今年全國兩會《政府工作報告》中指出,要制定“互聯網+”行動計劃,推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合。而作為物聯網的基礎要素,傳感器被認為是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器,猶如物體的感知器官,通過互聯網、大數據等得以活化,如今已廣泛應用于生產、生活、科學研究的各個領域,無論是實現自動化產業,還是建設智慧城市都離不開它。
杭州是我國傳感器產業發展的先進地區之一。2014年10月,工信部在杭州發布國內首部《中國傳感器產業發展白皮書》。據白皮書預測,未來5年我國傳感器市場將穩步快速發展,平均銷售增長率將達到30%以上。傳感器發展前景和應用領域正在不斷擴大。
當年12月,杭州市委十一屆八次全體(擴大)會議提出了杭州新布局——打造“三鎮三谷”。其中位于杭州錢江經濟開發區的“杭州國際傳感谷”便是“三谷”之一。這里將致力于發展以紅外技術為特征的紅外傳感產業,以生物、無線、納米、微系統為主的新興傳感技術產業,以壓力速度流量位移為主的傳統傳感技術產業。
目前,錢江經濟開發區培育和引進了麥樂克、思創匯聯、休普電子、中為光電、通靈自動化等行業領軍企業,依托先進的傳感技術加快產業集聚,推進智慧制造與傳感應用深度融合,初步形成了傳感技術研發和應用體系。
自主研發 為傳感器產業注入靈魂
“在智慧產業、信息產業高速發展的時代,我們要比拼頭腦和技術。”錢江經濟開發區經發局負責人說,傳感器產業就是高技術產業,要以前沿領域的技術為動力來加快產業的集聚發展。
為積聚產業技術資本,錢江經濟開發區積極引進和培育高新技術創新企業。目前,以麥樂克電子為代表的紅外傳感產業鏈逐步形成,思創匯聯“傳感器+RFID”技術創新城市管理智慧化發展,智能電網傳感企業休普電子成為國內行業領軍企業……而由這些企業自主研發的最新紅外傳感、加速度傳感、角度傳感、無線傳感等技術被廣泛應用,實現了智能化實時監控、生產可視化操作、信息快速傳遞、微能量收集等多行業的智慧化運營管理。
◆紅外探測創新,生活更“智能”了
在錢江經濟開發區,紅外傳感產業具備較強的國際競爭力,是其打造傳感谷的一大優勢。尤其是區內的杭州麥樂克電子科技有限公司,是掌握全球最高端紅外傳感技術企業之一。
作為最早入駐開發區的傳感技術研發、生產企業,麥樂克電子致力于紅外傳感技術研發和應用。人體探測功能,根據人體方位控制家具電器的啟動;人群密集場所空氣監測技術,能及時調節空氣質量;手機紅外熱像儀,可隨時探測到半徑30米內的情況;人像捕捉系統,大大提高夜間行車的安全性……麥樂克電子研發的紅外傳感器面向大型化、多功能化方向發展,適宜于家庭自動化、醫療保健、安全防護等場合的應用,目前產品已占領國內高端紅外探測敏感元件80%的市場。
“以麥樂克電子為龍頭,招引更多紅外傳感領域科技型企業、項目,增強紅外傳感技術領域創新能力,擴大紅外傳感產業鏈。”錢江經濟開發區經發局負責人介紹,今年開發區又新增了奕霖傳感、翔晶環保等5家紅外傳感企業,涉及環境保護、電力監控、產品封裝等多個領域,一個健全的紅外傳感產業鏈正在逐步形成。
◆“傳感器+RFID”,城市管理“智慧”了
今年2月,杭州上城區近5000個窨井蓋經過了大改良,裝上了帶有傳感器的RFID電子標簽,接入智慧化管理工作平臺,這意味著以后的馬路上,少了一個常“惹事”的。
據了解,這款智能化的RFID電子標簽就是由杭州思創匯聯科技有限公司設計研發的。“安裝上傳感器后,若出現井蓋脫離井座、移動、被盜等情況,它會及時把報警信息發到后臺上。”思創匯聯行業應用總監蔡玉鋒說,為了將事故發生率降到最低,每位巡檢維護人員的手機上也安裝了相匹配的APP,一旦出現異常情況,離事發地最近的維護人員會第一時間收到信息,并根據APP地圖找到準確位置進行搶修。
隨著全球城市智慧化發展,城市運行管理也逐漸趨向于智慧化發展。思創匯聯研發的“市政設施管理系統”采用“傳感器+RFID電子標簽”的先進技術,能切實解決傳統市政設施問題發現難、產權分辨難、反饋及時性差等問題,簡化管理員對市政資產的巡視工作,提高管理者的工作效率。
除了智能窨井蓋,該系統的應用還涉及方方面面。如,針對當前“五水共治”重點工程,運用水位傳感器實時監測污水水量情況,防治污水溢過截流墻直排河道,污染水質;應對暴雨臺風天氣,通過角度傳感器感知行道樹木、高架綠化等是否有倒伏傾向,提前做好防護設施;為緩解社區停車壓力,以車位感應電子標簽引導住戶停車,上班族們就不需要再上演“搶車位”大戰……
