產(chǎn)業(yè)觀 | 8大趨勢(shì)已現(xiàn)，未來(lái)傳感器將徹底改變你的生活！

未來(lái)傳感器將徹底改變你的生活

現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到2022年，傳感器的重要性越來(lái)越高，物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、人工智能、自動(dòng)駕駛……無(wú)不離不開(kāi)傳感器。

2022年，傳感器更伴隨著這些技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步改變我們的生活，同時(shí)傳感器本身也面臨新的發(fā)展需求。本文從傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)兩個(gè)方面，闡述傳感器的未來(lái)。

避免錯(cuò)過(guò)傳感器行業(yè)深度資訊、報(bào)告，以及傳感器技術(shù)、傳感器與測(cè)試技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)……等傳感器知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注傳感器專家網(wǎng)公眾號(hào)，設(shè)為星標(biāo)，查看往期內(nèi)容。

自傳感器誕生以來(lái)，由于它可以幫助人類將曾經(jīng)不可知、難判斷的信息變成易獲取、更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，傳感器已經(jīng)成為數(shù)字化社會(huì)最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施。從智能手機(jī)到智能語(yǔ)音設(shè)備，從能源平臺(tái)到工業(yè)設(shè)備，傳感器自然而然地“化身”為人類連接機(jī)器、人類自身，以及自然環(huán)境的外延器官。

隨著傳感器，以及與之相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、儲(chǔ)能、新材料、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備等軟硬件技術(shù)的發(fā)展，還有成本的持續(xù)下降，傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景將變得越來(lái)越豐富。

傳感器將如何改變我們的生活？

2020年，全球有3000億個(gè)傳感器遍布于我們的日常生活中，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到105億美元，而可打印的柔性傳感器的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到73億美元。

同時(shí)，隨著數(shù)百億的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，他們會(huì)改變我們的生活和工作方式。

家庭和辦公

冰箱會(huì)在牛奶灑落的時(shí)候發(fā)信息提醒我們；我們躺在床上就能夠打開(kāi)咖啡機(jī)……類似的很多事情都將在未來(lái)十年或十年以上實(shí)現(xiàn)。盡管智能家電在過(guò)去幾年里一直主宰著拉斯維加斯的消費(fèi)電子產(chǎn)品展(CES)，但尚未出現(xiàn)任何單一產(chǎn)品或主導(dǎo)品牌。RNR市場(chǎng)研究公司估計(jì)去年這個(gè)市場(chǎng)價(jià)值200億美元，內(nèi)部人士將這個(gè)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)描述為一個(gè)充滿活力且混亂的市場(chǎng)。

Nest恒溫器是迄今為止最具突破性的產(chǎn)品，尤其是在節(jié)省功耗省電方面。由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，界面比現(xiàn)有的可編程溫度調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)單，并且有來(lái)自谷歌的支持（谷歌在2013年給予32億美元的啟動(dòng)資金），Nest在加拿大，英國(guó)和美國(guó)一直備受關(guān)注。

恒溫器更多的是控制你家的能耗，而不是被你家的電器、燈具、電視機(jī)、電腦音響套裝所消耗。Nest聲稱其設(shè)備 可以 通過(guò)熟悉用戶的日常使用習(xí)慣，然后自己進(jìn)行編程設(shè)置，并讓用戶可以通過(guò)手機(jī)來(lái)進(jìn)行控制家用電器。這樣一來(lái)，可以為用戶節(jié)省20％的電能。

其他的產(chǎn)品更多的是在新奇，比如2018年CES展的一大亮點(diǎn)是Tagg，Tagg可以遠(yuǎn)程追蹤你的狗或貓的位置的。還有亞馬遜推出一款品牌按鈕，你可以在自己的房子周圍貼一圈，讓你可以隨手來(lái)訂購(gòu)洗衣粉和手紙等生活用品。還有布拉德(Brad)，一個(gè)聰明而又有需要的烤面包機(jī)，在他的網(wǎng)絡(luò)中與其他的烤面包機(jī)進(jìn)行檢查對(duì)比，看看他們有多少動(dòng)作，如果他覺(jué)得被忽略了，就會(huì)自己動(dòng)起來(lái)提醒你。

