智能传感器发展史：因宇宙飞船而生，为物联网而活
- 2019/12/20 9:10:48 16967
- 来源：传感器专家网
【仪表网 仪表科普】智能传感器(smart Sensor)是具备自动状态感知、信息分析处理和实时通信交换的一种新型传感器，是实现智能制造和物联网的基础。纵观传感器的发展历史，智能传感器属于新兴传感器，是近代才研发出来的，且将在未来一直影响我们的生活。
传感器的发展历程的可大致分为三代：
第一代是结构型传感器，它利用结构参量变化来感受和转化信号。
第二代是上70年代发展起来的固体型传感器，这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，是利用材料某些特性制成。
第三代传感器是2000年开始逐渐发展的智能型传感器。
起源：为宇宙飞船而生
但其实智能传感器概念早在20世纪70年代，由美国宇航局在研制宇宙飞船的过程中提出并形成。
1978年，美国宇航局(NASA)早提出智能传感器(Smart Sensor)的概念，航天器上大量的传感器不断向地面发送温度、位置、速度和姿态等数据信息，用一台大型计算机很难同时处理如此庞杂的数据，要不丢失数据，并降低成本，必须有能实现传感器与计算机一体化的智能传感器。
同期，应用了智能化传感器的宇宙飞船被研发出来。宇宙飞船上运用了大量的传感器，不断地向地面发送温度、位置、速度等数据信息，然后通过CPU计算处理单元分散化技术，同时处理这些庞大的数据，实现自校准、自补偿和远程通信等功能。这就是早的智能化传感器。它将传感器的输出信号经过处理和转化后，再由接口送到微处理机进行运算处理。
直到20世纪80年代，传感器与微处理机开始结合。那时，主要以微处理器为核心，把传感器信号调节电路、微计算机存储器及接口电路集成到一块芯片上，使传感器具有一定的人工智能。
1983年，美国霍尼韦尔(Honeywell)公司开发出智能传感器，ST3000系列智能压力传感器。
20世纪90年代，随着智能化测量技术的进一步提高，传感器实现了微型化、结构一体化、阵列式和数字式，具备了自诊断、记忆与信息处理等多种功能，操作变得更简单，使用起来更方便。
1993年，IEEE(电气与电子工程师协会)和NIST(美国国家技术标准局)提出了“智能传感器接口标准(Smart Sensor Interface Standard)”。
2000年开始，随着微电子机械系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，)技术的大规模使用，进一步推动传感器向智能化、微型化、集成化发展。
2010年以后，随着物联网和智能制造的兴起，智能传感器得到广泛的关注和迅猛的发展。
发展：落地物联网，升级智能制造
对于物联网来说，智能传感器本身就是一个典型的物联网智能终端，或者说目前的典型物联网智能终端也是一种智能传感器。
相较于普通传感器的感知——输出的单一功能，以及失效后无法及时判定等缺点，智能传感器自身具备数据采集、数据处理、数据上传、指令执行、自校正和自动补偿等功能，同时通过电池及太阳能等辅助供电方式，能够真正做到无人值守应用，全天候完成赋予的监控使命。
所以说传感器智能化是物联网理念下的必然趋势，同时物联网技术的推演将衍生出更多发展成熟的智能传感器。如今智能传感器已落地应用在多种物联网场景中，包括机器人、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、无人机、智慧城市、智能家居、智能运输、智能医疗等。
而在工业生产过程中，也需要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态。可以说智能传感器是实现智能制造的核心设备，它直接影响到智能制造的发展进程。
智能制造一个必备要素就是数据的自动化流动，而现场的数据获取是第一个开始流动的地方。不管是数据的采集、存贮、显示、监控还是其他信息的集成，在前端感知领域，智能传感器就是实现智能化的关键。缺了它，智能制造将无从谈起。
在智能制造的发展进程中，智能传感器作为智能装备感知外部环境信息的自主输入装置，要兼顾监控、测量、分析评估等一系列的工作，对智能装备的应用起着技术牵引和场景升级的作用。
智能传感技术是智能制造和物联网的先行技术，作为前端感知工具，具有非常重要的意义。
未来：智能传感器成企业未来重点布局领域
据相关数据显示，2015年传感器市场规模为995亿元，其中智能传感器达到约698亿元，市场占比超过70%，2016年智能传感器市场再度扩大至1700亿元左右，年均复合增长率达到两位数以上，预计2019年市场规模将突破3000亿元。
同时在我国，2015年国内智能传感器企业产值约为14亿美元，预计2019年国将达到37亿美元，复合年均增长率超过30%。2019年，预计我国智能传感器市场规模还将扩大到137亿美元，本土化率将从2015年的13%提升到27%。
因此，不管是从还是国内市场来看，目前智能传感器的发展都属于快速上升态势，未来一段时间内将是市场发展的主流。
据上市公司经营产品统计，国内25家传感器上市公司从事智能传感器的企业有12家，接近一半的企业从事智能传感器研究，可见市场前景广阔。
国内25家上市企业传感器产品类型分布(单位：%) 来源：前瞻产业研究院整理
智能传感器作为信息数据技术的基础，如今已经融入到了我们的生产与生活之中，不管是从机器人到无人驾驶，还是从智能手机到智慧家居，抑或是正在建设的智慧城市，都能瞧见它的身影。未来，伴随着智能化理念对各行各业的渗透，智能传感器必将在市场整体规模中占据“半壁江山”。
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