智能是具有信息處理功能的傳感器,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TransparencyMarketResearch公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,全球智能傳感器市場(chǎng)的年?duì)I收可能會(huì)以每年 10%的速度遞增,在2018年達(dá)到69億美元。以前的傳感器在收集到數(shù)據(jù)后就直接將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到中央服務(wù)器,然后由服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。但智能傳感器卻能夠監(jiān)控信息質(zhì)量,然后進(jìn)行高級(jí)計(jì)算。
今年2月,腳穿雪地靴的六名學(xué)生徒步穿越覆蓋著厚厚積雪的森林和草地深入到了美國(guó)河(AmericanRiver)流域的腹地。
檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)
他們把體積約為90個(gè)iPhone大的儀器放置在16英尺高的特制金屬桿上,這些儀器會(huì)自動(dòng)測(cè)量周圍環(huán)境的土壤含水量、溫度以及相對(duì)濕度,然后再把這些數(shù)據(jù)傳送給加州大學(xué)伯克利分校的史蒂芬·格拉澤(StevenGlaser)教授。
格拉澤希望建立由 7,500臺(tái)設(shè)備組成的全球最大傳感器網(wǎng)絡(luò),這些設(shè)備將首次可以向研究人員和美國(guó)政府機(jī)構(gòu)提供加州水資源的具體信息。對(duì)于農(nóng)場(chǎng)主和各個(gè)州負(fù)責(zé)規(guī)劃的官員來(lái)說(shuō),這些信息非常重要。這一網(wǎng)絡(luò)將成為新款傳感器的大規(guī)模試驗(yàn)場(chǎng):這些傳感器即會(huì)感知又懂得思考,同時(shí)功耗還非常小,憑借一塊D-cell電池就能夠工作幾年時(shí)間。
格拉澤的設(shè)備上安裝了由芯片制造商凌力爾特公司(LinearTechnologyCorp.)和賽普拉斯半導(dǎo)體公司(CypressSemiconductorCorp.)生產(chǎn)的硅晶片,這種晶片能夠讓格拉澤的設(shè)備發(fā)揮小型計(jì)算機(jī)的作用。
美國(guó)市場(chǎng)咨詢公司W(wǎng)interGreenResearch首席執(zhí)行官蘇珊·斯特絲(SusanEustis)表示:“現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)智能的世界了。智能城市、智能建筑、智能水源等概念紛紛涌現(xiàn),而且還將以難以置信的速度增長(zhǎng)。”
智能傳感器市場(chǎng)大熱
根據(jù)WinterGreenResearch發(fā)布的預(yù)期數(shù)字顯示,目前全球安裝有處理器的傳感器設(shè)備數(shù)量為6,500萬(wàn)部,到2019年這一數(shù)字將達(dá)到2.8萬(wàn)億部。
凌力爾特公司已經(jīng)從本月開始對(duì)智能傳感器產(chǎn)品進(jìn)行量產(chǎn),該公司的智能傳感器將安裝ARM架構(gòu)的32位處理器。與此同時(shí),IBM、飛思卡爾半導(dǎo)體(FreescaleSemiconductorLtd.)、移動(dòng)芯片廠商高通、智能傳感器生產(chǎn)商SilverSpringNetworksInc.、 SensusUSAInc.和StreetlineInc.等公司都在設(shè)計(jì)功率更高的處理器或傳感器。智能傳感器設(shè)備制造商SilverSpring在今年3月成功完成IPO上市,該公司股價(jià)從上市至今也上漲了88%。
Nest恒溫器成為智能傳感器產(chǎn)品市場(chǎng)的一個(gè)杰出代表。Nest可以通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié),并了解用戶習(xí)慣的舒適溫度。創(chuàng)業(yè)公司 ColoradoMicroDevicesInc.也開發(fā)出了一款傳感器原型,如果用戶通過(guò)文本信息服務(wù)將一扇門鎖上,這款傳感器就會(huì)向用戶發(fā)送通知。
