隨著“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的大力推進，傳感器技術(shù)及傳感器產(chǎn)業(yè)的重要性將日益凸顯。為促進我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，邁向中高端水平，2016年9月工信部發(fā)布了《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動(2016-2018年)》、2017年12月工信部發(fā)布了《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南(2017-2019年)》等。
傳感器
安防的重點在于防患于未然，而非事后補救。實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵就在于傳感器。通過大大小小的傳感器，安防產(chǎn)品可以感知各個節(jié)點，從而提前發(fā)現(xiàn)危險信息，并做出報警等反饋行為。在城市大腦、平安城市、家庭報警等領(lǐng)域，傳感器發(fā)揮著重要的作用。
隨著多項新國家標(biāo)準(zhǔn)的落地，將推動安防與傳感器融合形成智能化應(yīng)用，有利于加速推進智能安防的發(fā)展進程。目前，安防行業(yè)運用的較多的傳感器有傾角傳感器、CMOS圖像傳感器、雷達(dá)傳感器。
傾角傳感器
傾角傳感器在現(xiàn)代安防中有廣泛的應(yīng)用，作為一種安全保障元件，傾角傳感器能在發(fā)生異常時自動檢測、發(fā)出警報，以免危險進一步擴大。傾角傳感器主要用于檢測系統(tǒng)的水平度，雙軸傾角傳感器可同時完成兩個方向的水平度測量，因此可用于檢測整個被測面的水平度。在2016年7月發(fā)生的上海大悅城摩天輪吊艙傾斜、搖擺現(xiàn)象，就是因為傾角傳感器發(fā)生故障，致使吊艙朝一個方向傾斜，觸發(fā)了吊艙安全保護功能所致。
在現(xiàn)代安防中，傾角傳感器多應(yīng)用于無人機和智慧井蓋。在無人機中，傾角傳感器集成了陀螺儀和加速度計為飛行控制系統(tǒng)提供保持水平飛行的數(shù)據(jù)，這類傳感器和陀螺儀結(jié)合加速度計能夠測量到細(xì)微的運動變化，使得傾角傳感器能夠應(yīng)用于移動程序，如汽車或無人駕駛飛機的陀螺儀補償。
在智慧井蓋中，采用行程開關(guān)或傾角傳感器的井蓋被偷后，系統(tǒng)會馬上發(fā)出報警信息，管理人員只需打開手機，就能在電子地圖上實時查看井蓋的具體位置與異常狀態(tài)，第一時間安排工程人員查看、維修。
CMOS圖像傳感器
據(jù)悉，在2015-2020年期間，傳感技術(shù)方面的CMOS技術(shù)有望主導(dǎo)全球安防和監(jiān)控應(yīng)用的智能相機市場，該技術(shù)領(lǐng)域市場增長的主要推動因素包括：CMOS圖像傳感器的體積小、功耗低、便于集成、更快的幀速率以及低成本等。
隨著在網(wǎng)絡(luò)攝像機中的應(yīng)用不斷增加，CMOS圖像傳感器將在高清監(jiān)控中大面積普及，再加上CMOS圖像傳感器的研發(fā)及生產(chǎn)難度較大等原因，都證明了CMOS圖像傳感器的市場空間與利潤巨大。
對于安防行業(yè)來說，監(jiān)控設(shè)想中CMOS圖像傳感器是光學(xué)傳感器最熟悉的應(yīng)用。在備受關(guān)注的增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，光學(xué)傳感技術(shù)得到了諸多新的應(yīng)用，并推動了AR/VR技術(shù)和設(shè)備的升級。隨著全球光學(xué)傳感器市場的后力越發(fā)強勁，使用CMOS圖像傳感器來監(jiān)控裝配線或其它自動化工藝流程的機器視覺設(shè)備也越來越多。
雷達(dá)傳感器
隨著智慧城市的興起，車流量雷達(dá)、2D/3D多目標(biāo)跟蹤雷達(dá)也逐漸普及起來。在交通工程上，速度是計量與評估道路績效和交通狀況的基本重要數(shù)據(jù)之一，雷達(dá)傳感器作為軌道交通裝備的神經(jīng)末梢感知器，可以擔(dān)當(dāng)軌道交通裝備運營安全的保障性技術(shù)，也是裝備持續(xù)升級的關(guān)鍵器件技術(shù)。
另一方面，道路上有三分之一的汽車實際已經(jīng)到達(dá)目的地，只是在路上繞來繞去以等到一個停車位，污染、交通擁堵等一系列的問題因此而起，如果在城市街道上大規(guī)模安裝傳感器編組網(wǎng)絡(luò)，也許能夠通過幫助司機迅速找到停車位，從而緩解這一情況。
