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2018年度传感器市场需求旺盛

来源:荣格 发布时间:2017-10-10 529
工业金属加工智能制造传感器其他电子芯片电子芯片设计/电子设计自动化(EDA)设计/电子设计自动化(IP类软件)
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肖季春,原沈阳市传感技术研究所副所长,教授高工

肖季春,原沈阳市传感技术研究所副所长,教授高工



现代农业通过传感器来实现快速发展,智慧农业并不是简单的一根网线,一个APP,或者几个传感器搭配数据采集器,而是物联网技术与传统农业的深度结合。

目前,智慧农业的解决方案正在世界范围进行探索,无论是利用卫星在农业机械之间实现互相通信,还是利用IT技术控制室温的光照和水分,温度、湿度等,其目的都是为了提高农业生产的效率,改变传统的农业生产经营方式并且实现农业生态环境的改善。

智慧农业可利用物联网技术与传统农业的深度结合,其中最关键的是传感器技术。通过传感器,可以有效降低人力消耗,更能极大摆脱天气因素现制。同时,将农业生产中的个人经验转化成更科学、更好的信息手段和以软件为中心的生产模式。从而让农业生产真正走上智能化、自动化和远程控制化的智慧农业发展之路。

另外,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网就是物物相连的互联网,这有两层意思,第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换的通信。

物联网通过传感器,射频识别技术,全球定位系统等技术,实时采集任何需要监控,连接、互动的物体或过程、采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物和过程的智能化等识别的管理。

所以说物联网相关的传感器主要有:声、光、电传感器,温度、力、化学、生物、位移等传感器。

“智慧城市”,需要具备四大特征:全面透彻的感知,宽带泛在的互联,智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。

其首先是要全面透彻的感知:通过传感器技术,实现对城市管理各方面的监测和全面感知。实时智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息和全方位变化。当然也是传感器应用发展的必然结果。

相关核心技术的关联度:

移动互联网——云计算

物联网(传感网)——固定互联网

以广州、深圳为例:统一规划建设的公共网络管理平台中,显示部门信息共享,建成视频监控点28万个,加上其他传感器共计高达3000万/只,“智慧城市”主要传感器产品类别。

主要含静态、动态数据采集与监控。

静态数据采集有:压力、力(称重)、位移、温度、热导力、电压、电流、电容、电感等传感器;磁场强度、磁通量等传感器;音频、声压、超声波等传感器;湿度、气体、分子量、离子等传感器;图像、视频、色、红外、紫外、X等射线;酶葡萄糖、微生物、血钾、血氧等传感器。

动态有:速度、加速度、角速度、流量、气体、敏感、RFID等各种流动物体数据采集传感器。各种采集数据与其他一般工业传感器要求不同。

定制化服务是指按消费者自身要求,为其提供适合需求的;同时也是消费者客户满意的服务,顾名思义,可以定制的服务。简单的说就是预先准备很多服务项目,消费者可以自由选择部分或者全部服务。

自20世纪90年代开始流行的定制化营销服务,是应消费者对消费个体的追求而产生的。主要具备以下条件时,服务营销者才可能开展服务定制化。

(1)消费者的需求个性具有一定的规律性。从理论上讲, 服务定制化完全可以做到针对每个消费者的具体需求设计出一套营销方案,既“一对一营销”。但在实践中,受限于成本和技术手段的因素,这往往不太可能实现。因此,这些消费者的需求必须具有某种程度的供性, 可以把它们划分为一些类别。这样,服务营销者才可能对这些类别的个性需求进行服务定制。

(2)必须要求合适的技术手段最好技术支持,服务定制化需要借助一定的技术手段来实现,其中最重要的是计算机技术,只有等这些技术手段在现实中得到广泛的运用,服务定制化才能够顺利地进行。

(3)对服务营销商而言,采用服务定制化应当是有利可图的。这包括两方面内容:一方面是服务定制化的成本不能太高,否则服务营销商将很难承受;另一方面是服务营销商采取的营销方式在必须能够产生收益,而且该收益要能够弥补其成本支出。只有这样,服务定制化在传感器企业及经济上才是可行的。

伴随物联网、大数据、云计算的信息化、自动化平台和相关产品构建,智能家居美好愿景的实现,并非一蹴而就,也需要物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术的不断升级与其并进。如果把智能家居比喻成一个拥有智慧感知能力的人,那么传感器便是这个人的五官。正是这样的五官(红外、声音、温度、湿度、光照度、压力等传感器)自动完成信号的采集,处理和传递通过联网等种种手段达到智能控制的基础功能。

