智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器，集感知杠捂、信息處理與通信于一體始树；能提供以數(shù)字量方式傳播具有一定知識級別的信息;具有自診斷、自校正赋芥、自補償?shù)裙δ苌住Ｄ壳皞鞲屑夹g(shù)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化一膨、微型化呀邢、集成化發(fā)展智能傳感器作為網(wǎng)絡(luò)化、智能化汞幢、系統(tǒng)化的自主感知器件驼鹅，是實現(xiàn)智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
第一數(shù)據(jù)才是根基
1978年森篷，美國宇航局(NASA)最早提出智能傳感器(Smart Sensor)的概念输钩，航天器上大量的傳感器不斷向地面發(fā)送溫度、位置仲智、速度和姿態(tài)等數(shù)據(jù)信息买乃，用一臺大型計算機很難同時處理如此龐雜的數(shù)據(jù)，要不丟失數(shù)據(jù)钓辆，并降低成本剪验，必須有能實現(xiàn)傳感器與計算機一體化的智能傳感器。
1983年前联，美國霍尼韋爾(Honeywell)公司開發(fā)出世界第一個智能傳感器功戚，ST3000系列智能壓力傳感器。
1993年橱孽，IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會)和NIST(美國國家技術(shù)標準局)提出了“智能傳感器接口標準(Smart Sensor Interface Standard)”拥臼。
2000年開始，隨著微電子機械系統(tǒng)MEMS(Micro-Electro-Mechanical System愁豆，)技術(shù)的大規(guī)模使用搭奄，進一步推動傳感器向智能化、微型化招狈、集成化發(fā)展艇氯。
2010年殖吧，機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所作為IEC/TC65的國內(nèi)歸口單位，在充分調(diào)研國內(nèi)外智能傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上药炊，初步建立智能傳感器系統(tǒng)標準體系構(gòu)架牧返，以規(guī)范國內(nèi)智能傳感器市場，服務(wù)于各相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域变跃，奠定我國物聯(lián)網(wǎng)體系建設(shè)的基礎(chǔ)倚痰。
2010年以后，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能制造的興起揣誓，智能傳感器得到廣泛的關(guān)注和迅猛的發(fā)展。
智能傳感器發(fā)展的三個主要方向是虛擬化巾陕、網(wǎng)絡(luò)化和信息融合技術(shù)讨跟。
☆ 虛擬化是利用通用的硬件平臺充分利用軟件實現(xiàn)智能傳感器的特定硬件功能，虛擬化傳感器可縮短產(chǎn)品開發(fā)周期鄙煤、降低成本晾匠、提高可靠性。
☆ 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器是利用各種總線的多個傳感器組成系統(tǒng)并配備帶有網(wǎng)絡(luò)接口的微處理器梯刚。通過系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)處理器可實現(xiàn)傳感器之間凉馆、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和共享亡资。
☆ 多傳感器信息融合是智能處理的多傳感器信息經(jīng)元素級澜共、特征級和決策級組合，形成更為精確的被測對象特性和參數(shù)锥腻。
應(yīng)用發(fā)展
智能傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢嗦董，成為人類全面感知自然的最核心元件，各類智能傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基本條件瘦黑。對應(yīng)不同的應(yīng)用范圍會使用不同的傳感器京革，其覆蓋范圍包括智能制造、智慧城市趾倾、智能安保贪挽、智能家居、智能運輸绑功、智能醫(yī)療等泵易。
相較于普通傳感器的感知——輸出的單一功能，以及失效后無法及時判定等問題傅女，智能傳感器本身具備的各類自主功能是“智能”的主要表現(xiàn)洁揽，包括針對安裝使用過程中的自主校零、自主標定原酷、自校正功能杉轿，使用過程中應(yīng)對各類環(huán)境干擾及變化的自動補償功能疙鸟，工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集及自主分析、數(shù)據(jù)處理及執(zhí)行干預(yù)等本地邏輯功能昏络，數(shù)據(jù)采集后的上傳及系統(tǒng)指令的決策處理功能等树戴，特別是面向更多無人值守應(yīng)用環(huán)境，以及大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品中的自學習功能等慕然，這些都是傳感器智能化的表現(xiàn)万栅，這其中多數(shù)都屬于典型的物聯(lián)網(wǎng)特征應(yīng)用。
對于物聯(lián)網(wǎng)理念下的智能傳感器西疤，其本身就是一個典型的物聯(lián)網(wǎng)智能終端烦粒，或者說目前的典型物聯(lián)網(wǎng)智能終端也是一種智能傳感器。
