2008年IBM率先提出“智慧城市”概念，指出建設智慧地球需要三個步驟。其中，第一步就是傳感器的應用——即將各種創(chuàng)新的感應科技嵌入物體和設施中，從而令物質世界極大程度數(shù)據(jù)化。

我國首部《中國傳感器產業(yè)發(fā)展白皮書(2014)》顯示，2009-2013年，國內傳感器市場年均增長速度超過20%。據(jù)預測，未來5年我國傳感器市場將穩(wěn)步快速發(fā)展，平均銷售增長率將達到30%以上。

10個身高36CM，體重1.5KG，身穿紅色啦啦隊服、會跳舞的機器人啦啦隊員，憑借最新的反向鐘擺控制技術、超聲波位置測量技術及群控技術，隨著音樂舞動，“看似要倒卻不會倒”、“看似要撞卻不會撞”，還能整齊劃一地擺出12種列隊造型；最新發(fā)布的蘋果AppleWatch內置了陀螺儀和加速度計等傳感器來追蹤佩戴者的動作，從而獲得更加全面的體征數(shù)據(jù)；剛剛結束的2015中國家電博覽會上，家電巨頭也通過內置傳感器來實現(xiàn)家電的智能化……

李克強總理在今年的政府工作報告中指出，要制定“互聯(lián)網+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網等與現(xiàn)代制造業(yè)結合。而作為物聯(lián)網的基礎要素，傳感器被認為是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺，好似有了眼睛、舌頭和嘴巴等感覺器官，并通過互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)的搜集得以活化，以之為基礎產生的大數(shù)據(jù)分析更使未來的智能決策成為可能。

就目前而言，加速度傳感器、陀螺儀傳感器、重力感應器、光電傳感器已經廣泛應用于智能手機、可穿戴設備以及汽車、醫(yī)療等方方面面。毫無疑問，從簡單到復雜，連接器的發(fā)展及應用擴展正日趨加速，并將更廣泛地改變我們的生活。

機器人新技術亮相中國

今年的政府工作報告在“推動產業(yè)結構邁向中高端”部分中提出，新興產業(yè)和新興業(yè)態(tài)是競爭高地。要實施高端裝備、信息網絡、集成電路、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、等重大項目，把一批新興產業(yè)培育成主導產業(yè)。制定“互聯(lián)網+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網等與現(xiàn)代制造業(yè)結合。

事實上，包括傳感器在內的物聯(lián)網技術已經成為各大通信技術公司加大布局的方向，盡管普通消費者很難接觸到，但亦無孔不入地滲入到我們越來越智能的生活之中。而作為物聯(lián)網的基礎產業(yè)，傳感器的技術水平更直接影響了物聯(lián)網應用普及的關鍵因素。

正如我們開篇所介紹的，這是村田制作所(以下簡稱“村田”)啦啦隊在中國的首次亮相。作為村田第四代機器人，其不同于前幾代的最大特征是不再使用車輪協(xié)助移動，而是站在圓球上，并且能在圓球移動時保持平衡。

早在1991年，村田第一代機器人村田頑童誕生，之后，村田又分別在2005年研發(fā)出了第二代機器人村田頑童，2008年研發(fā)出了第三代機器人村田婉童。村田(中國)投資有限公司總裁丸山英毅坦言，他經常被問到，這些機器人對外銷售嗎？哪里可以買到?？蛇z憾的是，這些機器人只是作為其產品和最新技術的展示，并不會在終端銷售，“給多少錢都不能賣”。

而此次的設計和功能展示之所以不同，主要歸功于最新的反向鐘擺控制技術、超聲波位置測量技術及群控技術。而這些技術正是物聯(lián)網IOT的主要技術組成之一，在改變我們生活的智能化應用場景中比比皆是。

運用反向鐘擺控制技術，村田啦啦隊便可以做到“看似要倒卻不會倒”。在每個啦啦隊隊員的內部都配有3個陀螺儀傳感器，它們可以敏銳地捕捉到相應隊員身體的傾斜方向，及時提醒隊員們朝正確的方向移動。

據(jù)村田(中國)投資有限公司銷售市場部總監(jiān)丸山豪介紹，靠支撐啦啦隊員的小球的轉動，啦啦隊可以360度移動；此前的婉童和頑童使用相機來探測他們的位置，而啦啦隊則是靠超聲波傳感器來定位，因此即使是在黑暗的空間內也可以準確地移動；此外，超聲波傳感器、麥克和紅外線傳感器可以接收信號，所以能“實時”“準確”得把握所在位置，原理在于通過接受這兩種信號的時間差，測算出位置。

在生活中，陀螺儀傳感器的應用也并不少見。該技術已被廣泛應用于手機、數(shù)碼相機的防手抖功能，同時也可以應用于汽車導航系統(tǒng)、防滑裝置等領域，今后在汽車電子領域更將是不可或缺的技術。

