传感器技术在智能设备中的应用与挑战

   2024-10-11 工业品商城115
核心提示:在知名学者格哈德·鲍姆发表的文章《作为下一次工业革命基础的创新》中详细阐述道,新一代的技术创新催生出了具备感知周围环境及布局空间能力,并且能够彼此间进行数据交互的装置。举例来说,现代汽车正是借助于摄像头、雷达以及激光等先进的传感技术,得以在200米的范围内精确地感知周边环境,同时这些传感设备还能够实现

     在知名学者格哈德·鲍姆发表的文章《作为下一次工业革命基础的创新》中详细阐述道,新一代的技术创新催生出了具备感知周围环境及布局空间能力,并且能够彼此间进行数据交互的装置。举例来说,现代汽车正是借助于摄像头、雷达以及激光等先进的传感技术,得以在200米的范围内精确地感知周边环境,同时这些传感设备还能够实现彼此间的通信。将这些数据流进行有效的融合,再经过模式识别软件的深度处理,便能够准确地区分出与汽车相关的各类环境因素。而汽车之间的额外互联以及它们与云端后端系统的紧密联系,进一步拓宽了数据和信息流的覆盖面,从而使得感知区域的半径和信息量都得到了大幅度提升。

     正如我们所观察到的那样,村田公司生产的机器人仅仅是物联网(IoT)领域中广泛采用的各种传感器技术的一个典型代表。我们日常生活中所熟悉的智能手机、智能眼镜等可穿戴设备,以及智能医疗、智能家居等诸多应用场景,无不是基于传感器技术的深入应用。

     早在2013年,苹果公司的iPhone 5S首次推出指纹识别技术,这一举措迅速引领了众多手机制造商纷纷效仿。这背后的关键在于苹果公司成功收购了传感器厂商AuthenTec的技术方案。此次斥资高达3.56亿美元的收购行动,使得苹果公司成功获取了可用于NFC移动支付业务的指纹传感器专利。而随着这款手机的正式上市销售,更是激发了三星、华为等众多智能手机品牌竞相搭载指纹识别传感器。

     近期举行的世界移动通信大会(MWC)上,美国人机界面解决方案供应商Synaptics更是推出了全新的解决方案,使得触控指纹传感器的尺寸缩小至仅为4mm x 10mm,从而实现了智能手机侧边式指纹识别的可能性。

     不仅如此,苹果公司最新发布的Apple Watch同样内置了多种传感器,包括心率传感器等,这些传感器能够协助用户记录运动数据,并实时提醒用户何时需要进行适当的运动。有券商报告曾经预测称,iWatch内部可能集成超过10种不同类型的传感器,以便更好地追踪用户的健康状况和运动数据。

     值得注意的是,加速度传感器似乎已逐渐成为了智能手机的标准配置之一。iWatch将利用加速度传感器来测量人体运动情况,并且可以记录用户的步数以及睡眠习惯。陀螺仪同样是一项必不可少的组件,它能够检测物体的转动。陀螺仪收集到的数据可以与锻炼逻辑算法进行协同工作。此外,陀螺仪还能使Watch“感知”到用户的行为,例如当用户抬起手腕准备查看时间时,屏幕会自动点亮。然而根据外媒透露的消息,部分传感器由于未能满足苹果公司的严格要求,因此并未纳入到首发功能阵容之中。

     另外,谷歌自主研发的无人驾驶汽车亦是依赖于传感器和软件来完成所有的操作控制。每辆车均配备四个雷达,其中三个位于前保险杠处,另一个则位于后保险杠,主要负责测量各种障碍物的距离,并依据实际情况适时调整车辆速度。此外,安装在车顶旋转的激光雷达传感器,可以扫描直径达120米的范围内的区域,并构建出一个动态且具有立体感的地图环境。为了实现精准定位,还有一个传感器被安置在左后轮,通过监测车轮的运动轨迹等指标,确定汽车在地图中的具体位置。

     在我国制造业领域,传感器技术的应用已然不是新鲜事物。就在不久前圆满落幕的中国家电博览会现场,知名品牌方太便成功地将传感器技术融入到旗下的云智能厨电产品之中,实现了自动感应的创新功能。据相关资料显示,这家企业在上世纪 90 年代初便已经研制出了首款人工智能吸油烟机,也正是借助传感器技术的力量,赋予产品自动感应探测的神奇能力。

    假设我们给传感器的应用贴上一个标签的话,它无疑酷似人类五官的外延,因此被亲切地誉为“电子五官”。在德国政府倡导的工业 4.0 战略理念中,传感器更是作为实现生产智能化的核心要素得到了极高的重视与推广。现如今,在现代工业生产,尤其是自动化制造流程之中,人们需要运用各式各样的传感器对生产过程中的各项参数进行严格监控,确保设备始终保持在最佳运行状态,进而使得产出的产品品质达到最高水平。由此可见,如果离开了数量庞大且性能卓越的传感器,那么现代化生产恐怕将会失去坚实的基石。而我们耳熟能详的物联网(IoT:Internet of Things),实际上也可翻译成传感网,这足以证明传感器在其中所扮演的重要角色不容忽视。


 
 
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