自身具備數(shù)據(jù)采集代赁、數(shù)據(jù)處理扰她、數(shù)據(jù)上傳、指令執(zhí)行等功能芭碍，同時通過電池及太陽能等輔助供電方式徒役，能夠真正做到無人值守應(yīng)用，全天候完成賦予的監(jiān)控使命窖壕，所以說傳感器智能化是物聯(lián)網(wǎng)理念下的必然趨勢忧勿，同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推演將衍生出更多的智能傳感器發(fā)展成熟。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中瞻讽，需要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)鸳吸，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)∷儆拢可以說智能傳感器是實現(xiàn)智能制造的核心設(shè)備层释，它直接影響到智能制造的發(fā)展進程。
智能制造一個必備要素就是數(shù)據(jù)的自動化流動讨拷，而現(xiàn)場的數(shù)據(jù)獲取是第一個開始流動的地方馅拗。不管是數(shù)據(jù)的采集、存貯依粮、顯示宿替、監(jiān)控還是其他信息的集成，在前端感知領(lǐng)域党令，智能傳感器就是實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵锚渺。缺了它，智能制造將無從談起猖等。
在智能制造的發(fā)展進程中歪缅，智能傳感器作為智能裝備感知外部環(huán)境信息的自主輸入裝置，要兼顧監(jiān)控谎秃、測量鼓募、分析評估等一系列的工作灶鹦，對智能裝備的應(yīng)用起著技術(shù)牽引和場景升級的作用。
推動產(chǎn)業(yè)升級
智能傳感器作為廣泛地系統(tǒng)前端感知器件买雾，既可以助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級把曼，例如，傳統(tǒng)工業(yè)的升級漓穿、傳統(tǒng)家電的智能化升級;又可以對創(chuàng)新應(yīng)用進行推動嗤军，比如機器人、VR/AR(虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實)晃危、無人機叙赚、智慧家庭、智慧醫(yī)療和養(yǎng)老等領(lǐng)域僚饭。
在工業(yè)領(lǐng)域纠俭，傳統(tǒng)企業(yè)面臨人力成本提高、市場需求下降等問題浪慌，傳統(tǒng)企業(yè)開始從勞動密集型轉(zhuǎn)向自動化、智能化朴则。在整個轉(zhuǎn)型中权纤，智能傳感器發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，推動傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級乌妒。
2015年我國傳感器市場規(guī)模達1100億元眉挥，預(yù)計到2020年將達到2115億元，年復(fù)合增長率達到14%日频。但是由于國內(nèi)傳感器企業(yè)技術(shù)水平深七、生產(chǎn)工藝、規(guī)模和盈利能力等方面的差距導(dǎo)致國內(nèi)傳感器市場高度依賴進口浮块。特別是高端傳感器方面粉霹，由于種類多、跨學科研發(fā)技術(shù)水平高勉瘩、開發(fā)成本大喉侨，企業(yè)不愿承擔開發(fā)風險，造成我國高端傳感器基本依靠進口杀坟。2015 年青礁，我國中高端傳感器進口比例達到80%。
智能傳感技術(shù)是智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)源玉，作為前端感知工具谋监，具有非常重要的意義。
第一數(shù)據(jù)才是根基
1978年森篷，美國宇航局(NASA)最早提出智能傳感器(Smart Sensor)的概念输钩，航天器上大量的傳感器不斷向地面發(fā)送溫度、位置仲智、速度和姿態(tài)等數(shù)據(jù)信息买乃，用一臺大型計算機很難同時處理如此龐雜的數(shù)據(jù)，要不丟失數(shù)據(jù)钓辆，并降低成本剪验，必須有能實現(xiàn)傳感器與計算機一體化的智能傳感器。
1983年前联，美國霍尼韋爾(Honeywell)公司開發(fā)出世界第一個智能傳感器功戚，ST3000系列智能壓力傳感器。
1993年橱孽，IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會)和NIST(美國國家技術(shù)標準局)提出了“智能傳感器接口標準(Smart Sensor Interface Standard)”拥臼。
2000年開始，隨著微電子機械系統(tǒng)MEMS(Micro-Electro-Mechanical System愁豆，)技術(shù)的大規(guī)模使用搭奄，進一步推動傳感器向智能化、微型化招狈、集成化發(fā)展艇氯。
2010年殖吧，機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所作為IEC/TC65的國內(nèi)歸口單位，在充分調(diào)研國內(nèi)外智能傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上药炊，初步建立智能傳感器系統(tǒng)標準體系構(gòu)架牧返，以規(guī)范國內(nèi)智能傳感器市場，服務(wù)于各相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域变跃，奠定我國物聯(lián)網(wǎng)體系建設(shè)的基礎(chǔ)倚痰。
2010年以后，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能制造的興起揣誓，智能傳感器得到廣泛的關(guān)注和迅猛的發(fā)展。
智能傳感器發(fā)展的三個主要方向是虛擬化巾陕、網(wǎng)絡(luò)化和信息融合技術(shù)讨跟。
☆ 虛擬化是利用通用的硬件平臺充分利用軟件實現(xiàn)智能傳感器的特定硬件功能，虛擬化傳感器可縮短產(chǎn)品開發(fā)周期鄙煤、降低成本晾匠、提高可靠性。
☆ 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器是利用各種總線的多個傳感器組成系統(tǒng)并配備帶有網(wǎng)絡(luò)接口的微處理器梯刚。通過系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)處理器可實現(xiàn)傳感器之間凉馆、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和共享亡资。
