小小傳感器催生大生意,從耳溫槍、紅外測溫儀、呼吸機到智能手機、智能燃氣表、智能汽車,形形色色的傳感器早已滲透進我們生活的方方面面。
全球傳感器和連接器生產(chǎn)商之一泰科電子(TE Connectivity,下稱“TE”)傳感器事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)總負責人龔凌松日前在接受澎湃新聞專訪時表示,傳感器是人工智能、萬物互聯(lián)的起點。智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧家居、智慧汽車等場景讓傳感器需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,也對傳感器提出了更高要求。除了高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集,傳感器還要做到集成化、小型化、低功耗。
市場對傳感器不斷提出新要求,持續(xù)革新的傳感技術(shù)也催生出智慧養(yǎng)老、遠程醫(yī)療等越來越多新的應(yīng)用領(lǐng)域和需求?!皞鞲衅魇俏磥砩鐣卸喾N關(guān)鍵智慧與智能應(yīng)用的起點和基礎(chǔ)?!饼徚杷杀硎荆瑪?shù)據(jù)是基礎(chǔ),如果搜集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān),便是無用功。
龔凌松
TE總部位于瑞士,其廣泛的連接和傳感解決方案經(jīng)受嚴苛環(huán)境的驗證,持續(xù)推動著交通、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)療技術(shù)、能源、數(shù)據(jù)通信和家居的發(fā)展。2004年,裝有TE溫度傳感器的美國火星探測器“機遇號”于當年1月25日安全著陸到火星;美國第四臺火星探測器“好奇號”火星車也用了TE溫度傳感器,在2012年8月6日成功登陸火星表面。
集成化小型化低功耗,傳感器需求爆發(fā)式增長
傳感器是所有設(shè)備的感官,可以感知濕度、溫度、壓力等狀況。比如光敏傳感器就是設(shè)備的視覺,聲敏傳感器就是設(shè)備的聽覺,壓敏、溫敏、流體傳感器就是設(shè)備的觸覺。
而收集的數(shù)據(jù)能在多大程度上得以分析利用,取決于這些“神經(jīng)末梢”有多精確靈敏。TE有很大一部分的營收來源于嚴苛環(huán)境下的應(yīng)用。滿負荷生產(chǎn)的工廠、存在毀滅性壓力的大洋深處、微創(chuàng)手術(shù)、高速高風險的賽車賽事,越是這類不容閃失的嚴苛環(huán)境越是對其胃口。
龔凌松表示,航空航天測試領(lǐng)域?qū)鞲衅鞯木纫蟾?。比如飛機正式進入生產(chǎn)制造前,就需要用到大量傳感器對閥門位置、液壓壓力、各個部位的溫度等各方面設(shè)計進行測試。制造商會按照飛機尺寸縮小幾十倍做成飛機模型,在不同部位安裝大量不同傳感器測試各類重要數(shù)據(jù)。
智能燃氣表是智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。北方燃氣公司遇到的挑戰(zhàn)是住宅燃氣測量不準、計費不準。尤其是冬天天然氣冷縮,每家每戶都少測一點,加起來便少測很多。作為數(shù)據(jù)收集與傳遞的載體,傳感器在其中的作用凸顯出來。TE將傳感技術(shù)應(yīng)用于智能燃氣表中,通過差壓監(jiān)測燃氣體積,從而精準獲取每個家庭的用氣數(shù)據(jù)量。
“傳感器是人工智能、萬物互聯(lián)的起點?!饼徚杷杀硎?,在新基建背景下,智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧家居、智慧汽車等各種場景讓傳感器需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,也對傳感器提出了更高要求。
傳感器收集高質(zhì)量的數(shù)據(jù),提供給后端用于數(shù)據(jù)分析。除了高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集,市場對傳感器還有三方面要求:集成化、小型化、低功耗?!拔覀儼血毺氐?、多樣的芯片技術(shù)集中在一個傳感器里,使其包含各種物理量的輸出,并且盡可能地做到體積小、功耗低,滿足不同應(yīng)用場景的需求?!?