作為錢江經濟開發區傳感器產業梯隊的“實力派”成員,思創匯聯將傳感器與RFID電子標簽的綜合運用,為開發區傳感器產業創新發展開辟了一個新方向。
◆“感知+判別+預警”,電網設備“活起來”了
從事電力系統工作的人都清楚,上萬伏的電力設備長時間運行,會持續發熱導致設備內部溫度不斷升高,但由于發熱點在密封柜內,無法通過常規的監視手段獲得信息。如果發現不及時,極易釀成火災或爆炸,造成巨大的財產損失。這時候,一個無線溫度傳感器便能解決所有問題。
“感知和判別危險,并迅速將警報信息經由無線接收終端以短信等各種通信方式傳送到檢修人員手中,整個過程只要1分鐘。”吳孝兵手中的這個不到10立方厘米的橙色小方盒子,就是杭州休普電子技術有限公司針對智能電網研發的無線溫度傳感器。
作為公司副總經理兼技術研發人員,吳孝兵的最終目標是利用無線傳感技術的自我感知、判別和決策,從而完成自動控制,建立起傳感測控網絡,實現無人值守和巡檢,將傳統意義上的變電設備“活化”。
與傳統的無線溫度傳感器相比,休普電子研發的無線溫度傳感器具有“無源”的技術領先優勢。“簡單來說,就是收集周圍微量的電磁、電壓、熱能等,將其轉換為電能來供應傳感器自身的運作。”吳孝兵說,通過環境能量采集就能徹底解決傳感器電池高溫性能差、壽命有限的問題,不僅提高了設備運行的安全度,也更綠色節能。
休普電子重視技術研發,每年技術研發投入占銷售收入的10%以上,將科技創新視為企業可持續發展的火車頭。自落戶錢江經濟開發區以來,短短一年里,休普電子已獲得了傳感器專利約40項,軟件著作權約30項,并建立了物聯網應用實驗室、電磁兼容性實驗室、高低溫濕熱交變實驗室、110KV高壓實驗室,同時先后與浙江大學、中國計量學院等高校建立校企“產學研”合作關系,逐漸成長壯大為開發區傳感器產業的新興力量。
傳感應用 給制造業插上智慧翅膀
如今的社會,對傳感器的應用需求正不斷加大,應用的領域也越來越廣泛。錢江經濟開發區側重于智能制造裝備領域,進一步加強半導體照明產業、機器人制造產業與傳感器的深入融合,實現制造裝備和制造過程的數字化、柔性化、智能化。
在智能制造裝備領域,錢江經濟開發區的目標是,形成一個以傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系,推進傳感器產業與智慧城市建設的融合互動。其中,中為光電、通靈自動化兩家杭州市首批機器換人優勢服務企業,就是開發區推進智慧制造與傳感應用深度融合的代表。
走進杭州中為光電技術股份有限公司的裝配車間,一輛藍色的小車正背負著貨物,沿著既定的軌道,有序穿梭在一條條生產線之間。“這是我們自己研發的智能化AGV機器人,集成了磁傳感、RFID等多項技術,能按照指令自行存取貨物,并實時歸置存取數據。”中為光電總經理助理應新達說,該機器人可應用的范圍非常廣泛,除倉庫、車間外還適用于餐廳等服務場所。
在中為光電,到處可見自動化成套生產線與傳感技術的綜合應用。LED燈具智能自動化制造線體機器人內含500多個傳感器,月產量達80余萬只,全年成本可節約近600萬元;LED芯片自動點測機器人,測量準確度可達4微米以內……2014年底,中為光電被浙江省政府列為省級重點企業研究院,在立足現有核心技術基礎上,深入研究與開發半導體行業的高端智能制造裝備技術,增強傳感應用領域的協同創新能力,助推產業轉型升級。
與中為光電有所不同,杭州通靈自動化股份有限公司則致力于關節機器人方面的傳感應用。“我們研發的是6軸關節機器人,將傳感器應用在每個關節驅動上,智能控制關節的靈活運轉。”公司相關負責人劉光漢說,與傳統的機器人相比,關節機器人控制精度高、速度快、噪音低,且應用的環境越精細,節能率越高。目前,該機器人已在汽車行業、電子電器行業、工程機械行業等領域得到廣泛應用。
編后語:
依托先進的傳感技術和雄厚的產業基礎,錢江經濟開發區已于2013年正式啟動建設“杭州國際傳感谷”。傳感谷分為培育孵化區、產業集聚區和生活配套區三大區塊,計劃總投資約為500億元。開發區的遠景目標是,將杭州國際傳感谷打造成為產業發展的核心陣地、人才技術的集聚高地、科技創新的研發平臺和知本資本的服務平臺。目前,結合全市“三鎮三谷”規劃總布局,開發區進一步調整傳感谷規劃方案,預計于年內完成《杭州國際傳感谷建設規劃(2014-2020年)》編制工作。此外,錢江經濟開發區計劃在年內引進10個傳感技術研發、技術應用、產業化生產、產品展示、公共平臺建設項目,并積極爭取更多省、市傳感器產業扶持政策,進一步壯大中小型潛力企業,擴大傳感器產業發展規模。