得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持,智能家居產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)概念逐漸落地。在傳統(tǒng)家居像智能家居過渡的同時(shí),我們的生活正被智能團(tuán)團(tuán)包圍。熟悉物聯(lián)網(wǎng)的人都知道,此產(chǎn)業(yè)鏈可細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送4個(gè)環(huán)節(jié),而處于幾大環(huán)節(jié)中底層的標(biāo)識(shí)(信息采集)與我們生活為貼近。在利用信息的過程中,首先要解決的問題就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器就是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段,其扮演著不可或缺的角色。作為物聯(lián)網(wǎng)的子行業(yè),智能家居也是物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
有人將傳感器比作智能家居網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)末梢,因?yàn)橹悄芗揖酉到y(tǒng)是通過各種類型的傳感器,獲得家居環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并調(diào)用家電設(shè)備,利用負(fù)反饋的控制系統(tǒng),保持家居系統(tǒng)始終處于使人感覺安全、舒適、環(huán)保的狀態(tài)。所以在標(biāo)識(shí)環(huán)節(jié)中,傳感器的作用不可小覷,而在物聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)中主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、射頻識(shí)別、傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)通信等幾大類技術(shù),本文將從傳感器技術(shù)為切入點(diǎn),進(jìn)行傳感器技術(shù)、應(yīng)用用與市場剖析。
1、傳感器技術(shù)
首先,我們不得不了解下什么是傳感器?國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。對于搞技術(shù)的人來說,傳感器是熟悉不過的名詞,其負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)信息的采集,是物體感知物質(zhì)世界的“感覺器官”、是實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界感知的基礎(chǔ)、是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,可通過聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號(hào)來感知,為物聯(lián)網(wǎng)的工作采集、分析、反饋原始的信息。傳感器種類及品種繁多,原理也各式各樣。隨著技術(shù)的發(fā)展,新的傳感器類型不斷產(chǎn)生,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。傳感器技術(shù)的發(fā)展與突破主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是感知信息方面;二是傳感器自身的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
2、傳感器在智能家居中的分類
智能家居傳感器種類眾多,我們在使用過程中如何分類呢?人們通常是根據(jù)需要,站在不同的角度,為突出某一側(cè)面來分類的。下面我們來一一介紹:
第一種是5 類分類法,具體說明見下表:
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第二種按照其用途來分,傳感器可分類為壓力敏和力敏、位置、液面、能耗、速度、熱敏、光敏、聲敏、加速度、射線輻射、角度、振動(dòng)、溫度、流量、距離、濕敏、磁敏、色敏、味敏、氣敏、真空度、生物等傳感器。
第三種按照從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類:
①按照其所用材料的類別分: 金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器。
②按材料的物理性質(zhì)分: 導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體、磁性材料傳感器。
③按材料的晶體結(jié)構(gòu)分: 單晶、多晶、非晶材料傳感器。
第四種按照其制造工藝, 可以將傳感器區(qū)分為集成、薄膜、厚膜和陶瓷傳感器。
①集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。
②薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板〉上的相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí), 同樣可將部分電路制造在此基板上。
③厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料涂覆在陶瓷基片上制成的, 基片通常是Ah03 制成的, 然后進(jìn)行熱處理, 使厚膜成形。
④陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠一凝膠等〉生產(chǎn)。
第五種按照被測量來分,見下表:
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第六種按新型傳感器分類: 可分為激光與紅外傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、微傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳感器、核輻射傳感器、超聲波傳感器、生物傳感器等。
3、傳感器在智能家居中的應(yīng)用
眾所周知,真正的家居智能化僅靠智能手機(jī)和智能路由是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,真正的智能家居還需要大量的傳感器作為支持,否則,智能手機(jī)、智能路由也不能感知用戶真實(shí)情況。
仔細(xì)去看目前市場上的智能家居產(chǎn)品,其實(shí)各企業(yè)對智能家居的做法基本一致:使用硬件作為接入點(diǎn),通過傳感器或者其他方式搜集設(shè)備數(shù)據(jù)、用戶使用數(shù)據(jù),然后利用后端的大數(shù)據(jù)、優(yōu)秀算法,突破屏幕以及鍵盤的范疇,將更加個(gè)性化和符合個(gè)人需求的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)帶入家庭的方方面面。
從這里我們可以看出,企業(yè)加大在傳感器產(chǎn)品層面上的研究,是做出一個(gè)“好產(chǎn)品”的前提。
4、傳感器市場潛力
近年來,全球傳感器市場一直保持快速增長,2012年全球傳感器市場規(guī)模已達(dá)到952億美元,2013年約為1055億美元。未來,隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的持續(xù)好轉(zhuǎn),市場對傳感器的需求將不斷增多。

由物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)的智能交通、智能家居、智能電網(wǎng)等智能化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將極大推進(jìn)傳感器行業(yè)的壯大。據(jù)悉,預(yù)計(jì)到2020年,僅氣體傳感器產(chǎn)業(yè)規(guī)模就將達(dá)到600億元以上。
近年來智能家居領(lǐng)域“大動(dòng)作”頻頻,去年谷歌32億美元收購Nest,今年微信在和智能家居結(jié)合,包括電信運(yùn)營商、設(shè)備商在內(nèi),各方爭相開發(fā)智能路由器為智能家居構(gòu)建發(fā)展基礎(chǔ)。智能家居的大熱也為傳感器市場帶來更多發(fā)展機(jī)遇。
5、國內(nèi)傳感器之殤
智能家居在近兩年的熱炒下,業(yè)界普遍認(rèn)為產(chǎn)業(yè)已經(jīng)處于臺(tái)風(fēng)口,但是,筆者在此不得不給產(chǎn)業(yè)澆上一瓢冷水。多方資料查證下,得出結(jié)論:智能家居核心元件傳感器領(lǐng)域國內(nèi)技術(shù)仍比較落后。數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)傳感器品種在6000種左右,而國外已超過20000種。國內(nèi)中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%,傳感器芯片進(jìn)口更是高達(dá)90%,其中數(shù)字化、智能化、微型化等高新技術(shù)產(chǎn)品更是嚴(yán)重短缺。
6、傳感器發(fā)展趨勢
近年來,隨著科技的不斷發(fā)展,傳感器技術(shù)飛速發(fā)展。由于微電子技術(shù)和微機(jī)械加工技術(shù)的快速發(fā)展,傳感器發(fā)展前景和應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大,縱觀國內(nèi)外傳感器發(fā)展趨勢,傳感器有向多功能化、智能化、可移動(dòng)化、微型化、集成化、數(shù)字化、多樣化及網(wǎng)絡(luò)化等多個(gè)發(fā)展趨勢。

總結(jié):在智能家居領(lǐng)域,移動(dòng)終端、智能路由不能感知、采集用戶真實(shí)生活數(shù)據(jù),所以真正的智能家居需要大量的傳感器作為技術(shù)支撐。前段時(shí)間發(fā)布的《中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2014)》表示,2009-2013年國內(nèi)傳感器市場年均增長速度超過20%,2014年市場規(guī)模已達(dá)到860億元上下,并預(yù)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(dá)到30%以上。雖然國內(nèi)傳感器技術(shù)仍存在許多技術(shù)缺陷,但近兩年的中國智能家居產(chǎn)業(yè)正迎來發(fā)展黃金期,可以預(yù)測未來傳感器在智能家居領(lǐng)域的市場將不可估量。
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