目前智能傳感器技術(shù)在國(guó)際環(huán)境下的發(fā)展

智能傳感器市場(chǎng)是隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展而迅速成長(zhǎng)起來(lái)的。

它由感應(yīng)元件、信號(hào)調(diào)理電路、控制器(或處理器)等組成，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、分析、甚至決策等功能。智能傳感器可以提高傳感器的精度，減少功耗和體積，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可組網(wǎng)性，從而擴(kuò)大了傳感器的應(yīng)用范圍，使其得到更快的發(fā)展。

主要以硅材料微加工技術(shù)和CMOS電路集成技術(shù)為基礎(chǔ)的智能傳感器。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，智能傳感器可以分為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)和光譜學(xué)三大類。

微機(jī)電技術(shù)和CMOS技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)低成本的大規(guī)模生產(chǎn)，可將傳感器元件與偏置、調(diào)理電路乃至超大規(guī)模電路集成在同一基片或封裝中，使器件具有多種檢測(cè)功能和數(shù)據(jù)智能處理功能。比如，利用霍爾效應(yīng)檢測(cè)磁場(chǎng)，利用塞貝克效應(yīng)檢測(cè)溫度，利用壓阻效應(yīng)檢測(cè)應(yīng)力，利用光電效應(yīng)檢測(cè)光線等智能裝置。

到目前為止，許多智能傳感器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活，例如智能手機(jī)，智能家居，可穿戴設(shè)備等，在工業(yè)控制設(shè)備，智能建筑，醫(yī)療器械，物聯(lián)網(wǎng)，檢測(cè)與測(cè)試，以及諸如監(jiān)視與瞄準(zhǔn)等軍事領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用。

分析市場(chǎng)和應(yīng)用。

主要產(chǎn)品有壓力傳感器、溫度傳感器、觸摸屏等，都有兩位數(shù)的增長(zhǎng)速度。基于MEMS、CMOS、光譜等主流技術(shù)的智能傳感器市場(chǎng)正處于快速成長(zhǎng)周期。

智能化傳感技術(shù)推動(dòng)了軍事應(yīng)用的發(fā)展。

強(qiáng)烈的軍事應(yīng)用需求持續(xù)推動(dòng)傳感器技術(shù)的發(fā)展和變革。CMOS、硅微加工、MEMS主流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)傳感器智能化的主要手段，也是實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，是降低成本的有效途徑。

感測(cè)器資料融合

將多個(gè)傳感器或多個(gè)來(lái)源的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到更準(zhǔn)確、可靠的信息或結(jié)論。比如，裝備電子系統(tǒng)的無(wú)人駕駛飛機(jī)，必須融合來(lái)自紅外，視頻和位置傳感器的數(shù)據(jù)。信息融合要求傳感器具有高度的控制計(jì)算能力和微型化。

戰(zhàn)地監(jiān)視和目標(biāo)定位傳感器

美國(guó)國(guó)防部根據(jù)對(duì)傳感器的研究，將戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視和瞄準(zhǔn)傳感器分成幾大類，見圖4。以MEMS,CMOS和光譜技術(shù)為基礎(chǔ)制造的傳感器主要有：

監(jiān)測(cè)和電子情報(bào)智能傳感器，其在航空航天的應(yīng)用包括環(huán)境探測(cè)、安全和地球觀測(cè)服務(wù)，并涉及水下船只、智能電子裝置(IED)、魚雷和導(dǎo)彈的探測(cè)和跟蹤，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)方面使用視頻監(jiān)測(cè)；

使炮塔等武器精確定位，并使智能傳感器在特定高度保證射擊精度；

多功能軍用智能傳感器集成裝置，滿足軍事應(yīng)用對(duì)傳感器系統(tǒng)的快速感知、操作、響應(yīng)等方面的要求。圖4美國(guó)國(guó)防部戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)控與目標(biāo)定位傳感器參考分類

空間應(yīng)用傳感器

一個(gè)中型的太空飛行器擁有大約數(shù)百個(gè)傳感器，需要開發(fā)智能傳感器。航天應(yīng)用中對(duì)傳感器的抗輻射加固等方面的特殊要求，比其它軍事領(lǐng)域更高。開發(fā)地面智能傳感器是實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用的一個(gè)重要途徑。將電磁技術(shù)應(yīng)用于遙感傳感器信息采集的重要技術(shù)領(lǐng)域。各種遙感傳感器在不同的電磁頻譜范圍內(nèi)工作。表格1列出了典型的遙感傳感器在科學(xué)研究，地球觀測(cè)和天氣預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用。

