)、速度測(cè)量、微系統(tǒng)加工方法、設(shè)備、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、水平、測(cè)距、陀螺儀、光刻制版工藝和材料性質(zhì)的測(cè)定分析等技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。
 

目前，MEMS傳感器技術(shù)研發(fā)主要在以下幾個(gè)方向：(1)微型化的同時(shí)降低功耗;(2)提高精度;(3)實(shí)現(xiàn)MEMS傳感器的集成化及智慧化;(4)開發(fā)與光學(xué)、生物學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域交叉融合的新型傳感器，如MOMES傳感器(與微光學(xué)結(jié)合)、生物化學(xué)傳感器(與生物技術(shù)、電化學(xué)結(jié)合)以及納米傳感器(與納米技術(shù)結(jié)合)。
 

四、集成化，多功能一體化傳感器受關(guān)注

傳感器集成化包括兩類：一種是同類型多個(gè)傳感器的集成，即同一功能的多個(gè)傳感元件用集成工藝在同一平面上排列，組成線性傳感器(如CCD圖像傳感器)。另一種是多功能一體化，如幾種不同的敏感元器件制作在同一硅片上，制成集成化多功能傳感器，集成度高、體積小，容易實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償和校正，是當(dāng)前傳感器集成化發(fā)展的主要方向。
 

五、多樣化，多種新型傳感器的涌現(xiàn)

新型敏感材料是傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)，材料技術(shù)研發(fā)是提升性能、降低成本和技術(shù)升優(yōu)質(zhì)的重要手段。除了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維等，有機(jī)敏感材料、陶瓷材料、超導(dǎo)、納米和生物材料等成為研發(fā)熱點(diǎn)，生物傳感器、光纖傳感器、氣敏傳感器、數(shù)字傳感器等新型傳感器加快涌現(xiàn)。如光纖傳感器是利用光纖本身的敏感功能或利用光纖傳輸光波的傳感器，有靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、絕緣性好、體積小、耗電少等特點(diǎn)，目前已應(yīng)用的光纖傳感器可測(cè)量的物理量達(dá)70多種，發(fā)展前景廣闊;氣敏傳感器能將被測(cè)氣體濃度轉(zhuǎn)換為與其成一定關(guān)系的電量輸出，具有穩(wěn)定性好、重復(fù)性好、動(dòng)態(tài)特性好、響應(yīng)迅速、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。
 

智能交通興起傳感器市場(chǎng)有哪些新機(jī)會(huì)?

在整個(gè)智能交通系統(tǒng)里，傳感器就如同人的五官一樣，發(fā)揮著不可替代的重要作用，并且在交通運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如，由無(wú)線傳感器構(gòu)成的傳感網(wǎng)絡(luò)具備優(yōu)良特性，可以為智能交通系統(tǒng)的信息采集提供一種有效手段，而且可以檢測(cè)路口各個(gè)方向上的車輛，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，改進(jìn)簡(jiǎn)化、改進(jìn)信號(hào)控制算法并提高交通效率。此外，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以應(yīng)用于執(zhí)行子系統(tǒng)中的控制子系統(tǒng)和引導(dǎo)子系統(tǒng)等方面，如改進(jìn)信號(hào)控制器，實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的公交優(yōu)先功能;而位置傳感器能夠有助實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排等功能。
 

那么在未來(lái)的智能交通中，排放法規(guī)、燃油的效能、生產(chǎn)效率和地區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)將成為中國(guó)智能交通行業(yè)的四大驅(qū)動(dòng)力，而傳感器亦將在這四大領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，助力智能交通行業(yè)的建設(shè)。
 

日益嚴(yán)格的排放法規(guī)

隨著中國(guó)霧霾天氣范圍越來(lái)越廣泛，越來(lái)越持久，如何降低PM2.5以提升城市的大氣和環(huán)境健康指數(shù)是當(dāng)務(wù)之急的要?jiǎng)?wù)。為此，國(guó)家出臺(tái)了包括應(yīng)對(duì)汽車尾氣排放問(wèn)題等一系列的政策。其實(shí)，在城市中，工程機(jī)械的排放可能比轎車的尾氣排放更為厲害。目前，中國(guó)的工程機(jī)械保有量大概是330萬(wàn)臺(tái)，包括挖掘機(jī)、推土機(jī)、起重機(jī)以及在城市中施工現(xiàn)場(chǎng)的吊車等，一臺(tái)挖掘機(jī)的排放相當(dāng)于30輛轎車的排放。今年中國(guó)將要頒布跟歐三等同排放的國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)幾年會(huì)升遷到國(guó)四。為了滿足新一代的排放法規(guī)要求，相關(guān)工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)需要更加精確地控制，這就需要使用更多傳感器，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
 

提升燃油的能效

隨著油價(jià)越來(lái)越高，如何提高燃油的能效，達(dá)到節(jié)約和節(jié)能效果，是企業(yè)或機(jī)構(gòu)面臨的日益嚴(yán)峻的問(wèn)題。要提高燃油的能效，除了油品制造和運(yùn)輸企業(yè)的努力外，優(yōu)化動(dòng)力總成、發(fā)動(dòng)機(jī)或者變速箱也是一個(gè)重要的方向，會(huì)有很大的發(fā)展空間。為此，全球優(yōu)質(zhì)的傳感器與開關(guān)供應(yīng)商霍尼韋爾等公司在技術(shù)革新、產(chǎn)品開發(fā)以及傳感器的應(yīng)用等方面做了大量的努力。例如，新一代智能型的液壓泵用一個(gè)位置傳感器來(lái)檢測(cè)液壓泵擋板的位置，比使用傳統(tǒng)的泵節(jié)省15%燃油。
 

提高車輛生產(chǎn)效率

在市場(chǎng)情況不是很平穩(wěn)，增長(zhǎng)不是很快速的情況下，每一個(gè)企業(yè)都在思考如何提高生產(chǎn)效率。在機(jī)械化日益普及的今天，機(jī)器的動(dòng)力不是電就是燃油，智能交通會(huì)在效率提升上大做文章。因此，能夠幫助車輛提高生產(chǎn)效率的智能位置傳感器將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。
 

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的增長(zhǎng)

地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求是帶動(dòng)傳感器增長(zhǎng)不容忽視的力量。盡管目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)處于溫和發(fā)展時(shí)期，但是隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快，國(guó)內(nèi)交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將如雨后春筍般崛起，進(jìn)而促使自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案處于快速增長(zhǎng)階段。尤其是在發(fā)展智慧城市的時(shí)代背景下，傳感器作為自動(dòng)化產(chǎn)品的一部分將擁有非常廣闊的市場(chǎng)。
 

交通既是老百姓生活和工作的依托，又是城市日常運(yùn)行的支撐，更是城市規(guī)劃和土地利用的重要內(nèi)容?！秶?guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》明確提出，城鎮(zhèn)化建設(shè)要走智能、綠色、低碳的道路。對(duì)于交通來(lái)說(shuō)，不僅需要建設(shè)更多的基礎(chǔ)設(shè)施，更需要應(yīng)用高科技改善效率節(jié)能減排。因此，大力發(fā)展智能交通行業(yè)是推動(dòng)城鎮(zhèn)化建設(shè)的重要舉措。