還有蘋果。其HomeKit平臺(tái)希望智能家居領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者可以使用它來(lái)創(chuàng)建設(shè)備控制應(yīng)用程序。其目的是為該行業(yè)提供一個(gè)網(wǎng)關(guān)，一種通用語(yǔ)言。蘋果公司通常只在具有巨大潛力的市場(chǎng)上投資，而RNR的數(shù)據(jù)顯示，到2020年，智能住宅市場(chǎng)可能會(huì)增長(zhǎng)到600億美元。

辦公大樓也發(fā)生了變化。都是針對(duì)最低限度的效率和員工的方便。例如，思科從四個(gè)地點(diǎn)控制了全球300座建筑的核心功能，包括氣候、電力使用和安全。該公司預(yù)計(jì)，當(dāng)一位高管開(kāi)車進(jìn)入車庫(kù)時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，讓電梯來(lái)接她，并打開(kāi)她辦公室的燈。

擁有復(fù)雜的內(nèi)部控制氣候的建筑已經(jīng)變得更加普遍。例如，曼尼托巴水電(Manitoba Hydro)的新摩天大樓有一個(gè)巨大的天然濕潤(rùn)器——一個(gè)潮濕的房間，幾層樓高，充滿了熱帶植物，還有一個(gè)與管道相連的水，這些管道可以在整個(gè)建筑中輸送潮濕的空氣。系統(tǒng)知道什么時(shí)候打開(kāi)和關(guān)閉百葉窗，或者讓陽(yáng)光進(jìn)來(lái)(從免費(fèi)的太陽(yáng)熱中獲益)或者保持它。

城市

如今，世界上一半以上的人口居住在城市中心，到2050年，幾乎三分之二的人將居住在城市中心，這意味著有25億的城市居民將在城市居住、使用和運(yùn)輸。對(duì)于今天的城市來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)噩夢(mèng)般的場(chǎng)景，因?yàn)榻煌ā㈧F霾、犯罪、堆滿垃圾的垃圾桶以及低效率的照明，占了城市電力預(yù)算的四分之一到一半。但目前正在測(cè)試的技術(shù)將幫助未來(lái)的城市更好地應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的移民問(wèn)題。

有嵌入式視頻傳感器的紅綠燈可以根據(jù)汽車的位置和時(shí)間調(diào)整路燈的綠色和紅色。它們是一種雙贏，既減少了擁堵，又減少了煙霧，因?yàn)樵诩t燈亮的車輛消耗了城市地區(qū)17%的燃料。

在巴塞羅那的市場(chǎng)上，嵌入車位的傳感器可以將空點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息傳遞給正在尋找車位的用戶。西門子(Siemens)最近向一家初創(chuàng)企業(yè)提供了一筆融資，用于建造可以引導(dǎo)汽車進(jìn)入可用地點(diǎn)的無(wú)人駕駛飛機(jī)。聽(tīng)起來(lái)微不足道嗎?這并不是:高達(dá)30%的擁堵是由于司機(jī)在街道上徘徊尋找停車的地方造成的。

特拉維夫正通過(guò)為公共汽車、穿梭巴士、出租車和汽車排水車提供一條車道，來(lái)解決繁忙道路上的交通問(wèn)題，同時(shí)也讓那些沒(méi)有耐心和有錢的通勤者也可以使用指定的車道。道路上的傳感器會(huì)識(shí)別汽車的車牌號(hào)碼，并根據(jù)路面的繁忙程度自動(dòng)對(duì)車主的信用卡收費(fèi)。

在圣地亞哥，智能LED街燈只有在行人或車輛接近時(shí)才會(huì)打開(kāi)——該市最近更換了3000盞老式路燈，配備了傳感器，每年可節(jié)省25萬(wàn)美元。英國(guó)人試圖阻止流氓行為，他們正在測(cè)試一盞燈，當(dāng)它檢測(cè)到砰砰聲和大聲叫囂時(shí)，會(huì)發(fā)出一盞特別亮的燈，并配備了攝像頭，將直播視頻傳送到云端。

在費(fèi)城，他們已經(jīng)投資了4000美元的太陽(yáng)能垃圾桶(稱為大肚子)，用來(lái)粉碎垃圾，并向調(diào)度員發(fā)送信件，要求在他們滿的時(shí)候再來(lái)取。Philly能夠?qū)⒚恐芾占臄?shù)量從17個(gè)減少到3個(gè)，并實(shí)現(xiàn)每年100萬(wàn)美元的節(jié)省燃料、維護(hù)和勞動(dòng)力成本。