協(xié)作機器人是指機器人與人可以在生產(chǎn)線上協(xié)同作戰(zhàn),充分發(fā)揮機器人的效率及人類的智能。龔凌松介紹,協(xié)作機器人左右旋轉(zhuǎn)、扭動等動作不能超過一定扭力值,否則會產(chǎn)生安全問題。為了保證人機配合的安全性,TE在該類機器人中應(yīng)用體積微小的位置傳感器和扭矩傳感器,通過數(shù)據(jù)的采集使用,使機器人更加智能化。
再比如工業(yè)制造領(lǐng)域中,貴重的工業(yè)機器在運行過程中難免會有磨損,等機器壞了再去檢測、維修,耗費的成本非常高,也會造成停工停產(chǎn)。而TE把傳感技術(shù)應(yīng)用到機器的預測性維護上,通過安裝位置、壓力、振動、溫度等多種傳感器,實時監(jiān)測機器狀態(tài)。當監(jiān)測到機器在運行中振動頻譜出現(xiàn)異常,這時候就可以判斷是否需要對機器維護。
持續(xù)革新的傳感技術(shù)催生新應(yīng)用
根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù),2019年,全球傳感器市場規(guī)模達1521.1億美元,增長率為9.2%。其中,2019年中國傳感器市場規(guī)模達2188.8億元。預計到2021年市場規(guī)模將達2951.8億元,保持17.6%的快速增長。
“就TE自身來說,我們會不斷鞏固自身優(yōu)勢,提高自身競爭力,例如把自己的產(chǎn)品做得更加符合本地市場需求?!饼徚杷烧f,市場對傳感器不斷提出新要求,持續(xù)革新的傳感技術(shù)也催生出越來越多傳感器應(yīng)用的新領(lǐng)域、新需求。
疫情對企業(yè)經(jīng)營帶來了挑戰(zhàn),但也刺激了基于傳感器的醫(yī)療設(shè)備的需求,包含輸液泵、注射泵、呼吸機、耳溫槍等市場需求快速上升,催生了各種各樣新的傳感器應(yīng)用場景。
“我們收到的需求也是多樣的,比如在出租車座位正前方安裝紅外測溫儀,用于監(jiān)測司機和乘客體溫,TE的數(shù)字化、高精度紅外傳感器也有了其應(yīng)用,精度高達正負0.2攝氏度,是可以達到醫(yī)療級別的溫度測量等級。”
此外,中國步入老齡化社會,人們對健康、養(yǎng)老和保健提出了更高要求,睡眠質(zhì)量就是其中之一。
龔凌松說,針對老年人夜間風險管理問題,TE將具有高靈敏度的壓電薄膜傳感技術(shù)應(yīng)用于智能床墊中,在不打擾用戶的情況下連續(xù)精準識別使用者的呼吸頻率、心率等生命體征和身體移動、離床等參數(shù),并可上傳至云數(shù)據(jù)中心,幫助老人創(chuàng)建個性化的睡眠反饋和建議,也為夜間風險管理和健康養(yǎng)老方案的制定提供依據(jù)。
“睡眠健康只是冰山一角,未來遠程醫(yī)療會是我們重點關(guān)注的領(lǐng)域之一。”患者不用去醫(yī)院,醫(yī)務(wù)人員可以遠程監(jiān)測各種身體參數(shù),從而作出診斷。比如心血管患者可以在家定期監(jiān)測血壓和心率,這些數(shù)據(jù)被反饋至心內(nèi)科醫(yī)生,醫(yī)生可以更好跟蹤患者治療。
醫(yī)生靠數(shù)據(jù)診斷,而數(shù)據(jù)的獲得要依靠各種各樣的高性能傳感器。這些遠程操作歸根到底都以傳感器為前端?!皞鞲衅魇俏磥砩鐣卸喾N關(guān)鍵智慧與智能應(yīng)用的起點和基礎(chǔ)?!饼徚杷杀硎?,具體的應(yīng)用場景存在,對數(shù)據(jù)的需求就存在。數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),如果搜集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān),便是無用功。
對于傳感器人才的培養(yǎng),龔凌松說,除了作為起點的傳感器感知層面技術(shù),優(yōu)秀的傳感器工程師還需要掌握后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N層次技能,“優(yōu)秀的傳感器人才不單是對感知層了如指掌,對傳感器材料、傳感器機械、機電都要涉獵?!比绻痪窒拊诟兄獙?,傳感器在傳輸?shù)群罄m(xù)層面有困難,甚至與后端相悖,將大大限制行業(yè)發(fā)展。(澎湃新聞記者 張靜)