传感器无处不在 工业4.0将其形成智能网络
- 来源：中国测控网
- 2015/12/3 18:04:1311805
工业4.0是什么？工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。通过这个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务与服务之间，能够形成一个互联，从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。实质上，传感器就是工业4.0的重要硬件之一。
目前中国的传感器产品已由过去的少数品种扩展到光敏、热敏、力敏、电压敏、磁敏、气敏、湿敏、声敏、射线敏、离子敏、生物敏等各种传感器，以及变送器、二次仪表等多种类、多形式产品，与国外研制领域相当。多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展。
“工业4.0不管网络化还是数字化，前端都将是智能化，但所有的这些都将离不开传感器，就像一个人一样，眼睛其实就是视觉传感器，鼻子是嗅觉传感器，而皮肤就是触觉传感器，正因为人有着这么多智能化的器官，人类才是高等智慧化的动物。除此，人还有执行器，如手、腿，包括眨眼、撇嘴这种动作，都是某些组织通过神经传输给大脑，大脑将这些数据进行计算和处理然后在指示给器官，器官才能做出各种动作和行为。
在整个控制理论里，所有的控制实现都是要经过前端的感知，虽然有些系统属于预先性的设置，但是预先性的设置和条件式的反应完全是两回事，在智能化方面也是两个性质的。
那么传感器的工作原理是怎样的呢?传感器工作原理主要是物理传感器的物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
在整个工业4.0过程中，传感器也可以说需求巨大，市场广阔，应用广泛。国内传感器行业大致可划分成三大块，物理传感器，化学传感器，生物传感器。在中国市场内，传感器行业就是一个朝阳产业，因为不管是德国的工业4.0，还是中国的工业2025，具体到物联网、智能汽车、智能家具，这些的前端核心都是传感器。
以上为传感器在各行各业市场的应用比例，可以看出传感器大的市场应用在于数码相机行业，应用市场小的在其他手持式通讯设备行业。
上图为传感器在汽车市场方面的应用，可以看出，从2011年开始至2015年，传感器的应用总体基本上是稳步增长的趋势。随着数据量的增大，集成了处理器的智能传感器将成为今后的重要发展方向。
汽车的发动机管理系统其采用各种传感器，是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号送入控制器，控制器将这些信息与储存信息比较、计算后输出控制信号。发动机管理系统不仅可以控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大地提高了发动机的性能。
据市场研究公司TransparencyMarketResearch测算，这类智能传感器的销售额可能会以每年10%的速度递增，到2018年有望达到69亿美元。对于未来智能传感器的发展，WinterGreen公司给出了充满希望的预测，集成处理器的智能传感器将在2019年达到2.8万亿个，远远高于2013年的6500万个。