此外，超聲波位置測量技術可以使村田啦啦隊做到“看似要撞卻不會撞”。每個啦啦隊隊員都配有5個超聲波麥克、4個紅外線傳感器及通信模塊。通過接收舞臺外側兩臺發(fā)信機發(fā)出的超聲波和紅外線，實時、準確地把握所在的位置，同時通過通信模塊把測算好的定位信息實時傳輸給控制系統(tǒng)，這樣便可以使每一個啦啦隊隊員都按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令行動。據(jù)現(xiàn)場工程師介紹，此技術在生活中可應用在GPS信號無法覆蓋的商業(yè)大樓內，以此來確定建筑內物體的位置，日后還可能應用在醫(yī)療健康等方面。

群控技術可以使村田啦啦隊整齊劃一的擺出12種列隊造型。該項技術是村田與京都大學的研究員們共同研發(fā)而成，可以使啦啦隊隊員之間整齊、高效、美觀的完成各個動作指令。丸山豪介紹說，未來群控技術可以在高層建筑物電梯的運行、交通管制系統(tǒng)中等領域得到應用。同時，該項技術的突破，使得未來統(tǒng)一指揮救災機器人在極端環(huán)境下更有效率地進行救援成為可能。研發(fā)人員也期待今后該技術可以應用到，汽車電子、自動駕駛等眾多領域。

不僅如此，在編排隊形的時候，設計者還在每個機器人身上貼上了RFID標簽，如果一臺機器人出現(xiàn)故障，會啟用后補選手，將故障機器人的RFID標簽信息交換，就又可以進行表演了。

多款新應用正改變生活

格哈德·鮑姆在《作為下一次工業(yè)革命基礎的創(chuàng)新》一文中指出，技術創(chuàng)新是物體能夠感知周圍環(huán)境和部署區(qū)域，并相互交換數(shù)據(jù)的基礎。例如，現(xiàn)代汽車通過攝像、雷達和激光等傳感技術來感知200米范圍內的周邊環(huán)境，這些傳感設備還可以互相通信。把數(shù)據(jù)流融合在一起，通過模式識別軟件的處理，可以區(qū)分和汽車相關的周圍環(huán)境。汽車之間附加的相互通信以及它們與在云端的后端系統(tǒng)之間的通信再次顯著擴大了數(shù)據(jù)和信息流的范圍，感知區(qū)域的半徑和信息量也都得到了增加。

正如我們所看到的，村田的機器人只是目前IOT所用到的各種傳感器技術的一個縮影。我們廣為熟知的智能手機、智能眼鏡等可穿戴設備、智能醫(yī)療乃至智能家居的種種應用場景，都是建立在對傳感器運用的基礎上的。

此前蘋果iPhone5S推出指紋識別技術，一度引發(fā)眾多手機廠商的效仿，其仰仗的就是其所收購的傳感器廠商AuthenTec的技術方案。這項耗資3.56億美元的巨資收購，使蘋果獲得了可用于NFC移動支付業(yè)務的指紋傳感器專利。而這款手機的上市，更引發(fā)了三星、華為眾多智能手機爭先植入指紋識別傳感器。

日前的世界移動通信大會(MWC)上，美國人機界面解決方案供應商Synaptics更推出了全新解決方案，使得觸控指紋傳感器小到僅為4mmx10mm，可以實現(xiàn)智能手機側邊式指紋識別。

不只是iPhone,剛剛推出的AppleWatch也內置了多種傳感器，包括了心率傳感器等，這些傳感器可以幫助用戶輔助記錄運動數(shù)據(jù)，并實時提醒用戶何時該運動。有券商報告曾預計，iWatch里可能整合超過10種傳感器以用于追蹤健康和運動數(shù)據(jù)。

其中，加速度傳感器似乎已經成為智能手機的標配，iWatch將使用加速度傳感器測量身體運動，并且可以記錄用戶步數(shù)以及睡眠習慣。陀螺儀也是一款不可缺少的組件，可以偵測轉動。陀螺儀獲得的數(shù)據(jù)可以與鍛煉邏輯算法相互協(xié)作。此外，陀螺儀還能讓Watch“感知”用戶，比如舉起手腕準備看表時，屏幕自動亮起。而據(jù)外媒披露的信息，更有一些傳感器因為沒有能達到蘋果的要求而沒有出現(xiàn)在首發(fā)功能陣營中。

除此之外，谷歌自行研發(fā)的無人駕駛汽車也是仰仗傳感器和軟件來實現(xiàn)一切操作。一個車共配備四個雷達，其中三個設置在前保險杠，一個設置在后保險杠，負責測量各種障礙物的距離，并允許系統(tǒng)適時減緩車速。而安裝在車頂旋轉的激光雷達傳感器，可掃描直徑120米范圍內的區(qū)域，并建立一個動態(tài)的、三維地圖環(huán)境。此外為了定位，還有一個傳感器安裝在左后輪，通過車輪的運動等指標確定汽車在地圖上的位置。