制造業(yè)

位于賓夕法尼亞州約克市的哈雷-戴維森摩托車廠建于1973年，是典型的流水線操作。但幾年前，它得到了思科的高科技更新。現(xiàn)在，一系列與所謂的制造執(zhí)行系統(tǒng)相連的傳感器，從工廠的地板上收集數(shù)據(jù)，以查明任何問(wèn)題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)后面的擋泥板阻礙了這個(gè)過(guò)程時(shí)，管理人員改變了布局，使零件直接流向生產(chǎn)線，而不是手工收集和移動(dòng)。在另一個(gè)房間里，傳感器可以分辨出空氣流動(dòng)、濕度是否最佳，并在必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行修正。這個(gè)系統(tǒng)并不便宜。

分析師稱，將一個(gè)制造執(zhí)行系統(tǒng)安裝到單個(gè)工廠的成本在50萬(wàn)美元到100萬(wàn)美元之間。但是根據(jù)SAP(提供哈雷工廠的軟件)，工廠現(xiàn)在可以多生產(chǎn)出25%的自行車，工人減少30%。它可以在短短6個(gè)小時(shí)內(nèi)完成交付，而不是在21天內(nèi)交付1700輛自行車。

在德國(guó)，西門子的安伯格工廠每年生產(chǎn)近1200萬(wàn)臺(tái)可編程邏輯控制器。(PLC是一個(gè)交換機(jī)，可以控制各種各樣的系統(tǒng)，如游船、滑雪纜車和組裝線。)在整個(gè)制造和裝配過(guò)程中嵌入的微型傳感器幫助公司幾乎消除了缺陷:它聲稱其PLCs是完美的99.99885%的時(shí)間。

更大的“可視性”——從傳感器到智能手機(jī)和平板電腦的即時(shí)信息——也使得機(jī)器的停機(jī)時(shí)間大大減少，因?yàn)榻?jīng)理們可以在爆炸之前發(fā)現(xiàn)瓶頸和現(xiàn)有的或即將到來(lái)的維修問(wèn)題。埃森哲最近報(bào)告說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將平均維修費(fèi)用削減12%，維修費(fèi)用減少30%，停工時(shí)間減少70%。它還可以通過(guò)智能能源管理系統(tǒng)節(jié)省電力成本，這是工廠的主要開(kāi)支之一。電價(jià)會(huì)自動(dòng)納入機(jī)器的工作時(shí)間表，允許工廠避免價(jià)格高峰。

通用電氣(GE)董事長(zhǎng)杰夫 伊梅爾特(Jeff Immelt)曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的:“如果你昨晚作為一家實(shí)業(yè)公司去睡覺(jué)，你將會(huì)在今天早上醒來(lái)，成為一家軟件和分析公司。”

交通

新款特斯拉電動(dòng)轎車的零售價(jià)為7萬(wàn)美元。此外，它還能在不到4秒的時(shí)間內(nèi)以每小時(shí)100公里的速度讓人羨慕，它能在一次充電中達(dá)到435克。如果你的果汁喝得很低，汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)把你帶到最近的充電站。埃龍·馬斯克(Elon Musk)的最新一代汽車配備了自動(dòng)駕駛儀(Autopilot)，它使用了攝像頭、雷達(dá)和360度聲納傳感器的組合，自動(dòng)駕駛在開(kāi)闊的道路上，在停停的交通中，不僅能找到，還能找到平行的停車位。這款相機(jī)還可以讀取速度限制，并警告司機(jī)減速。遠(yuǎn)離你的車道和司機(jī)的座位。

而且特斯拉的情況一直在變好，多虧了內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)軟件，它向公司的工程師發(fā)送了源源不斷的數(shù)據(jù)。自汽車發(fā)布以來(lái)，程序員們已經(jīng)對(duì)軟件進(jìn)行了幾次升級(jí)，以提高軟件的范圍，使其能夠在其他車輛處于盲點(diǎn)時(shí)警告駕駛員，并在另一輛車接近時(shí)自動(dòng)將高光束調(diào)暗。