☆ 多傳感器信息融合是智能處理的多傳感器信息經(jīng)元素級澜共、特征級和決策級組合，形成更為精確的被測對象特性和參數(shù)锥腻。
應(yīng)用發(fā)展
智能傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢嗦董，成為人類全面感知自然的最核心元件，各類智能傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基本條件瘦黑。對應(yīng)不同的應(yīng)用范圍會使用不同的傳感器京革，其覆蓋范圍包括智能制造、智慧城市趾倾、智能安保贪挽、智能家居、智能運輸绑功、智能醫(yī)療等泵易。
相較于普通傳感器的感知——輸出的單一功能，以及失效后無法及時判定等問題傅女，智能傳感器本身具備的各類自主功能是“智能”的主要表現(xiàn)洁揽，包括針對安裝使用過程中的自主校零、自主標定原酷、自校正功能杉轿，使用過程中應(yīng)對各類環(huán)境干擾及變化的自動補償功能疙鸟，工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集及自主分析、數(shù)據(jù)處理及執(zhí)行干預(yù)等本地邏輯功能昏络，數(shù)據(jù)采集后的上傳及系統(tǒng)指令的決策處理功能等树戴，特別是面向更多無人值守應(yīng)用環(huán)境，以及大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品中的自學習功能等慕然，這些都是傳感器智能化的表現(xiàn)万栅，這其中多數(shù)都屬于典型的物聯(lián)網(wǎng)特征應(yīng)用。
對于物聯(lián)網(wǎng)理念下的智能傳感器西疤，其本身就是一個典型的物聯(lián)網(wǎng)智能終端烦粒，或者說目前的典型物聯(lián)網(wǎng)智能終端也是一種智能傳感器。
自身具備數(shù)據(jù)采集代赁、數(shù)據(jù)處理扰她、數(shù)據(jù)上傳、指令執(zhí)行等功能芭碍，同時通過電池及太陽能等輔助供電方式徒役，能夠真正做到無人值守應(yīng)用，全天候完成賦予的監(jiān)控使命窖壕，所以說傳感器智能化是物聯(lián)網(wǎng)理念下的必然趨勢忧勿，同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推演將衍生出更多的智能傳感器發(fā)展成熟。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中瞻讽，需要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)鸳吸，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)∷儆拢可以說智能傳感器是實現(xiàn)智能制造的核心設(shè)備层释，它直接影響到智能制造的發(fā)展進程。
智能制造一個必備要素就是數(shù)據(jù)的自動化流動讨拷，而現(xiàn)場的數(shù)據(jù)獲取是第一個開始流動的地方馅拗。不管是數(shù)據(jù)的采集、存貯依粮、顯示宿替、監(jiān)控還是其他信息的集成，在前端感知領(lǐng)域党令，智能傳感器就是實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵锚渺。缺了它，智能制造將無從談起猖等。
在智能制造的發(fā)展進程中歪缅，智能傳感器作為智能裝備感知外部環(huán)境信息的自主輸入裝置，要兼顧監(jiān)控谎秃、測量鼓募、分析評估等一系列的工作灶鹦，對智能裝備的應(yīng)用起著技術(shù)牽引和場景升級的作用。
推動產(chǎn)業(yè)升級
智能傳感器作為廣泛地系統(tǒng)前端感知器件买雾，既可以助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級把曼，例如，傳統(tǒng)工業(yè)的升級漓穿、傳統(tǒng)家電的智能化升級;又可以對創(chuàng)新應(yīng)用進行推動嗤军，比如機器人、VR/AR(虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實)晃危、無人機叙赚、智慧家庭、智慧醫(yī)療和養(yǎng)老等領(lǐng)域僚饭。
在工業(yè)領(lǐng)域纠俭，傳統(tǒng)企業(yè)面臨人力成本提高、市場需求下降等問題浪慌，傳統(tǒng)企業(yè)開始從勞動密集型轉(zhuǎn)向自動化、智能化朴则。在整個轉(zhuǎn)型中权纤，智能傳感器發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，推動傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級乌妒。
2015年我國傳感器市場規(guī)模達1100億元眉挥，預(yù)計到2020年將達到2115億元，年復(fù)合增長率達到14%日频。但是由于國內(nèi)傳感器企業(yè)技術(shù)水平深七、生產(chǎn)工藝、規(guī)模和盈利能力等方面的差距導(dǎo)致國內(nèi)傳感器市場高度依賴進口浮块。特別是高端傳感器方面粉霹，由于種類多、跨學科研發(fā)技術(shù)水平高勉瘩、開發(fā)成本大喉侨，企業(yè)不愿承擔開發(fā)風險，造成我國高端傳感器基本依靠進口杀坟。2015 年青礁，我國中高端傳感器進口比例達到80%。
智能傳感技術(shù)是智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)源玉，作為前端感知工具谋监，具有非常重要的意義。
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