傳感器的應用在中國制造業(yè)也并不陌生。在剛剛結束的中國家電博覽會上，方太通過傳感器實現(xiàn)了自動感應的云智能廚電功能。而據(jù)介紹，早在上世紀90年代，方太就生產出第一臺人工智能吸油煙機，同樣是使用了傳感器，并提供自動感應探測功能。

在如此廣泛的應用中，傳感器像是人類五官的延伸，又稱之為“電五官”。在德國提出的工業(yè)4.0概念中，傳感器也是實現(xiàn)其生產智能化的必備元素。在現(xiàn)代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產也就失去了基礎。而我們廣為熟知的物聯(lián)網(IOT：InternetOfThings)又可譯作傳感網，傳感器的重要性不言而喻。

市場前景與創(chuàng)富機會誘人

在2008年IBM率先提出的“智慧城市”概念中，建設智慧地球需要三個步驟。其第一步就是傳感器的應用——即將各種創(chuàng)新的感應科技嵌入物體和設施中，從而令物質世界極大程度數(shù)據(jù)化。隨后，隨著網絡的高度發(fā)達，人、數(shù)據(jù)和各種事物都將以不同方式聯(lián)入網絡。第三，先進的技術和超級計算機可以對這些堆積如山的數(shù)據(jù)進行整理、加工和分析，將生硬的數(shù)據(jù)轉化成實實在在的洞察，并幫助人們做出正確的行動決策。

此概念提出之后不久，奧巴馬就在美國工商業(yè)領袖舉行的“圓桌會議”上發(fā)表講話，認為“智慧地球”與克林頓的“信息高速公路”戰(zhàn)略同等重要，并把“智慧地球”上升為美國國家戰(zhàn)略，作為美國全球戰(zhàn)略的重要組成部分。他認為，“智慧地球”是刺激美國經濟全面復蘇，振興美國經濟、確立未來競爭優(yōu)勢的關鍵所在，將帶動美國工業(yè)向智慧化飛躍，為美國高附加值產品向全球輸出提供必要條件，進一步強化美國的技術優(yōu)勢及對全球經濟和政治的掌控。

被譽為中國版工業(yè)4.0的《中國制造業(yè)發(fā)展綱要(2015-2025)》也十分關注物聯(lián)網與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合運用。此外，發(fā)布的《物聯(lián)網十二五規(guī)劃》中，在重點工程內容中也提到發(fā)展微型和智能傳感器、無線傳感器網絡等。

我國首部《中國傳感器產業(yè)發(fā)展白皮書(2014)》顯示，2009-2013年，國內傳感器市場年均增長速度超過20%，2014年市場規(guī)模有望超過860億元。據(jù)預測，未來5年我國傳感器市場將穩(wěn)步快速發(fā)展，平均銷售增長率將達到30%以上。

放眼全球，英泰諾咨詢公司指出，2016年全球汽車傳感器規(guī)?？蛇_419.7億歐元，占全球市場的22.8%；在信息通信行業(yè)中規(guī)模至2016年也可達421.6億歐元，占全球市場的22.9%，且有可能成為最大的單一應用市場。值得注意的是，未來幾年亞太地區(qū)市場份額將持續(xù)增長，預計2016年將提高至38.1%，北美和西歐市場份額將略有下降。

特別是在可穿戴設備市場，IHS預期，消費者對各類可穿戴設備的強勁需求，將讓應用在可穿戴設備中的傳感器出貨量激增，預計在2013至2019年間將成長數(shù)倍，從2013年的6700萬顆增長到2019年的4.66億顆。此外，由于每款可穿戴式設備中的傳感器數(shù)量不只一顆，傳感器的種類、功能用途多種多樣，所以可穿戴傳感器的成長速度將會遠高于可穿戴設備。

更為重要的是，依托于傳感器的智能硬件將提供另一種“顛覆”的可能。

在出身于華為的方廣資本管理合伙人、CEO洪天峰看來，作為IOT的三個關鍵的因素，第一要連接互聯(lián)網，第二要感知，第三要智能化，而連接和感知的能力離不開硬件做支撐。也就是說，在萬物互聯(lián)時代，硬件除了本身具有的功能外，還要有連接和感知的功能，把運營過程中產生的數(shù)據(jù)送到云平臺，經過大數(shù)據(jù)、人工智能的處理后，硬件才會變得智能。

這種“連接+感知+智能化”使得任何一個物體和設備都會進入高度智能的狀態(tài)。我們把它用到什么場景就會誕生相關領域的智能。比如，我們把它用到工廠，就是現(xiàn)在熱談的工業(yè)4.0；用到城市管理，就是智慧城市；用在交通，就是智能交通；用在醫(yī)院，就是智能醫(yī)療；用在家庭，就是智能家居；用在個人身上，就是智能可穿戴設備。

洪天峰認為，它開放了一個嶄新的世界，不再像傳統(tǒng)PC互聯(lián)網和移動互聯(lián)網一樣，大家需要依附于企業(yè)巨頭生存。它更像是一個自成一體的體系，能夠駕馭它的企業(yè)將更有機會擺脫對手脫穎而出。

更多資訊請關注傳感器頻道