传感器是物联网发展的基础

物联网和传感器齐头并进，传感器类似于人的眼睛、耳朵和嘴巴，但它们不像人的感官那么简单，传感器可以收集很多有用的信息。可以说，这些传感器是整个物联网系统运行的基础，而将内容传递到“大脑”的正是物联网系统。过去，传感器更多地用于工业，随着时间的推移，物联网已经应用于很多行业（智慧农业、智慧城市、智慧医疗等），传感器也逐渐走进我们的生活，物联网的发展让我们进入了一个被传感器包围的智能世界。

传感器是物联网发展的基础

在物联网层结构图中，可以看出物联网由感知层、网络层、支撑层和应用层四部分组成。 俗话说，地基决定上层建筑，作为物联网感知层的重要组成部分之一，作为整个物联网的基础，传感器的重要性不言而喻。物联网系统中的海量数据信息来源于终端设备，终端设备数据来源于传感器，还可以感知周围的环境，它比人类的感知更准确、更广泛，例如，人类无法通过触摸准确感知物体的具体温度值，也无法区分细微的温度变化，但传感器可以，可以说，传感器是“万物互联”时代物体之间通信的语言。

传感器在物联网行业中的作用

物联网是各种信息传感设备与互联网结合形成的庞大网络，是互联网升级和信息时代的核心，物联网的发展需要智能感知、识别、通信等技术支撑。感知的关键是传感器和相关技术，可以毫不夸张地说，没有传感器的发展，物联网就不会蓬勃发展，随着物联网（IoT）的发展，传感器行业也将迎来爆发式增长。传感器在物联网中收集数据方面发挥着至关重要的作用。

随着世界开始进入快速发展的信息时代，收集和处理信息首先要解决的问题是获取可靠、准确的信息。 传感器是获取信息的主要手段。例如，在工业4.0时代，传感器用于监测和控制生产过程的参数，以保持设备正常运行；而在智能家居领域，传感器是用户与家居用品（灯、电视、冰箱等）交互的基础；在自动驾驶中，需要通过传感器收集和处理交通和环境数据，才能在道路上安全驾驶。可以说，物联网的未来市场影响着传感器市场。

传感器发展历程 物联网提出至今已有20多年，但传感器部署规模仍未普及，导致物理层不足、数据不足，从源头上制约行业发展。传感器部署作为物联网基础设施，几年前各国提出了万亿传感器革命，旨在推动每年1万亿个传感器在社会基础设施和公共服务中的使用，预计到2030年将达到100万个，数十亿个传感器嵌入在不同的地方。

传感器行业的发展始于1950年代，经过多年的发展，大致可分为三个阶段：

第一阶段是1950年代初，出现了结构传感器，它利用结构参数的变化来感知和转换信号。

第二阶段开始于1970年代，固态传感器逐渐发展起来，这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体成分组成，利用材料的某些特性制成。如：利用热电效应、霍尔效应分别制成热电偶传感器、霍尔传感器等。

第三阶段始于20世纪末，智能传感器出现并迅速发展。 它是微机技术与检测技术相结合的产物，它既具有信息收集、处理、交换和存储的功能，也具有人工智能的特点。

在物联网智能感知时代，智能传感器是实现物联网的关键技术之一，人工智能传感器在物联网的很多应用场景中都有使用。它们在工业、农业、医疗、交通等领域发挥着巨大的作用，未来智能传感器在传感器市场中的比重会越来越大。

物联网时代传感器的发展需求

传感器诞生至今已有一百年，在移动互联网时代，手机的普及推动了传感器的大发展，但也决定了很多类型的传感器都是专门为手机设计的。物联网时代的“物”在感知和连接要求方面与手机有很大不同，因此也对感知技术提出了更高的要求。综上所述，传感器正朝着高精度、小型化、低功耗、仿生、智能化的方向发展。

精度高-如果传感器采集的数据信息有误，就相当于源头出错，后续的所有数据传输、分析和应用都毫无意义，因此传感器的精度和质量极为重要。想象一下，如果智能网联汽车传感器的准确性和质量不达标，这将意味着系统无法在意外情况的几毫秒内做出正确的决定，从而严重影响驾驶员的安全。

微型化微型传感器是基于半导体集成电路技术开发的。

微机电系统技术，利用微加工技术将微米级敏感元件、信号处理器和数据处理器件封装在单个芯片上，具有体积小、成本低、易于集成等明显优势， 可以改进系统测试。

精确-随着微电子加工技术特别是纳米加工技术的进一步发展，传感器技术也将从微传感器向纳米传感器发展，随着以智能手机为核心的多功能、高性能移动设备的发展，要求电路板中的元器件数量越来越多。因此，传感器正逐渐采用集成技术来实现高性能和小型化，微型传感器的开发和应用将越来越受到各个领域的青睐。

低功耗-手机上的微信、视频和游戏都耗电快，我们习惯了每天给它们充电，但是你能想象像烟雾报警器和智能相机这样的物联网设备每天都更换电池会有多糟糕吗？与采集不同，很多物联网设备位于人们不常接触的区域，因此对功耗的需求非常高，因此传感器的功耗也较低，否则会增加运营成本。

智能传感器是由一个或多个敏感元件、微处理器、外围控制和通信电路以及智能软件系统组合而成的产品。它是一种具有环境感知、数据处理、智能控制和数据通信功能的智能数据终端设备。与传统传感器相比，它具有自学习、自诊断和自补偿能力、复杂的传感能力和灵活的通信能力。例如，可以判断传感器的工作状态，修正测量数据，以减少因温度、湿度等环境因素造成的误差； 能用软件解决硬件难以解决的问题；它可以完成数据的计算和处理。 而且，智能传感器的精度、范围覆盖、信噪比、智能水平、远程可维护性、准确性、稳定性、可靠性和互换性都远高于普通传感器。

传感器发展的机遇与挑战

中国物联网产业将成为万亿级新兴产业，物联网发展前景十分广阔，传感器是构成物联网的主要检测终端。作为物联网发展的重要技术，传感器技术自然成为市场关注的焦点。 传感器应用市场非常广阔，这对传感器行业来说是一个很好的机会。物联网对传感器的挑战在于需要多种能够满足各种测量要求的传感器产品；传感器集成，满足检测、处理、传输系统的综合要求；传感器联网和低功耗打造绿色电子，支持低碳环保的应用需求，这无疑是对传感器的巨大挑战。