从中国传感器产业化推进大会上获息,2015年敏感元件与传感器需求量达到大约650亿只,销售额度总计1300亿左右。2016年、2017年的需求更进一步加大。“智慧城市”智能家居、无人汽车、机械人的大量推广应用等急需传感器厂家看准市场、行业发展及物联网及一带一路的宏伟蓝图。传感器产品是国家的战略产业,永远是朝阳产业。


Endress+Hauser水和污水行业经理,刘影女士



Endress+Hauser主要有七大核心行业:化工、食品/饮料、水/污水、油气、电力/能源、冶金/基础原材料,以及生命科学。这七大行业中近年来发展最为迅猛的是水/污水行业,一方面是得益于国家对环保方面的持续投资,另一方面也是Endress+Hauser公司有非常适合水/污水行业的产品线,包括了流量传感器、物位传感器、水质分析传感器、压力传感器和温度传感器。比如说我们的一款专利核心技术产品Memosens传感器,其主要用途是对水质参数进行监测,广泛用于各个水厂、污水厂的进出口和过程的水质参数测量。Memosens传感器的核心技术特点就是将芯片置入传感器中,因此传感器与变送器之间可以自动识别、即插即用,更创新的实现感应式的能量和数据传输,无需任何金属部件,从而杜绝了在水/污水行业中常见的潮湿环境对传感器正常工作的干扰。此项技术在十年前就由Endress+Hauser公司申请专利,现在已经得到广泛的应用。

智慧城市的核心内容应该是“物联网”,通俗来说,就是以前并不测量的一些数据,现在开始测量,而且不光要测量,还需要上传到主管部门。因此涉及的传感器非常多种多样,比如,监控空气质量,需要监测PM2.5的传感器。燃气管道附近需要安装燃气泄漏报警的传感器,并且可以实时上传数据,避免危险事故的发生。在暴雨时,“智慧城市”需要检测下立交水位以及下水道水位,以前可能只是用标尺并靠目测来监视,现在可以使用雷达传感器,实现自动化的测量,并提高测量精度。

明年Endress+Hauser会有一款新的压力传感器T系列问世,具有极高的性价比。该款传感器简约而不简单,有着全不锈钢的外壳和过程连接,压力测量膜片可选不锈钢膜片用于通用工况,也可选陶瓷膜片用于磨损或者负压的工况。压力传感器在很多行业很多应用中会用到,此款T系列产品的主要目标应用之一是市政水/污水行业,比如在现在智慧城市的建设中,很多自来水公司都开始进行管网的分区计量,用来判断用水量及漏损情况,这时管网上就需要大量的压力传感器,此款T系列产品有小巧的结构和稳定的性能,可以说是为这个应用量身定制的。


IST AG亚太区经理,彭鹤先生



物联网定义的范围就目前看来还是一个非常大的领域,涉及的传感器也非常多。以我个人的理解,所有可以提供事物相关重要属性的传感器,比如位置(GPS),静态特性(温度),运转状态(流量)等等都能通过互联网将这些信息收集并转化为价值。以物流行业为例,运输过程中,生鲜药品等需要稳定的湿度,温度,甚至葡萄糖含量,时时监控传输是需要的。而这些传感器都是IST能够提供的。物联网行业,数据背后的意义是价值的来源,而可靠的传感器是可靠数据采集的基础。 IST AG 恰好是契合这个行业的需求,作为企业的物理/化学/生物传感器的合作伙伴和供应商。

对于IST公司而言,智慧城市的建设大幅度推动了温度和湿度传感器的应用。任何气体传感器的测量都需要做湿度补偿,而低炭城市,环保城市需要监控各种设施气体排放的湿度和温度。同理,比如汽车排气系统,需要监控温度、流量、湿度来保证燃烧效率,降低污染。配合国家的规定,智慧城市正带动传感器市场的兴盛。作为信息传输的关键,机房,基站等,同样需要温度湿度传感器监控机房状态,很多优秀企业都会选用越来越可靠稳定的传感器维护机房运转,预防潜在问题,才能称得上智慧。另一个典型案例是供暖行业,热量表可以有效减少供暖浪费,工作原理是基于两个水暖进出口温度比较计算热量。这样稳定且匹配精确的温度传感器就是建设优秀供暖系统,时时检测能量消耗所必须的。