所有這些都是說(shuō)，你的汽車是靜止的，它的功能在銷售點(diǎn)，正在快速地后退。梅賽德斯-奔馳(Mercedes-Benz)等老牌公司也將推出智能汽車。在硅谷的研究中心，一個(gè)工程師和程序員團(tuán)隊(duì)正在完善一個(gè)模型，該模型可以與智能手機(jī)交互，收集你的約會(huì)信息，并提出到達(dá)目的地的路線，并顯示實(shí)時(shí)交通信息。今年5月，F(xiàn)reightliner(戴姆勒公司的子公司，與奔馳公司一起)獲得了世界上第一輛機(jī)器人卡車的內(nèi)華達(dá)州牌照，該公司已經(jīng)在該州道路上進(jìn)行了15,000公里的測(cè)試(盡管是與一名操作員一起駕駛)。

研究公司高德納(Gartner)估計(jì)，到2020年，全球道路上的聯(lián)網(wǎng)汽車將達(dá)到2.5億輛，其中許多汽車能夠自動(dòng)駕駛。每年有800萬(wàn)起交通事故，130萬(wàn)起撞車事故;思科公司的Smart聯(lián)網(wǎng)車輛部門已經(jīng)提出，自動(dòng)駕駛汽車可以消除多達(dá)85%的正面碰撞。他們也可以幫助緩解交通，因?yàn)樗麄兛梢韵嗷ソ涣魉麄兊奈恢茫虼吮热祟愸{駛的車輛更接近。交通專家稱之為“連”包裝更多的汽車到相同的道路太空可能幫助拯救司機(jī)至少900億小時(shí)的他們現(xiàn)在每年花在堵塞,產(chǎn)生了2.2億噸的碳排量和浪費(fèi)了至少1萬(wàn)億美元的燃料成本和生產(chǎn)力損失。

航空航天

航空工業(yè)一直遲遲不采用新技術(shù)——例如，美國(guó)的空中交通管制系統(tǒng)，仍然運(yùn)行于上世紀(jì)70年代建造的搖搖搖搖的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施。從某種程度上來(lái)說(shuō)，這是可以理解的:當(dāng)我們談?wù)?萬(wàn)英尺高的大型移動(dòng)設(shè)備時(shí)，技術(shù)故障的后果是非常可怕的。

但事實(shí)是，這種技術(shù)可以防止像德國(guó)之翼(Germanwings)這樣的悲劇發(fā)生——一名不安的副駕駛鎖定了機(jī)長(zhǎng)，并故意飛進(jìn)了法國(guó)的航空公司——已經(jīng)存在了，這使得它變得更加毫無(wú)意義。飛機(jī)早就裝備了傳感器，可以收集燃料效率、高度、位置和維修問(wèn)題的數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)通常只是在飛機(jī)著陸后才進(jìn)行處理。隨著連接和數(shù)據(jù)處理軟件的進(jìn)步，沒(méi)有理由不能發(fā)送和解析中飛行。同樣的技術(shù)也可以用來(lái)在危機(jī)情況下覆蓋飛行員，比如德國(guó)之翼，或者更頻繁地加載每架飛機(jī)的位置——這將極大地幫助馬航370航班的搜尋工作。

但變化正在慢慢到來(lái)。飛機(jī)引擎中的傳感器現(xiàn)在可以通過(guò)測(cè)量噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度來(lái)檢測(cè)和分離出發(fā)展中的問(wèn)題，在飛機(jī)還在空中的時(shí)候，就可以與飛行員和地面人員進(jìn)行交流。

在效率方面，通用電氣開(kāi)發(fā)了一種工具，可以測(cè)量燃油的使用，并巧妙地移動(dòng)機(jī)翼的襟翼(包括其他東西)，以減少不必要的阻力。這項(xiàng)技術(shù)幫助意大利航空公司在一年內(nèi)減少了1%的燃料消耗。由于全行業(yè)的燃料支出每年徘徊在300億美元左右，即使是如此小的節(jié)省也很可觀。

鐵路行業(yè)也正在慢慢走向現(xiàn)代化。英國(guó)的網(wǎng)絡(luò)鐵路公司和Cisco公司正在安裝傳感器，并在軌道旁邊安裝傳感器，以通知中央指揮中心，如果他們需要維修，或者受到附近山體滑坡或洪水的威脅。這將減少目前用于鐵路檢查的約130萬(wàn)小時(shí)。