在傳感器、MEMS和CMOS技術(shù)的推動(dòng)下，美軍智能傳感網(wǎng)的發(fā)展明顯加快，擬實(shí)現(xiàn)微小化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式和傳感器信息融合，可為底層作戰(zhàn)人員提供強(qiáng)化態(tài)勢(shì)感知手段。

這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域包括各種各樣的各種傳感器。數(shù)字信息的初級(jí)處理可在一個(gè)傳感器上完成，圖像/信號(hào)處理功能有助于發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，進(jìn)行識(shí)別和分類處理。高級(jí)智能傳感器如智能塵埃，可以在戰(zhàn)場(chǎng)的每一個(gè)角落布設(shè)傳感器，具有低功耗，高隱蔽性，自主和自動(dòng)化功能，可自我感知，連續(xù)學(xué)習(xí)，甚至自動(dòng)檢測(cè)，跟蹤和分類目標(biāo)，以及網(wǎng)絡(luò)通訊。

國(guó)內(nèi)智能傳感器的發(fā)展

當(dāng)智能時(shí)代逐漸來(lái)臨，智能傳感器將成為未來(lái)智能系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的核心部件，成為所有數(shù)據(jù)采集的入口，成為智能感知外部世界的前端，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它的重要性將越來(lái)越突出。

但由于傳感器產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與應(yīng)用兩頭依賴，技術(shù)與投資兩個(gè)密集，產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)兩大分散的特點(diǎn)，導(dǎo)致我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)參差不齊，“散、小、低、弱、缺芯”現(xiàn)象突出，核心技術(shù)匱乏，與國(guó)際差距進(jìn)一步拉大。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于傳感器、CMOS控制處理芯片混合集成或單片集成技術(shù)的研究雖然很多，但影響較小。從國(guó)情出發(fā)，結(jié)合目前智能傳感器的發(fā)展趨勢(shì)，提出以下發(fā)展方向。

第一，堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向，發(fā)展產(chǎn)業(yè)。在市場(chǎng)配置資源與政府引導(dǎo)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)智能傳感器，建立產(chǎn)、學(xué)、研一體化的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，推動(dòng)“芯片-集成應(yīng)用-系統(tǒng)方案-信息服務(wù)”廠商之間的有效協(xié)同，構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，縮短技術(shù)到產(chǎn)品的研發(fā)周期，快速提升技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)突破，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

第二，聚焦應(yīng)用市場(chǎng)，抓住核心產(chǎn)品的關(guān)鍵領(lǐng)域。以智能制造、智慧生活、汽車電子、儀器儀表、國(guó)家安全等應(yīng)用行業(yè)為重點(diǎn)，加快推進(jìn)由MEMS、CMOS、光譜等主流技術(shù)構(gòu)成的智能傳感器產(chǎn)品研發(fā)與推廣應(yīng)用，掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，迅速形成產(chǎn)品研發(fā)能力，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

第三，重視基礎(chǔ)研究，推動(dòng)科技進(jìn)步。我們將積極推動(dòng)原創(chuàng)性的創(chuàng)新，開發(fā)新原理、新材料、新結(jié)構(gòu)的智能傳感器，例如量子傳感、MEMS生物芯片、納機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)、新型集成傳感微系統(tǒng)、3D及單芯片異構(gòu)集成技術(shù)等。

第四，軍民結(jié)合發(fā)展。著重針對(duì)MEMS、CMOS、光譜學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行廣泛的軍民應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。軍事領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是智能光電和紅外/聽覺、地震和磁性/射頻傳感器以及數(shù)據(jù)融合。以圖像傳感器、汽車傳感器、航空無(wú)線傳感微系統(tǒng)為重點(diǎn)，積極推進(jìn)以各種航天傳感器為代表的民轉(zhuǎn)軍、軍轉(zhuǎn)民和軍民融合發(fā)展。

深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測(cè)量傳感器的廠家。主要產(chǎn)品有微型壓式傳感器、S型拉壓力傳感器、測(cè)力傳感器、稱重傳感器、控制儀表、以及手持儀等力控產(chǎn)品達(dá)千余種，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于多種新型和智能化高端領(lǐng)域。

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