小小传感器催生大生意 , 从耳温枪、红外测温仪、呼吸机到智能手机、智能燃气表、智能汽车 , 形形色色的传感器早已渗透进我们生活的方方面面 。
全球传感器和连接器生产商之一泰科电子(TE Connectivity , 下称“TE”)传感器事业部中国区业务总负责人龚凌松日前在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)专访时表示 , 传感器是人工智能、万物互联的起点 。 智慧城市、工业物联网、智慧家居、智慧汽车等场景让传感器需求呈现爆发式增长 , 也对传感器提出了更高要求 。 除了高质量数据采集 , 传感器还要做到集成化、小型化、低功耗 。
市场对传感器不断提出新要求 , 持续革新的传感技术也催生出智慧养老、远程医疗等越来越多新的应用领域和需求 。 “传感器是未来社会中多种关键智慧与智能应用的起点和基础 。 ”龚凌松表示 , 数据是基础 , 如果搜集到的数据质量不过关 , 便是无用功 。
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龚凌松
TE总部位于瑞士 , 其广泛的连接和传感解决方案经受严苛环境的验证 , 持续推动着交通、工业应用、医疗技术、能源、数据通信和家居的发展 。 2004年 , 装有TE温度传感器的美国火星探测器“机遇号”于当年1月25日安全着陆到火星;美国第四台火星探测器“好奇号”火星车也用了TE温度传感器 , 在2012年8月6日成功登陆火星表面 。
集成化小型化低功耗 , 传感器需求爆发式增长
传感器是所有设备的感官 , 可以感知湿度、温度、压力等状况 。 比如光敏传感器就是设备的视觉 , 声敏传感器就是设备的听觉 , 压敏、温敏、流体传感器就是设备的触觉 。
而收集的数据能在多大程度上得以分析利用 , 取决于这些“神经末梢”有多精确灵敏 。 TE有很大一部分的营收来源于严苛环境下的应用 。 满负荷生产的工厂、存在毁灭性压力的大洋深处、微创手术、高速高风险的赛车赛事 , 越是这类不容闪失的严苛环境越是对其胃口 。
龚凌松表示 , 航空航天测试领域对传感器的精度要求更高 。 比如飞机正式进入生产制造前 , 就需要用到大量传感器对阀门位置、液压压力、各个部位的温度等各方面设计进行测试 。 制造商会按照飞机尺寸缩小几十倍做成飞机模型 , 在不同部位安装大量不同传感器测试各类重要数据 。
智能燃气表是智慧城市基础设施的重要组成部分 。 北方燃气公司遇到的挑战是住宅燃气测量不准、计费不准 。 尤其是冬天天然气冷缩 , 每家每户都少测一点 , 加起来便少测很多 。 作为数据收集与传递的载体 , 传感器在其中的作用凸显出来 。 TE将传感技术应用于智能燃气表中 , 通过差压监测燃气体积 , 从而精准获取每个家庭的用气数据量 。
“传感器是人工智能、万物互联的起点 。 ”龚凌松表示 , 在新基建背景下 , 智慧城市、工业物联网、智慧家居、智慧汽车等各种场景让传感器需求呈现爆发式增长 , 也对传感器提出了更高要求 。
传感器收集高质量的数据 , 提供给后端用于数据分析 。 除了高质量数据采集 , 市场对传感器还有三方面要求:集成化、小型化、低功耗 。 “我们把独特的、多样的芯片技术集中在一个传感器里 , 使其包含各种物理量的输出 , 并且尽可能地做到体积小、功耗低 , 满足不同应用场景的需求 。 ”
协作机器人是指机器人与人可以在生产线上协同作战 , 充分发挥机器人的效率及人类的智能 。 龚凌松介绍 , 协作机器人左右旋转、扭动等动作不能超过一定扭力值 , 否则会产生安全问题 。 为了保证人机配合的安全性 , TE在该类机器人中应用体积微小的位置传感器和扭矩传感器 , 通过数据的采集使用 , 使机器人更加智能化 。
再比如工业制造领域中 , 贵重的工业机器在运行过程中难免会有磨损 , 等机器坏了再去检测、维修 , 耗费的成本非常高 , 也会造成停工停产 。 而TE把传感技术应用到机器的预测性维护上 , 通过安装位置、压力、振动、温度等多种传感器 , 实时监测机器状态 。 当监测到机器在运行中振动频谱出现异常 , 这时候就可以判断是否需要对机器维护 。
持续革新的传感技术催生新应用
根据赛迪顾问数据 , 2019年 , 全球传感器市场规模达1521.1亿美元 , 增长率为9.2% 。 其中 , 2019年中国传感器市场规模达2188.8亿元 。 预计到2021年市场规模将达2951.8亿元 , 保持17.6%的快速增长 。
“就TE自身来说 , 我们会不断巩固自身优势 , 提高自身竞争力 , 例如把自己的产品做得更加符合本地市场需求 。 ”龚凌松说 , 市场对传感器不断提出新要求 , 持续革新的传感技术也催生出越来越多传感器应用的新领域、新需求 。
疫情对企业经营带来了挑战 , 但也刺激了基于传感器的医疗设备的需求 , 包含输液泵、注射泵、呼吸机、耳温枪等市场需求快速上升 , 催生了各种各样新的传感器应用场景 。
“我们收到的需求也是多样的 , 比如在出租车座位正前方安装红外测温仪 , 用于监测司机和乘客体温 , TE的数字化、高精度红外传感器也有了其应用 , 精度高达正负0.2摄氏度 , 是可以达到医疗级别的温度测量等级 。 ”
此外 , 中国步入老龄化社会 , 人们对健康、养老和保健提出了更高要求 , 睡眠质量就是其中之一 。
龚凌松说 , 针对老年人夜间风险管理问题 , TE将具有高灵敏度的压电薄膜传感技术应用于智能床垫中 , 在不打扰用户的情况下连续精准识别使用者的呼吸频率、心率等生命体征和身体移动、离床等参数 , 并可上传至云数据中心 , 帮助老人创建个性化的睡眠反馈和建议 , 也为夜间风险管理和健康养老方案的制定提供依据 。
“睡眠健康只是冰山一角 , 未来远程医疗会是我们重点关注的领域之一 。 ”患者不用去医院 , 医务人员可以远程监测各种身体参数 , 从而作出诊断 。 比如心血管患者可以在家定期监测血压和心率 , 这些数据被反馈至心内科医生 , 医生可以更好跟踪患者治疗 。
医生靠数据诊断 , 而数据的获得要依靠各种各样的高性能传感器 。 这些远程操作归根到底都以传感器为前端 。 “传感器是未来社会中多种关键智慧与智能应用的起点和基础 。 ”龚凌松表示 , 具体的应用场景存在 , 对数据的需求就存在 。 数据是基础 , 如果搜集到的数据质量不过关 , 便是无用功 。
对于传感器人才的培养 , 龚凌松说 , 除了作为起点的传感器感知层面技术 , 优秀的传感器工程师还需要掌握后续数据传输等各种层次技能 , “优秀的传感器人才不单是对感知层了如指掌 , 对传感器材料、传感器机械、机电都要涉猎 。 ”如果只局限在感知层 , 传感器在传输等后续层面有困难 , 甚至与后端相悖 , 将大大限制行业发展 。
【机器人|测温仪到火星车:全球连接和传感领域厂商TE的传感器生意经】(本文来自澎湃新闻 , 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)
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