紐約的通勤者們用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)感謝短途通勤。該市的Canarsie地鐵線最近安裝了siemens軌道和火車，它可以精確定位比老式自動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)更精確的位置(它使用了trackside燈來(lái)告訴列車在通過(guò)定點(diǎn)時(shí)停止和前進(jìn))。因?yàn)橹悄苘壍乐阑疖嚨拇_切位置，這就意味著火車之間的間隔不需要那么大，可以讓更多的列車在繁忙的航線上運(yùn)行，每小時(shí)26次，而不是15次。

航運(yùn)也參與進(jìn)來(lái)了。德國(guó)在二戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)奇跡中，德國(guó)主要的港口城市漢堡-能勒，近年來(lái)面臨著幾個(gè)與此有關(guān)的問(wèn)題。每天抵達(dá)港口的550輛卡車中，有許多都在等待船只駛?cè)敫劭诘拈L(zhǎng)隊(duì)中閑置了數(shù)小時(shí)，或者停泊在港口附近的居民區(qū)，因?yàn)楦劭诘貐^(qū)的港口很少。

每年有1萬(wàn)艘船在那里卸貨，經(jīng)常發(fā)生的情況是太多的船只同時(shí)到達(dá)，堵塞了相對(duì)較小的港口。考慮到其地理位置的歷史悠久，人口密度高，擴(kuò)張并沒(méi)有出現(xiàn)。現(xiàn)在，多虧了思科和SAP的一個(gè)項(xiàng)目，這些船只和900萬(wàn)個(gè)集裝箱通過(guò)港口傳送(并不斷更新)他們的準(zhǔn)確到達(dá)時(shí)間，所以卡車可以安排及時(shí)的接送和貨運(yùn)。卡車司機(jī)甚至可以遠(yuǎn)程預(yù)訂泊車位，這樣他們就不會(huì)開(kāi)車四處尋找停車位或堵塞城市的其他地方。

醫(yī)療

旨在幫助嬰兒潮一代居住的技術(shù)越來(lái)越繁榮。這并不令人意外，近15%的加拿大人現(xiàn)在65歲或更老，這一比例預(yù)計(jì)在20年內(nèi)將上升到23%。新一代的傳感器可以判斷住在家里的病人病情是否惡化，并立即與他們的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)溝通。

飛利浦——最著名的燈泡和電動(dòng)牙刷——在你吃藥的時(shí)候發(fā)明了一個(gè)可以打開(kāi)的藥丸盒，并向你的家人或護(hù)士發(fā)送信息，確認(rèn)你已經(jīng)服用了這些藥物。這家荷蘭公司最近剝離了一家新的醫(yī)療保健子公司飛利浦醫(yī)療(Philips Healthcare)，該公司是該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，目前正在努力尋找一種方式，這種方式對(duì)使用智能手機(jī)的年輕人來(lái)說(shuō)很容易，就像對(duì)患有退行性疾病和癡呆的80歲老人一樣。

他們的傳感器很特別，就像新生兒?jiǎn)挝挥脕?lái)監(jiān)測(cè)早產(chǎn)兒的傳感器一樣。由于不能直接放置在皮膚上，傳感器反而使用高清攝像頭來(lái)監(jiān)測(cè)皮膚的顏色、呼吸和溫度，并提醒護(hù)士注意任何變化。這些設(shè)備最終將幫助醫(yī)生和護(hù)士照顧和監(jiān)控更多在家里和醫(yī)院的病人。紐約Presbyterian醫(yī)院現(xiàn)在使用的智能床可以立即告知病人是否已經(jīng)起床，并讓護(hù)理站知道。

此外，F(xiàn)itBit、Apple Watch、suto等健身追蹤器的市場(chǎng)也在蓬勃發(fā)展，估值已經(jīng)超過(guò)20億美元，到目前為止已經(jīng)售出8400萬(wàn)部。這些監(jiān)測(cè)儀測(cè)量心率、睡眠模式、飲食、鍛煉等，并將數(shù)據(jù)傳送給移動(dòng)應(yīng)用。很快，這些信息就會(huì)被直接發(fā)送給你的醫(yī)療服務(wù)提供者或保險(xiǎn)公司，他們?nèi)匀幌嘈拍愕脑挘堑模忝恐苠憻捤拇危⑶铱偸亲邩翘荨Ｃ绹?guó)保險(xiǎn)商約翰 漢考克(John Hancock)(宏利的子公司)向客戶提供高達(dá)15%的保費(fèi)，如果他們?cè)敢饨怀鰯?shù)據(jù)，證明他們過(guò)著健康的生活方式。