针对传感器元件,到整体传感器设备,定制化服务从测量参数的需求,应用场景的匹配需求,设备接口的需求,成本控制的需求等方面开展。以IST为例,温度传感器从测量温度范围,封装结构,测量精度,尺寸大小,响应速度等方面提供定制。为满足不同工艺,定制不同参数的传感器。客户的需求往往比较直观,但匹配的定制化服务则需要从技术本身去提供解决方案。从成本和应用环境考量,传感器还分长期多次使用和一次性使用。多次连续测量的传感器需要长期稳定性,材料和结构的定制化偏重长期收益。而一次性使用则更偏向成本优化,易更换等特性。

传感器的核心竞争力其实源于稳定性。 在市场上有很多传感器可选。 除了选择最合适的测量原理,在供应商中,客户还是愿意选择稳定性最好,维护成本最低的传感器。随着中国迅速发展,人力成本逐年增加。越来越多的企业都在缩减运营维护的成本。比如基站的维护,如果传感器能维持10年稳定可靠,那么就可以比5年需更换的型号节约一倍以上的维护成本。比如在线监控,如果传感器不稳定,监控数据不可靠,带来的错误信息会产生大量不必要的维护。企业在优化流程中,可靠的数据来源就变得尤为重要。很多客户会需要精度高的传感器,然而精度其实是以稳定性作为基础,才有可能实现的。比如+/- 1% 的精度,对应年漂移量5%,其精度价值就失去了意义。在我看来,稳定性是整个传感器领域,衡量传感器好坏的最核心标准。

杭州海康机器人技术有限公司国内营销总经理,吴尧先生



我们公司起步于全球安防排名首位的海康威视,依托海康威视在成像采集、图像处理、网络传输、数据存储以及视频分析等领域的深厚积淀,致力于自主研发工业相机等视觉传感器、相关算法及软件平台,为工业设备配置上“慧眼”,完成从“看清”到“看懂”的转变。

我们的产品在3C及电子半导体、汽车及零配件、光伏、纺织、食品药品和物流等行业已有广泛的应用,形成了多个符合行业特性的读码、检测、定位、引导等成熟解决方案。

例如在快递物流行业中,我们的智能工业相机能够快速准确地读取在传送带上处于运动状态的包裹面单信息,并通过后台处理系统将图像内容转化为文字内容进行存储,实现包裹信息全程可视化追踪的同时,摆脱了传统人工录入的低效作业模式。

所谓物联网相关的传感器,主要与物联网中物品携带信息的方式有关。通常物品携带信息的方式有条码、RFID、GPS几种。作为最常用的两种静态数据属性信息的感知方式,条码识别和RFID的识别又各有优缺点。RFID传感器可对多个标签同时识别,具备抗污染、耐久、携带信息量大等优势,但其成本较高,涉及到隐私等问题,国内推行普及程度目前不是太高。条码在成本上、标准体系、可获得性上都具备优势。因此针对条码读取的传感器也有很多产品出现。我们公司开发了基于X86平台的智能相机以及读码专用相机,条码读取效率高,速度快,体积小,可与多种软件或平台对接,支持TCP/IP,FTP,Profinet等协议,可满足高流转效率和物流追溯的需求。

传感器作为重要感知器件,能使机器获得类似人类的感官,为智能生产提供原始数据。随着智能制造、人工智能、物联网等概念的普及和落实,各行业更需要根据具体需求去布置大量的传感器,这种结合或直接或间接。

例如在3C及电子半导体行业中,通过工业相机完成的电阻缺陷检测、PCB板定位等可视为视觉传感器的直接应用。而将视觉传感器作为智能终端组成部分再应用于各行业中的则较为间接。例如我们公司自主研发的移动机器人,就是通过机器人底部的视觉传感器读取地面二维码信息,无线传输至机器人控制系统(RCS),再由RCS规划机器人的路径并分配其任务,从而完成物件的搬运等任务。此类采用“视觉+惯性”导航方式的移动机器人能精准定位,兼具经济柔性,有效解决空间内物体流通问题,目前已应用于电子设备制造、汽车制造、电商快递、零售、3PL、食品饮料与医药等众多行业中。


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