傳感技術(shù)作為一種與現代科學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科也得到迅速的發(fā)展，并且在工業(yè)自動(dòng)化測量和檢測技術(shù)、航天技術(shù)軍事工程、醫療診斷等學(xué)科被越來(lái)越廣泛地利用，同時(shí)對各學(xué)科發(fā)展還有促進(jìn)作用。隨著(zhù)MEMS、激光技術(shù)、高科技材料等的技術(shù)進(jìn)步，傳感器的研發(fā)呈現多樣化的趨勢，有的利用生物材料模擬人類(lèi)皮膚，創(chuàng )新傳感器的觸覺(jué);有的利用MEMS技術(shù)研發(fā)微型智能化傳感器，從而有利于復雜系統的集成;有的利用高精度的激光技術(shù)創(chuàng )造激光雷達，從而利于系統實(shí)時(shí)感知周邊障礙物與環(huán)境等等。

從定義上理解，智能傳感器(intelligentsensor)是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，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相結合的產(chǎn)物。一般智能機器人的感覺(jué)系統由多個(gè)傳感器集合而成，采集的信息需要計算機進(jìn)行處理，而使用智能傳感器就可將信息分散處理，從而降低成本。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)軟件技術(shù)可實(shí)現高精度的信息采集，而且成本低;具有一定的編程自動(dòng)化能力;功能多樣化。概括而言，智能傳感器的主要功能是：

(1) 具有自校零、自標定、 自校正功能;

(2) 具有自動(dòng)補償功能;

(3) 能夠自動(dòng)采集數據，并對數據進(jìn)行預處理;

(4) 能夠自動(dòng)進(jìn)行檢驗、自選量程、 自尋故障;

(5) 具有數據存儲、記憶與信息處理功能;

(6) 具有雙向通訊、標準化數字輸出或者符號輸出功能;

(7) 具有判斷、決策處理功能。

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)引發(fā)智能傳感技術(shù)新需求

智能傳感器這一概念是由國外引進(jìn)的，通常定義為“帶有微處理器，具有信息處理功能的傳感器”。根據《敏感組件和傳感器名詞術(shù)語(yǔ)》國家標準，這里“傳感器”的定義是：能感受規定的被測量并按一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感組件和轉換組件組成。

80年代，將信號處理電路(濾波、放大、調零)與傳感器設計在一起，輸出4～20mA電流或0～5V電壓，這樣的傳感器為當時(shí)意義的智能傳感器。我們稱(chēng)之為“第一代智能傳感器”。

80年代末到90年代中后期，將單片微處理器嵌入傳感器中，實(shí)現溫補、修正、校準，同時(shí)由A/D變換器將模擬信號轉換為數字信號。這種類(lèi)型的傳感器不但有硬件，還可通過(guò)軟件對信號進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，輸出為數字信號。我們稱(chēng)之為“第二代智能傳感器”。

“現場(chǎng)總線(xiàn)”概念提出后，對傳感器的設計提出了新要求，要求實(shí)現全數字、開(kāi)放式的雙向通信，測量和控制信息的交換在底層上主要是通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)完成，數據交換主要是通過(guò)Intranet等網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現，傳感器設計上軟件占主要地位，通過(guò)軟件將傳感器內部各個(gè)敏感單元或與外部的智能傳感器單元聯(lián)系在一起。我們稱(chēng)之為“第三代智能傳感器”。

進(jìn)入21世紀后，由于MEMS技術(shù)、低能耗的模擬和數字電路技術(shù)、低能耗的無(wú)線(xiàn)射頻(RF)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，使得開(kāi)發(fā)小體積、低成本、低功耗的微傳感器成為可能。這種微傳感器一般裝備有：一個(gè)用于感知外界環(huán)境物理量的敏感組件(如壓力、溫度、濕度、光、聲、磁等)，一個(gè)用于處理敏感組件采集信息的計算模塊，一個(gè)用于通信的無(wú)線(xiàn)電收發(fā)模塊，一個(gè)為微傳感器的各種操作提供能量的電源模塊。我們稱(chēng)之為“第四代智能傳感器”或“智能網(wǎng)絡(luò )化傳感器”。

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(wǎng)絡(luò )。簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)三大層次結構之一的感知層的重要組成部分，將現實(shí)世界中的物理量、化學(xué)量、生物量等轉化成可供處理的數字信號，是實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的基礎和前提，同時(shí)MEMS(微機電)技術(shù)作為支撐技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

來(lái)源：安全自動(dòng)化