接下來(lái)：皮下植入。基于使命的Medtronic公司已經(jīng)銷售了一種葡萄糖種植體，可以幫助糖尿病患者控制血糖。

能源

電網(wǎng)的設(shè)計(jì)是為了在需要的基礎(chǔ)上提供電力，以微妙地平衡供給和需求——這是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枨箅S時(shí)間、天氣和季節(jié)而變化。熱浪、暴風(fēng)雪、甚至是奧斯卡頒獎(jiǎng)典禮，都能給這個(gè)老化的基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)壓力。為了滿足突發(fā)的峰值，備用電站和柴油發(fā)電機(jī)必須準(zhǔn)備就緒，吞噬稀缺的資源。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是有效的。

所謂智能電網(wǎng)背后的基本原理很簡(jiǎn)單:電力是以需求為基礎(chǔ)定價(jià)的，這種信息會(huì)立即傳輸?shù)街悄茈姳怼⒑銣仄骱图矣秒娖魃希@樣它們就能在最便宜的時(shí)候，在非高峰時(shí)段獲得所需的電力。這個(gè)系統(tǒng)使用市場(chǎng)力量來(lái)平衡系統(tǒng)負(fù)載，理論上，應(yīng)該使電網(wǎng)更不容易受到黑和限電的影響。

試點(diǎn)項(xiàng)目，尤其是在意大利和德克薩斯州，已經(jīng)證明了該理論可以在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮作用。美國(guó)將2030年設(shè)定為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)大部分組件的非正式截止日期；安大略的Hydro One是目前全球許多地區(qū)公用事業(yè)公司之一。雖然它已經(jīng)重新安置了許多智能手表，但它仍將在2025年拍攝。

目前，他們只是直接將時(shí)間的使用直接發(fā)送到實(shí)用程序。但在未來(lái)，電表可以接收有關(guān)定價(jià)的信息和對(duì)系統(tǒng)的總需求，并據(jù)此管理自己。

輸電線和管道也得到了高科技的升級(jí)。通過(guò)對(duì)線路中傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以檢測(cè)和隔離維修問(wèn)題。而且預(yù)測(cè)軟件已經(jīng)在市場(chǎng)上可以預(yù)測(cè)哪些樹(shù)最有可能掉下來(lái)并取下線路。思科公司(Cisco)建設(shè)的管道內(nèi)襯有敏感的纖維，可以直接感應(yīng)到泄漏和無(wú)線電的幫助。對(duì)于老化的管道，通用電氣已經(jīng)開(kāi)發(fā)了軟件，可以整理地震數(shù)據(jù)、地形細(xì)節(jié)、人口密度、醫(yī)院和學(xué)校的位置，以幫助在持續(xù)的基礎(chǔ)上或緊急情況下做出維修決策。

可再生能源的增長(zhǎng)在很大程度上取決于智能電網(wǎng)。根據(jù)國(guó)際能源協(xié)會(huì)(International Energy Association)的數(shù)據(jù)，到明年，可再生能源將取代天然氣成為世界上第二大能源來(lái)源(煤炭仍處于領(lǐng)先地位)。在加拿大，風(fēng)能和太陽(yáng)能是目前增長(zhǎng)最快的發(fā)電行業(yè)(盡管它們?nèi)匀恢徽伎偭康陌俜种畮?。由于太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所產(chǎn)生的能量隨時(shí)間和時(shí)間的變化而變化，因此它們可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成更大的壓力。太陽(yáng)能電池板能夠傳達(dá)它們所產(chǎn)生的能量。它仍然是將這些面板堆疊到網(wǎng)格中，并且在我們不需要的時(shí)候找到一個(gè)可伸縮的電池來(lái)存儲(chǔ)溢出。

風(fēng)能也面臨著類似的整合問(wèn)題，盡管最新一代的渦輪機(jī)本身已經(jīng)從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中獲益。在風(fēng)力發(fā)電廠的前沿建造的通用渦輪發(fā)電機(jī)可以讓后面的人知道陣風(fēng)即將來(lái)臨，這促使他們立即改變?nèi)~片的角度，以保護(hù)自己免受傷害，延長(zhǎng)他們的壽命。一個(gè)相對(duì)較新的軟件程序也處理由渦輪傳感器收集的數(shù)據(jù)，并提出最佳的角度來(lái)產(chǎn)生更多的電力，增加風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)量5%。