雷達(dá)傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中起到信息采集的作用，可以及時對物體做出反應(yīng)，在智慧交通領(lǐng)域中發(fā)揮著重大作用，方向朝下安裝在路燈和房屋墻壁上，從這些位置獲取的信息就可以準(zhǔn)確推斷哪些區(qū)域還存有停車位。如果把雷達(dá)傳感器安裝在更高的位置，則能夠掃描更寬廣的區(qū)域，因此更容易檢測到停靠成一排的車輛。
多國新品/技術(shù)相繼浮出水面
如今，“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”已然成為全世界公認(rèn)的觀點，各國將傳感器提到了較高的位置，在發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)方面任誰也不想落后于人。
不日前，中國科學(xué)院成功研制出首個基于黑磷的光纖化學(xué)傳感器，實現(xiàn)對重金屬離子的超靈敏檢測。據(jù)悉，這是該研究團隊首次將黑鱗和傾斜光纖光柵相結(jié)合，新型的超靈敏化學(xué)傳感器由此誕生。
無獨有偶，在中科院研究成果公之于眾的同時，韓國科學(xué)技術(shù)研究院也有了新收獲。消息稱，此次開發(fā)出的是一種光電二極管期間，可以感知從紫外線到近紅外線光，今后有望廣泛應(yīng)用于新一代圖像傳感器元件。
此外，像牛津大學(xué)也研發(fā)出新型智能MOF光子傳感器；德國則研制出一種量子傳感器，可以用于微磁場中；曼徹斯特大學(xué)更是開發(fā)出嵌入到RFID中的石墨烯傳感器，被寄予徹底改變物聯(lián)網(wǎng)的眾望。
傳感器市場任重道遠(yuǎn)
從智能交通的應(yīng)用到智能家居，傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域一直在不斷的擴大。隨著人工智能飛進千家萬戶，家用產(chǎn)品會變得越來越智能，萬物互聯(lián)時代正在飛速的發(fā)展。未來人們的生活可能方方面面都離不開最基礎(chǔ)的傳感器。這對于傳感器行業(yè)來說，是莫大的機遇。
對于安防行業(yè)來說，傳感器產(chǎn)業(yè)已然成為了一塊美味的“大蛋糕”。“蛋糕”雖好，吃起來卻不容易。傳感器行業(yè)也面臨著很多問題，如何研發(fā)出符合市場潮流和計劃中要求的傳感器？如何讓傳感器在同類傳感器中脫穎而出？比如在智慧城市應(yīng)用中，傳感器除了需要滿足最基礎(chǔ)的傳感功能之外，還要同時兼顧邏輯判斷以及信息處理的能力。傳感器產(chǎn)業(yè)的市場有多大，擺在安防企業(yè)面前的考題也就有多難。只有跟隨時代發(fā)展的潮流，才能有正確的方向，掌握了核心技術(shù)，才能立于不敗之地，對于安防行業(yè)來說，只有抓住這個機遇，注重研發(fā)和市場需求，才能更上一層樓。
傳感器的下一步：自主創(chuàng)新的“中國心”
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在，最大的瓶頸依然在兩端，即信息的收集和處理。由此，傳感器和數(shù)據(jù)處理成為關(guān)鍵點，雖然我國傳感器產(chǎn)業(yè)已由仿制、引進逐步走向自主設(shè)計、創(chuàng)新發(fā)展階段，但傳感器在我國仍有諸多挑戰(zhàn)：高端領(lǐng)域核心技術(shù)未掌握，高端人才不足，生產(chǎn)、封裝及測試的自動化、規(guī)模化能力低，缺少龍頭企業(yè)，對新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用的敏感度低。中國目前在高端傳感器領(lǐng)域的缺口非常大，同時也意味著將有一塊巨大的蛋糕等著傳感器廠商們?nèi)シ郑瑖a(chǎn)傳感器產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)。
未來，國產(chǎn)傳感器在質(zhì)量、敏感度上都需要精進打磨，更注重核心技術(shù)，并逐漸建立起傳感器應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。更多國產(chǎn)傳感器走出海外，在世界農(nóng)業(yè)、工業(yè)的技術(shù)智能設(shè)備里安裝“中國心臟”。那時候，我們的中國才真正走在技術(shù)前沿，是具有創(chuàng)新性的科技強國。
結(jié)語
隨著新技術(shù)革命的到來，世界開始進入信息智能化時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(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，其發(fā)揮的作用不容小覷。對于安防行業(yè)來說，提前獲悉危險信息并及時反應(yīng)至關(guān)重要，與傳感器融合形成智能化應(yīng)用，將有利于加速推進智能安防的發(fā)展進程，構(gòu)建完善的平安城市。
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