物聯網、智能汽車、可穿戴設備、機器人等新技術的大規模應用，已成為全球經濟發展的新動能。所有這些新興產業的發展，都離不開小小的它——智能傳感器。

傳感器技術、通訊技術和計算機技術是現代信息技術的三大基礎，構成了信息技術系統的“感官”、“神經”和“大腦”。可以說，傳感器是人類五官功能的延展，又稱之為“電五官”。傳感器作為溝通物理世界與信息世界的橋梁，是重要的感知環境的半導體器件，已廣泛應用于航天、國防、石油、化工、礦山、地質和工農業生產等領域。

在當今這個信息化的時代，傳感器諸多的應用場景需要其更加快速地獲得更精準、更全面的信息。因此，智能傳感器成為傳感器技術發展的必然產物，并已取代傳統傳感器成為市場主流。隨著中國信息化戰略的推進，智能傳感器產業也將迎來新的增長點。

什么是智能傳感器？

目前全球對智能傳感器還沒有統一的科學定義。電氣和電子工程師協會（IEEE，全稱是Institute of Electrical and Electronics Engineers）從最小化傳感器結構的角度，把智能定義為：能提供受控量或待感知量大小且能典型簡化其應用于網絡環境的集成的傳感器。我國在2017年制定國家標準GB/T33905-2017，把智能傳感器定義為：具有與外部系統雙向通信手段，用于發送測量、狀態信息，接收和處理外部命令的傳感器。

智能傳感器有哪些優勢？

與傳統傳感器相比，智能傳感器具有以下優勢：

（1）自補償與自診斷功能

傳統傳感器往往具有溫度漂移和輸出非線性的缺點，而智能傳感器的處理器可以根據給定的傳統傳感器的先驗知識，通過軟件計算自動補償傳統傳感器硬件線性、非線性和漂移以及環境影響因素引起的信號失真，以最佳地恢復被測信號。計算方法用軟件實現，達到軟件補償硬件缺陷的目的，也大大提高了傳感器的應用靈活性。此外，傳統的傳感器往往需要定期檢驗和標定以保證傳感器能夠保持所需的精度。而智能傳感器可以通過微處理器中的診斷算法對傳感器的輸出進行檢驗，并將診斷信息直觀地呈現出來，使傳感器具有自診斷的功能。

（2）信息存儲與記憶功能

智能傳感器內含一定的存儲空間，它除了能夠存儲信號處理、自補償、自診斷等相關程序外，還能夠進行數據存儲，如歷史數據、標定日期和各種必需的參數。智能傳感器自帶的存儲空間緩解了自動控制系統控制器的存儲壓力，大大提高了控制器的性能。

（3）自學習與自適應功能

智能傳感器內嵌微處理器的結構使其具有高級的編程特性，因此可以通過編輯算法使傳感器具有學習功能。智能傳感器可以在工作過程中學習理想采樣值，處理器利用近似公式和迭代算法可認知新的被測量值，即有再學習能力。此外，在工作過程中，智能傳感器還可以通過對被測量的學習，根據一定的行為準則自適應地重構結構和重置參數。

（4）數字輸出功能

傳統傳感器大多都是模擬輸入、模擬輸出的，在數字控制系統中傳感器輸出的信號要經過Ａ/Ｄ轉換后才可以進行數字處理。智能傳感器內部集成了模數轉換電路，能夠直接輸出數字信號。智能傳感器的數字輸出功能大大緩解了控制器的信號處理壓力。

智能傳感器發展方向？

作為物聯網的“觸手”，智能傳感器對于當今信息時代有著至關重要的作用，并日益朝著微型化、集成化和網絡化方向發展。

（1）微型化

智能傳感器的主要發展方向之一是微型化，即微傳感器，其中最有代表性的是MEMS傳感器。MEMS（Micro Electromechanical System，微機電系統）是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統。

隨著集成微電子機械加工技術的日趨成熟，MEMS傳感器將半導體加工工藝(如氧化、光刻、擴散、沉積和蝕刻等)引入傳感器的生產制造，實現了規模化生產，并為傳感器微型化發展提供了重要的技術支撐。

（2）集成化

智能傳感器的主要發展方向之二是集成化。目前，一些企業開始研發集成傳感器，比如將麥克風與氣壓傳感器進行集成，將氣壓傳感器與溫濕度傳感器進行集成，將麥克風與溫濕度傳感器進行集成等。

傳感器集成化有幾個優勢：一是實現產品功能更加強大，滿足多樣化需求；二是成本優勢，1個集成傳感器比2個單獨的傳感器更加具有成本優勢；三是降低尺寸，可以滿足更多可穿戴式智能產品的發展需求。

（3）網絡化

智能傳感器的主要發展方向之三是網絡化。與傳統的較大型傳感器相比，智能微傳感器的成本低，但是其覆蓋范圍較小，所以在實際的應用中，通常需要成千上萬的微傳感器協同工作，這就是智能傳感器的網絡化。眾多微傳感器之間的網絡化聯接采用近距離低功耗的無線技術，構建無線傳感器網絡。該技術被美國麻省理工學院(MIT)的《技術評論》雜志評為對人類未來生活產生深遠影響的十大新興技術之首。

伴隨著物聯網、智能汽車、可穿戴設備、機器人等產業的加速落地，未來智能傳感器市場規模必將大幅增長。只要把握好這個重要機遇，在政策、市場等利好加速落地的情況下，我國智能傳感器行業的發展前景可期！