農(nóng)業(yè)

盡管我們可能擁有普通家庭農(nóng)場(chǎng)的田園風(fēng)光，但農(nóng)民一直都是技術(shù)的早期采用者——畢竟，任何能幫助他們從土地上獲得的微薄生計(jì)的東西都是一件好事。

如今，大多數(shù)的農(nóng)民都在自己的土地上使用裝有g(shù)ps的智能手機(jī)，裝載著與農(nóng)業(yè)相關(guān)的應(yīng)用程序。隨著農(nóng)場(chǎng)的急劇增長(zhǎng)——在過(guò)去的25個(gè)世紀(jì)里，美國(guó)的平均分布已經(jīng)翻了一番——農(nóng)民(或者，正變得越來(lái)越普遍，擁有這些業(yè)務(wù)的大公司)迅速部署了數(shù)據(jù)收集、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)幫助跟蹤他們。

來(lái)自約翰迪爾的新機(jī)器不僅可以耕作、播種和收割，還可以收集農(nóng)民的數(shù)據(jù)，包括空氣和土壤溫度、濕度、風(fēng)速、濕度、太陽(yáng)輻射和降雨量。在干旱和干旱的地區(qū)，明智的澆水系統(tǒng)只在適當(dāng)?shù)牡胤饺錾献銐虻乃⒛芴綔y(cè)到水管道的泄漏。一家公司開(kāi)發(fā)了一種傳感器，可以檢測(cè)出一種特殊害蟲(chóng)的高計(jì)數(shù)，然后釋放干擾它們交配的信息素，從而減少對(duì)殺蟲(chóng)劑的需求。甚至奶牛現(xiàn)在也在實(shí)時(shí)地傳送數(shù)據(jù)，一家荷蘭公司制造了傳感器，當(dāng)它們附著在個(gè)體動(dòng)物身上時(shí)，可以告訴農(nóng)民哪些動(dòng)物處于高溫，懷孕或生病。

未來(lái)傳感器的8發(fā)展大趨勢(shì)

未來(lái)，傳感器將變得更小、更便宜、更準(zhǔn)確、更靈活、更節(jié)能、更環(huán)保，能夠收集更多類型的數(shù)據(jù)，并集成越來(lái)越多的新技術(shù)。

1.更小，更便宜

隨著各種新平臺(tái)和新材料的應(yīng)用，制造商可以制造更小的傳感器，其性能可以與毫米級(jí)和微波級(jí)的電子元器件一樣高，并且隨著更少的硅的應(yīng)用，成本將大幅降低。同時(shí)，新平臺(tái)還會(huì)降低傳感器的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造成本。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可自我校準(zhǔn)的傳感器具有非常高的成本效益。通過(guò)自動(dòng)校準(zhǔn)，可以減少傳感器的維護(hù)次數(shù)和時(shí)間，并大幅降低維護(hù)成本。另外，可自我修復(fù)的傳感器將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用范圍，并使維護(hù)成本更低，特別是在發(fā)生各種災(zāi)難和風(fēng)險(xiǎn)時(shí)將大有用處。

2.更高的準(zhǔn)確性

目前，多通道協(xié)作頻譜感知的研究還處于初期階段。未來(lái)，一旦技術(shù)成熟，它將比現(xiàn)在的單通道傳感器提供更精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

更準(zhǔn)確、更可靠和可復(fù)制的傳感器將在醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有更多的應(yīng)用場(chǎng)景，其實(shí)現(xiàn)的功能也更加強(qiáng)大。

3.更靈活且更柔性

柔性傳感器是未來(lái)傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前，柔性光傳感器、PH傳感器、離子傳感器和生物傳感器仍處在早期開(kāi)發(fā)階段。在未來(lái)，這些柔性傳感器將擁有更多創(chuàng)新應(yīng)用，如人造皮膚、可穿戴傳感器和微動(dòng)傳感。

通過(guò)微線技術(shù)和磁場(chǎng)，傳感器可以像頭發(fā)絲一樣纖細(xì)，而又具有彈性，不需要電源，可以無(wú)接觸地測(cè)量溫度、壓力、拉力、應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)和位置。

4.更好的感知與更多的數(shù)據(jù)

