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更新迭代速度加快 传感器发展如何追赶AI热潮

来源:中国电子报  作者:顾鸿儒  投稿时间:2018-09-18

如今人工智能热潮涌动,以传感器、芯片等核心电子元器件为代表的智能终端及物联网的基础器件将大放异彩。机器实现更加智能化的功能,离不开传感器信息技术的高度集成和综合运用。弱人工智能迈向强人工智能的路上,更加智能化的传感器成为了市场刚需。

“感知技术”浪潮来临

以物联网、大数据、云计算等新兴信息技术为基础的应用越来越成熟,制造业的生产方式甚至商业模式也逐步发生变革。智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式转变,背后的推动力量,便是人工智能。

2017年7月20日,中国发布了《新一代人工智能发展规划》。这个“规划”的精华之一,便是提出了新一代智能制造的发展方向。机器将变得越来越人性化,掌握学习与识别的功能,新人工智能技术的出现必然会引发又一波的信息化技术浪潮——“感知技术”。

“我们以前解决的是如何处理问题、传输问题,如今,我们要去解决如何感知问题。如今火热的物联网,是感知技术最大的应用平台,想要实现人与物的连接,比如说智能家电按照人的意志,依靠传感器采集水温、压力的大小等等,都是需要感知技术来实现。” 中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生说。

传感器成为了新人工智能迈向应用的基础。以智能汽车为例,自动驾驶车辆上,至少安装了三套传感器系统:摄像头、雷达和激光雷达,这样才能采集到车辆行驶过程中周遭的环境信息,完成智能行驶。“汽车迈向新智能化,可以帮助驾驶员更好的控制车辆行驶以及车内娱乐,我们开始进行动感汽车相关业务,基于华为的研究技术,每辆车上的传感器超过了1000个。利用这种智能传感器,可以降低运营商的成本和效率,产生较低的故障率。”华为技术有限公司中国战略部副部长陈亚新说。

“咖啡机、电饭煲、智能水杯、智能奶瓶、重力感应柜都是传感器目前大规模应用市场。咖啡机上的传感器可以智能配料,并增加对配料称重的功能。智能水杯可以通过传感器进行水温的采集。电磁炉和豆浆机通过传感器增加了重力感应。”广东华兰海电测科技股份有限公司营销总监张宗尚向记者介绍到。

如何加快传感器发展

传感器更新迭代的速度十分迅速,郭源生认为,在这股“新人工智能”信息化浪潮的洪流中,传感器应紧跟市场脚步,完成从处理到传输再到感知的一系列工作。但是,我国传感器的发展速度尚未能满足市场需求。一方面,国家重视程度不够。郭源生表示,上世纪七十年代时期发达国家也曾忽略过传感器,到了八十年代,传感器的重要性才被认识到。之后,发达国家以年30%的速度增长。“日本、美国都把传感器当成重中之重,美国认为计算机是核心,敏感技术、光电子技术是关键和重点,2003年时代周刊关于未来技术的发展报告中,提到的十大新技术之首便是传感器,这说明美国对传感器技术的认可。传感器是未来改变人类十大颠覆技术之首。” 郭源生说。

另一方面,传感器形成的数据并没有真的得到实际使用,感知到的数据无法变成有用的数据。随着传感器技术复杂程度的提高,传感器产品形态分散,难以形成有效的群体支撑。并且,产用之间的融合度不够,导致传感器的应用虽然无处不在,但是仍然难以完成“机器代人”的人工智能愿景。“TOTO公司推出了一个智能马桶,可以监测老人血压、血糖的变化,然后形成个人大数据,通过人工智能形成一个商业模式,可以在家里居家养老,或者是慢病管理。这才是传感器最大化发挥作用。” 郭源生说。

扩大传感器的种类似乎也是发展的一个重点,无论是移动物体还是静态物体,甚至是自然环境,信息的采集不仅仅是安装了多少个处理器、安装了什么软件,也取决于装了什么样的传感器。“例如美国F-22战斗机,装载了28000个传感器。俄罗斯的战斗机上装载了21000多个。这代表什么?这代表着敌人能在35公里以外就可以发现你,而你却要在10公里以内才能发现敌情。一旦发生战争,上去就是靶子。这些功能的实现不仅仅在于传感器数量,也在于安装了什么样的传感器。”郭源生说。

未来的传感器会是什么样子?尺寸的缩小似乎是一个趋势。例如MEMS工艺技术,将传感器产品的尺寸尽可能的减小,然后将多个传感器放在一起,一方面降低成本,另一方面扩大产量,提升了生产效率。智能化和网络化也是另一个发展趋势,对于非专业的使用人员,传感器需要变得更加智能化,来适应使用者的“傻瓜操作”。传感器最受关注的一个发展趋势,是其微能量的获取技术。传感器将风能、光能收集起来,进行对外或者对内的供电。

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