智能传感器，成为工业物联网智慧中心

感知芯视界 2023-08-30 17:54

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智能传感器，一种集成了处理功能的传感器，能对获取的数据进行预处理、转换、及/或分析。

编辑：感知芯视界

来源：AGV网

与传统的传感器不同，智能传感器不仅仅是将测量结果发送到中央处理单元，而是在数据采集后进行一定的本地处理。这样的设计能提供更高的数据准确性，减少数据传输的需求，也能简化和优化系统的整体设计。

智能传感器的主要特点

●自校正和自调整：能自动校正数据和调整参数，以适应环境变化。

●数据预处理：能进行噪声消除、滤波或其他数据清理活动。

●多功能性：可以测量多个参数并进行相应的数据处理。

●自诊断和监控：能检测自身是否正常运作，或者是否需要维修或替换。

●低功耗和高效性：由于在传感器级进行数据预处理，因此可以减少数据传输，从而减少能量消耗。

应用场景

●工业自动化：例如，在工厂中用于监控机器状态，预测维护需求。

●医疗健康：用于持续监测患者的生命体征，并提供实时反馈。

●智能家居：例如，温湿度传感器，烟雾报警器等。

●环境监测：用于监测空气质量、水质等环境参数。

●交通和物流：例如，在智能车辆和智能交通系统中用于导航和监控。

●农业：用于土壤水分、气候条件等的实时监控。

●通过集成先进的计算和通信技术，智能传感器正在逐渐改变各个领域，包括工作场所安全、健康监测、环境保护等。

我们知道，传感器多年来一直是各领域里不受关注的基础设备，负责忠实地捕捉和传递信息，以供后续解读和行动。然而，科技的快速演进正在改变这一现状，赋予了传感器在本地或近距离进行数据处理的新功能。这种转变主要是应对物联网的边缘计算需求，以降低对云端集中处理系统的依赖。

微机电系统（MEMS）传感器展现了这一智能化趋势的一种引人注目的变化。MEMS传感器由夹在两块电容板之间的浮动物质组成，一直是工业、交通等多个场景的重要组成部分。近年来，这些设备在能耗、噪音以及体积方面有了显著改进，并且应用范围也更加广泛。

促成这一转变的关键因素之一是在传感器本身集成了应用特定集成电路（ASIC）。这意味着传感器现在可以直接执行机器学习任务，具备了唤醒、自由落体识别、六轴方向感知和数据融合等本地功能。因此，不需要将这些任务的数据发送到独立的处理单元，从而简化了系统并减少了响应时间。随着物联网结构愈加复杂，边缘计算的优越性变得更为明显，这种本地处理能力变得越来越关键。

功效是这种集成方案的另一个明显优点。降低能量消耗能够延长这些传感器所集成设备的电池使用寿命。此外，这也为更高效的能量回收创造了条件，从而进一步提升了能效。

随着更多的机器学习和人工智能技术被融入MEMS传感器中，我们可以预见这些设备将变得更加智能化。它们将提升对环境、情境和任务的感知水平，以便能够更加智慧地作出独立决策。这种对异常状况的识别、对自身定位的了解以及独立决策的能力，将彻底改变我们如何部署和利用传感器。

在物联网技术迅猛发展的今天，智能传感器已经站在了变革的前线。这些装备了内嵌式iSIM集成电路的传感器正在重新塑造物联网数据处理和决策的局面。

与传统的传感器不同，这些被动地捕获然后再转交给外部处理单元的数据。iSIM的集成改变了这一局面，使得传感器现在能够进行本地数据处理，从而减少了响应延时和对远端云处理器的依赖。

微机电系统传感器在这里尤其受益。这些在工业和交通应用非常广泛的设备，现在在能耗降低、噪音减小和尺寸缩小方面都有了显著进步。iSIM的加入进一步增强了这些优势，使得唤醒、自由落体识别以及六轴方向感知等功能能够直接在传感器上进行。

iSIM推动的智能传感器将成为物联网的决策中枢。这些先进的传感器不仅能够感知所处环境，还能识别异常状态并做出自主决策，为物联网的高效、灵活和智能未来铺平了道路。

总体来说，智能传感器的快速发展和逐渐普及标志着一个新的科技时代的到来。作为物联网的决策中枢，它们不仅优化了数据处理和传输，也推动了边缘计算的广泛应用。这些传感器凭借其能力，如对环境和情境的敏感识别，异常检测，以及自主决策，正在深刻地影响我们与物联网设备的互动方式。进一步地，它们也有可能为我们在可持续性、健康医疗、交通管理等多个重要领域里解决复杂问题提供关键支持。因此，我们可以断言，智能传感器不仅仅是物联网的大脑，更是构建更高效、更可持续、更智能未来世界的关键技术。这是一个我们全体应当密切关注和积极参与的创新领域。

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