物聯網時代傳感器低成本化發展的思考

我國是全球白家電(包括家用空調、電冰箱和洗衣機)生產和出口大國，2009年的總產量達3億多臺，所用傳感器約占市場的五分之一。
傳感器在醫療、環保、氣象等專用電子設備中的應用增長快速，所用傳感器占市場份額的15％左右。
在物聯網系統中，用于對各種參量進行信息采集和簡單加工處理的設備，被稱為物聯網傳感器。傳感器可以獨立存在，也可以與其他設備以一體方式呈現，但無論哪種方式，它都是物聯網中的感知和輸入部分，用來進行各種數據信息的采集和簡單的加工處理，并通過固有協議，將數據信息傳送給物聯網終端處理。如通過RFID進行標簽號碼的讀取，通過GPS得到物體位置信息，通過圖像感知器得到圖片或圖像，通過環境傳感器取得環境溫濕度等參數。傳感器屬于物聯網中的傳感網絡層，它作為物聯網的最基本一層，具有十分重要的作用。因此，傳感網絡層中傳感器的精度是應用中重點要考慮的一個實際參數。
在物聯網的大概念下，_一個泛在的物聯網系統，隨著參照物的不同，傳感器可以是一個“大”的“智能物件”，它可以是一個機器人、一臺機床、一列火車，甚至是一個衛星或太空探測器。
雖然物聯剛的產業供應鏈包括傳感器和芯片供應商、應用設備提供商、網絡運營及服務提供商、軟件與應用開發商和系統集成商，但是，作為金字塔的塔座，傳感器仍將會是整個鏈條需求總量最大和最基礎的環節。因此，“傳感器是物聯網技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網的支撐，傳感器感知了物體的信息，RFID賦予它電子編碼，傳感網到物聯網的演變是信息技術發展的階段表征。”
由于涉及領域面廣，涵蓋范圍大，對于中國物聯網產業進行準確的估計和預測是相當困難的。從目前與物聯網的幾個重要相關的細分市場(傳感器市場、RFID市場、M2M市場等)的發展狀況，可以對整體的未來有一個初步的粗略判斷。圖2所示是對2010—2020年物聯網產業三大細分市場規模的預測。由圖可見，中國物聯網整體產業在2015年的市場規模將超過2 000億元，2025年將達到7 500億元，年增長率超過30％。到2050年，傳感器將在生活中無處不在。

3 傳感器技術對物聯網發展的意義
就目前我國對于物聯網相關技術的成熟度來看，通信技術和計算機數據處理技術相對成熟，而傳感技術平臺的搭建卻相對比較薄弱，因此，發展傳感器技術不僅是我國實現物聯網核心技術的關鍵，也是全面發展戰略目標的關鍵。
在物聯網構建初期，在大量基礎設備生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到質量標準。因此，可以說，沒有優良的傳感器技術，現代化生產也就失去了基礎；沒有傳感器技術支持，物聯網構造也將失去基礎。
傳感器的性能決定物聯網性能。傳感器是物聯網中獲得信息的唯一手段和途徑，傳感器采集信息的準確、可靠、實時將直接影響到控制節點對信息的處理與傳輸。傳感器的特性、可靠性、實時性、抗干擾性等性能，對物聯網應用系統的性能起到舉足輕重的作用。
傳感器升級可以加速網絡升級，傳感器技術的升級換代將提升網絡的升級換代。當信息采集用第一代模擬傳感器時，會產生第一代傳感器網絡；當信息采集仍用第一代模擬傳感器，控制站之間采用數字通信時，會產生第二代傳感器網絡；當信息采集采用第二代數字傳感器或第三代智能傳感器時，控制和通信采用全數字化技術，從而將產生第三代傳感器網絡；當信息采集采用第四代網絡化智能傳感器時，就產生了物聯網。
傳感器產業化決定著物聯網市場的應用前景。未來10年，物聯網將有上萬億元的高科技市場，其產業要比互聯網大30倍。在大力發展物聯網的同時，如果不發展傳感器技術，則大量傳感器勢必要從國外進口，傳感器市場被國外占有，不儀經濟損失巨大，而且國家安全無保障。相反，如果在發展物聯網的同時，從一開始就考慮傳感器的同步、協調發展，也許開始需要多花費一些資金，但從長遠看是十分有利的，因為這樣既提升了國產傳感器的制造水平，滿足物聯網的需求，保證r國內市場，同時還培養了一批傳感技術人才，縮小了與國外在傳感器方面的差距。