隨著資訊技術的發(fā)展，感測器作為資訊產(chǎn)業(yè)的神經(jīng)觸角，將人們從“通信時代”帶入到“感知時代”。感測器是資料獲取的重要工具，是新技術革命和資訊社會的重要技術基礎，廣泛應用於航太、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領域。以微機電系統(tǒng)技術為基礎的智慧感測器代表了感測器的主要發(fā)展方向，其技術的進步不僅可以提高產(chǎn)品智慧化水準，還可推動中國製造向中國智造的發(fā)展。
2010年以後，中國已經(jīng)成為工業(yè)製造的第一大國，但我們必須清醒的認識到中國製造業(yè)大而不強、不可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀，問題主要集中在自主創(chuàng)新能力不強、產(chǎn)業(yè)價值偏低，經(jīng)營生產(chǎn)效率不高、產(chǎn)業(yè)結構不合理和產(chǎn)品品質等方面。中國政府高度重視製造業(yè)的發(fā)展，《中國製造2025》標誌著中國製造邁出了“由大變強”的第一步，其中，智慧製造被定位為中國製造的主攻方向，與德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相對應。工業(yè)和資訊化部副部長毛偉明指出：＂傳感技術應同計算技術與通信技術一起合稱為資訊技術領域的三大支柱。以感測器為代表的感知製造業(yè)將是未來重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是資訊系統(tǒng)的源頭，是實現(xiàn)自動化、智慧化的核心＂。
傳統(tǒng)感測器弊端凸顯：感測器與中國製造聯(lián)繫緊密。感測器屬於基礎零部件，是工業(yè)的基石、性能的關鍵和發(fā)展的瓶頸，其重要性不言而喻。傳感器具有使用量大，應用面廣的特點，在工業(yè)生產(chǎn)製造中起到了承上啟下的作用。目前，在中國製造企業(yè)中，利用感測器對資料進行採集、處理和傳輸已經(jīng)不是新鮮事，但是傳統(tǒng)的感測器存在兩方面的問題：
1、性能方面
傳統(tǒng)感測器基本屬於低端基礎類別，反應較慢、精度不高、穩(wěn)定性差、體積偏大、對惡劣工業(yè)場所（高溫、粉塵、潮濕、電磁干擾等）的適應能力不強、能耗偏高、技術含量低和壽命偏短等問題。而現(xiàn)代工業(yè)控制要確保生產(chǎn)設備高品質和高效率的運行，內(nèi)置的感測器不僅要求能夠實現(xiàn)通信，還要足夠精準和穩(wěn)定。在不同的工業(yè)領域應用場景中，有的精密儀器或設備本身體積就很小，這也對感測器微型化提出了更高的要求。
2、功能方面
傳統(tǒng)在資料獲取的過程中，只能採用相同的工作原理，以資料形式記錄物理變數(shù)，再將採集的資料發(fā)送至設備控制器，無法實現(xiàn)在前端自動地、智慧地收集、提供和分析海量的工業(yè)資料的功能，更不能時刻與互聯(lián)網(wǎng)或雲(yún)端進行資訊互通。大資料分析作為實現(xiàn)智慧製造的基礎，它要求感測器必須更智慧化地運作，這對大資料和工業(yè)自動化融合至關重要，也是實現(xiàn)智慧製造的突破口。
所以，傳統(tǒng)感測器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代製造業(yè)生產(chǎn)的需求，感測器向智慧化發(fā)展勢在必行。
智慧感測器的優(yōu)勢：智慧感測器的概念最早由美國宇航局在研發(fā)太空船過程中提出來，它是指具有資訊採集、資訊處理、資訊交換、資訊存儲等功能的多元件積體電路，是集成感測器、通信晶片、微處理器、驅動程式、軟體演算法等於一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品。智慧感測器與傳統(tǒng)感測器相比，它具有對外界環(huán)境等資訊進行自動收集、資料處理、邏輯判斷、功能計算以及自診斷、自校準、自補償與自我調(diào)整的能力，擁有更高的精度、更好的穩(wěn)定性與更強的環(huán)境適應能力。一方面，智慧感測器通過更靈活的介面不僅可以在控制器層通信，而且能實現(xiàn)更高資料層的通信，附加的資料或軟體系統(tǒng)介面讓感測器可以執(zhí)行新的分析任務及新的功能。這些能力可提高生產(chǎn)的靈活性、品質、效率和透明度。另一方面，由於增加了智慧功能，智慧感測器提供的資料更加緊湊、實用，資料資源的利用效率也越高，得到的資料處理結果也更加準確。在內(nèi)部對資料直接進行預處理、壓縮和濾波的智慧感測器能更好的滿足智慧製造的要求。隨著應用的深化發(fā)展，智慧感測器正逐漸向微型化、數(shù)位化、智慧化、系統(tǒng)化、網(wǎng)路化、移動互聯(lián)網(wǎng)化等方向發(fā)展。
智慧感測器的應用：在智慧工廠裡，無論是智慧型機器人，還是智慧化生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)設備，它們的工作流程基本都是資料獲取、分析和處理，很多工作都是由智慧感測器來共同協(xié)作完成的。智慧感測器不僅能夠提供生產(chǎn)控制的即時監(jiān)測資料，還可以提供預警和狀態(tài)監(jiān)控，使現(xiàn)場設備透明並即時可控。 在漢諾威工業(yè)博覽會上，ABB展示了一種智慧感測器，通過該感測器，每臺電動機的有關運行狀態(tài)資訊和狀態(tài)參數(shù)都能夠迅速而準確地被獲得，如振動、溫度或超載，同時可以測量能源消耗，精確度為10％，同時將資料無線傳輸至雲(yún)伺服器中，通過專門開發(fā)的軟體轉化為可用資訊以便進行分析，為客戶提供電動機維護的資訊和建議。設備管理者可以隨時通過智慧手機或電腦檢查其電動機的運行狀態(tài)，並可以根據(jù)實際需要進行計畫維護，不再單純依靠計畫進行維護，避免計畫外的停機，延長執(zhí)行時間。預防性維護是一個非常重要的優(yōu)勢，因為在生產(chǎn)過程中停機一個小時就意味著數(shù)萬歐元的損失。
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