凌力爾特首席技術(shù)官克里斯·皮斯特爾(KrisPister)表示:“我認(rèn)為,傳感器產(chǎn)品會(huì)得到蓬非常快的普及,所有傳感器都將物盡其用。這與手機(jī)和應(yīng)用程序有些類似。十年前,很少有人知道應(yīng)用程序是個(gè)什么東西。”
在把收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央服務(wù)器之前,智能傳感器能夠快速將重要數(shù)據(jù)從海量信息中提取出來(lái)。這成為智能傳感器產(chǎn)品受到追捧的一大因素。
IBM研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人達(dá)曼德拉·摩德哈(DharmendraModha)形象地比喻稱:“我們擁有大量的,但卻被淹死在數(shù)據(jù)的海洋里。傳感數(shù)據(jù)正在以難以置信的速度增長(zhǎng),以至于我們處理這些數(shù)據(jù)的能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際要求。”
應(yīng)用范圍廣泛
根據(jù)通用電氣提供的數(shù)字顯示,一臺(tái)天然氣渦輪設(shè)備安裝有100個(gè)傳感器,這些傳感器每秒可以產(chǎn)生1,000條數(shù)據(jù)。而智能傳感器可能只會(huì)提醒中央電腦注意超常規(guī)信息,比如設(shè)備過(guò)熱或潛在故障。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ABIResearch的分析師喬納森·柯林斯(JonathanCollins)指出:“依賴傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施控制的程度越高,傳感器發(fā)揮的作用就越大。”
成本高成為很多智能傳感器產(chǎn)品的一個(gè)軟肋。在格拉澤的水利項(xiàng)目里,每臺(tái)傳感器的成本可能高達(dá)500美元。格拉澤表示:“如果與數(shù)十億美元投入的水利項(xiàng)目相比,每臺(tái)傳感器500美元的成本并不算貴。”
WinterGreenResearch的蘇珊·斯特絲指出,隨著傳感器安裝數(shù)量逐漸增多,每臺(tái)傳感器的平均價(jià)格將會(huì)從約50美元下降至不到1美元。
作為研究合作的一部分,IBM一年前就宣布針對(duì)傳感器產(chǎn)品推出一款低功率處理器。與現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)處理器不同,這款低功率處理器的工作原理更接近于人腦。IBM的摩德哈指出,智能傳感器的應(yīng)用范圍包括通過(guò)氣味找到被污染的產(chǎn)品以及海洋鉆井平臺(tái)石油泄漏和海嘯監(jiān)測(cè)等。當(dāng)然,起導(dǎo)盲作用的智能眼鏡也是智能傳感器大顯身手的領(lǐng)域之一。
智能時(shí)代初級(jí)階段
IBM及其合作伙伴已經(jīng)組織了50多人的團(tuán)隊(duì)開發(fā)智能傳感器產(chǎn)品。
智能生產(chǎn)商SensusUSA的公司營(yíng)銷執(zhí)行副總裁蘭多夫·維特利(RandolphWheatley)表示,該公司正計(jì)劃針對(duì)智能傳感器產(chǎn)品推出性能更高、采用ARM架構(gòu)的微型控制器。
維特利稱:“我們注意到了市場(chǎng)對(duì)于處理能力更高、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間更大的傳感器產(chǎn)品的需求。”如果傳感器提醒人們某幢大樓的用水量超出了日常水平,那么傳感器可能就會(huì)認(rèn)為有泄漏故障,并直接關(guān)閉總水閥。
Streetline公司正在建設(shè)智能傳感器系統(tǒng),該系統(tǒng)幫助Streetline在全美35個(gè)城市管理停車場(chǎng)。對(duì)應(yīng)的移動(dòng)程序會(huì)通知消費(fèi)者哪里有停車位,并讓市政部門按需調(diào)整停車費(fèi)。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟IPSOAlliance(IPSmartObjectAlliance)的主席吉奧夫·穆利甘(GeoffMulligan)指出:“我們?nèi)蕴幵谥悄墚a(chǎn)品時(shí)代的初級(jí)階段。”該聯(lián)盟的60個(gè)成員包括甲骨文、諾基亞和思科等科技巨頭。