廖偉村
(韓山師范學院,廣東潮州521000)
信息技術變革下的傳感器發展探討
廖偉村
(韓山師范學院,廣東潮州521000)
隨著我國關于信息技術變革的不斷發展,相關智能技術的發展被國家和國民一度視為發展的主要推動力,作為現代測量和自動化系統的重要技術之一的傳感器技術,無形中充當著萬千信息技術變革的縮影,無處不在地改變著人類的生產生活。
信息技術;傳感器;生產生活
傳感器技術作為現代測量技術和現代控制系統不可或缺的一部分,大到人類對宇宙的探測,小到人們生活中再平常不過的體檢都離不開這項技術,所以,傳感器的發展是滿足人類方方面面的一個很好的介質,如今有多個國家已經對這項技術的發展高度關注,比如日本已經將傳感器技術的發展列為國家的核心技術之一。
(1)傳感器涵義。根據較為廣泛的一種說法來看,傳感器的定義在于其能將一些類似于聲音圖像甚至是重力等物理信號轉變為電信號。國際電工委員會曾經對傳感器的定義為:“作為測量系統的一個橋頭堡,傳感器的作用在于使一些不可測量的信號轉變為可以測量的信號”。Gopel曾經提出過這一觀點:“傳感器的最重要組成部分是其敏感的電路搭建”,而“傳感器作為一個連接不可測量的信號與可測量信號的媒介,組成了傳感器系統”。由此可以清晰地得到這樣一個觀點,傳感器是敏感地進行信息處理的橋頭堡。
(2)傳感器的市場前景。隨著人類生產生活方式的不斷進步,人類對生產效率的要求也不斷增高,人們要求生產方式多樣化,技術更新巧妙化,傳感器應運而生。倘若沒有傳感器,人類不可能對浩瀚宇宙中的礦物質進行架構的分析,人類或許也不能像今天一樣通過運動環測出自己運動時的脈搏等等。
關于空調行業的發展自然也離不開傳感器,天氣的變化無常,使人們為了提升生活的舒適度發明了空調,然而在空調剛剛發明的時候并沒有變頻的功能,后來得益于傳感器技術的發展,在空調中加入各種所需的傳感器,使空調產品具備了智能的屬性,傳感器能夠將房間中的各種信息進行信息的感知和處理反饋到中央控制器,大大提升了空調的用戶體驗度,然而空調只是傳感器應用于人們生活中的一個很小的例子,傳感器讓各種機器“讀懂”人類的各種訴求,從而更好的讓產品為人類服務。誠然,傳感器對于人類而言并不陌生,可以有這樣的設想,就是將這些小小的傳感元件與人類的各種感官相聯系起來,或許能夠對這項技術有更直觀的了解。
(1)傳感器對人類生活的影響。傳感器在人類生活中的應用十分廣泛,在圖書館常??吹降淖詣踊T禁還是人們手機上的話筒,傳感器可以說已經包圍了人們的生活。隨著各種電子產品的不斷普及,傳感器作為智能電子產品不可或缺的原件為電子行業的發展和人類生活的便捷提出了許多新的思路。如今傳感器對物理信息感知和進行信息處理的也趨近于細微之處,這一思路使傳感器的發展有了變革式的發展,當這種感官智能原件變得更加易于攜帶,其與較為傳統的光學、電子、機械等等技術不斷融合,加快了信息的傳遞效率,大大縮短了人與人之間的距離,因為有了聲音和圖像傳感器與電腦技術的融合,人們可以便捷地進行視頻聊天。因為二維碼的普及,大大地縮短了人們的付款時間,因為有了傳感器和導航技術的融合,人們不至于在一個陌生的城市迷路。
(2)傳感器對生產效率及經濟的影響。隨著國家各個行業的高速發展,勞動力成本也隨之不斷上升,勞動成本的管控以及生產效率一度為眾多企業頭疼,如何完善智能化體系,建立相關的生產監控機制,可以使企業在成本管控方面游刃有余的同時也可以提升項目完成的效率。毫無疑問,搭載著眾多微電子傳感器的人工智能機器人提升生產效率提供了更好的方案,在人工智能領域,微電子傳感器之所以重要,是因為其充當了人工智能的感官角色,通過對光、聲音、溫度、壓力等物理量的感知,使機器的自動化程度得到了很大的提升。傳感器的應用領域極其廣闊且發展迅速,為眾多企業創造大量的經濟收入。
(3)傳感器對軍事發展的影響。在當今國際安全形勢緊張的大背景下,如何更好地發展軍事這一立國之本的問題成為了舉國熱討的話題,信息技術的高速發展下,傳感器技術的不斷變革為科技強軍的提供了新思路,軍用傳感器作為信息戰的“眼睛”,可以在戰爭發生時為軍隊提供更為廣闊的視角,比如在伊拉克戰爭期間,美國的軍事導航系統,可以從軍事本部更加直觀地看到戰區的情況,發射的導彈因為有了搭載傳感器的導航指引也更加精準。一直為人所知悉的愛國者導彈,還有在近期威脅我國軍事安全的薩德系統,都搭載有傳感器,他們的軍事打擊都離不開傳感器的指引。
(1)傳感器發展趨向于微型化。傳感器本身離不開半導體技術的更新,當下的傳感器產品大多是利用微機械加工將十分微小的敏感元件、CPU、數據處理元件焊接在一個很微小的芯片上,這種傳感器往往有價格低廉、體積微小、精度提升潛力大、便于攜帶等多項優勢,微型化的傳感器,越來越為多個信息技術領域的所青睞。
(2)傳感器發展趨向于智能化。智能化傳感器使傳統的傳感器產品夾帶了軟件開發的屬性,在提升傳感器精度的同時,大大增加了產品抗干擾能力,軟件中攜帶的先進算法和高效處理的機制使傳感器增加了信息反饋和智能處理的功能,讓傳感器的功能趨向于多樣化;并且智能傳感器無論在遠程控制、信噪比、精度、交互性等方面都優先于傳統的傳感器。
(3)傳感器發展趨向于仿生化。傳感器智能性的不斷被開發,使相關領域的科研人員及其市場對這類產品提出了更高的要求,仿生傳感器的概念應運而生,仿生傳感器是通過對人的種種行為如視覺、聽覺、感覺、嗅覺和思維等進行模擬,研制出的自動捕獲信息、處理信息、模仿人類的行為裝置,其高速發展的累累碩果已經應用于醫療、機器人、生命科學等眾多領域,且這種傳感器大有在不久的將來在感知能力上超越人類的趨勢,期待會有更加廣闊的應用前景。
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[3]蔣煥文,孫續.電子測量[M].北京:中國計量出版社,1988.
Discussion on the Development of Sensors under the Change of Information Technology
LIAO Wei-cun
(Hanshan Normal University,Chaozhou,Chaozhou,Guangdong 521000,China)
With the continuous development of information technology in our country,the development of related intelligent technology has been regarded as the main driving force of development by national and national people.As one of the important technologies of modern measurement and automation system,sensor technology reflects thousands of information technology changes and has ubiquitously changed human production and life.
information technology;sensor;production and life
TP212
A
2095-980X(2017)03-0029-01
2017-02-16
廖偉村(1993-),男,廣東五華人,大學本科。