未來(lái)的傳感器將更有效地模仿人類的感官，來(lái)檢測(cè)、處理和分析復(fù)雜的信號(hào)，如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。例如，這些先進(jìn)的傳感器不僅僅能夠感知大量的單一分析物（例如二氧化碳），還可以破解氣味中的每個(gè)組成部分。

此外，智能微塵是由振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的微觀傳感器，可以監(jiān)控戰(zhàn)場(chǎng)、高層建筑或動(dòng)脈堵塞等各種情況。

5.更多的醫(yī)療應(yīng)用

目前，很多與健康相關(guān)的傳感器主要用在娛樂(lè)和生活方式領(lǐng)域，它們的功能達(dá)不到醫(yī)療級(jí)的要求。未來(lái)，更多醫(yī)療級(jí)的傳感器將通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)管審批并實(shí)現(xiàn)醫(yī)療應(yīng)用。

隨著實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的微型化，將加速生物危害感知的新興技術(shù)的研發(fā)，可穿戴傳感器將成為真正的醫(yī)療級(jí)設(shè)備，而非簡(jiǎn)單的生活和娛樂(lè)之用。醫(yī)療檢測(cè)將更加輕松，一臺(tái)檢測(cè)儀器可以分析更多的物質(zhì)，并減少對(duì)檢測(cè)樣品量的需求，比如，可以通過(guò)汗液和眼淚等體液即可完成健康檢測(cè)。

可吞服藥丸是實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)微型化的一個(gè)應(yīng)用，例如，已經(jīng)有很多健康科技初創(chuàng)企業(yè)使用可吞服傳感器替代傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡檢查，以減少患者的痛苦。還有一些科技公司研發(fā)的可吞服或可植入藥丸，可以在體內(nèi)長(zhǎng)期持續(xù)給藥，讓患者的日常治療更為輕松。

6.更節(jié)能

當(dāng)前，大多數(shù)傳感器并不是很節(jié)能，因?yàn)槠涫冀K處于開(kāi)啟狀態(tài)。未來(lái)，傳感器將變得更智能，并由特定條件驅(qū)動(dòng)，只有當(dāng)達(dá)到某個(gè)條件時(shí)才能被激活，而當(dāng)它們處于待機(jī)模式時(shí)，幾乎沒(méi)有功耗。

此外，傳感器還可以從周圍環(huán)境中獲取能量，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)久的運(yùn)行。例如運(yùn)動(dòng)、壓力、光線，或患者身體與周圍空氣的熱量差異等都可以成為傳感器的能量來(lái)源。

7.更環(huán)保

在未來(lái)，環(huán)境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。

例如，傳感器可以采用由細(xì)菌驅(qū)動(dòng)的，可降解的紙基電池，此類傳感器可用于農(nóng)田管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品流通監(jiān)測(cè)或醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域，而不會(huì)污染環(huán)境。

8.更高的復(fù)雜性和更好的兼容性

通過(guò)協(xié)調(diào)工作，傳感器將獲得額外的復(fù)雜性。傳感器集群可以更好地協(xié)調(diào)傳感器之間的工作，并通過(guò)自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)確定工作內(nèi)容和位置。

此外，各種新技術(shù)的采用，也將使傳感器變得更加多樣化。例如，通過(guò)激光技術(shù)，傳感器可以通過(guò)物質(zhì)獨(dú)特的光譜識(shí)別出物質(zhì)組成；飛行時(shí)間傳感器可通過(guò)紅外光脈沖測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體之間的距離；由晶體、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白質(zhì)等材料制造的壓電傳感器可以更好地對(duì)外部壓力和潛熱進(jìn)行響應(yīng)。

在未來(lái)，各種基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)步將進(jìn)一步推動(dòng)傳感器技術(shù)的快速進(jìn)化。傳感器將變得更加小型化、人性化，人機(jī)交互更加友好；同時(shí)，它們將變得更加隱形，更加不易察覺(jué)。隨著傳感器更加深入地融入我們的日常生活，以及與AI等新技術(shù)的融合，在未來(lái)的互聯(lián)互通和自動(dòng)化的世界中，傳感器將使我們的生活更加美好。

結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，傳感器的地位也水漲船高，因?yàn)橐郧霸S多無(wú)法感知的信息，都被先進(jìn)的新發(fā)明的傳感器一一搜集，成為服務(wù)于我們更好美生活的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在人類生活的世界，無(wú)處不遍布著各種各樣的傳感器。傳感器的未來(lái)已來(lái)。