物流产品网（ID:products56）原创

　　作者 | 李波

　　近年来，归功于智能传感器等技术的发展，物流业正在发生翻天覆地的变化。在智慧物流时代，传感器发挥着重要作用，大量的数据采集与传输，都依靠整个系统核心元件的传感器来完成。这里，我们对传感器的过去、今天与未来进行阐述，以期人们对其有全面的了解。

　　一、传感器的来龙去脉

　　传感器并不新鲜，它们已经被使用了很长时间，第一个传感器是在19世纪发明的。

　　传感器是一种检测装置，可以实现数据采集、处理及传输。能够感知被测信息,并将其感知到的信息按照一定的规则转化为电信号输出或转化为其他所需形式的信息，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制。

　　事实上，传感器是一个非常庞大的家族，它拥有14大类、65个家族、366种技术，甚至于更多，且几乎应用于各个行业，输入可能是光、热、运动、水分、压力等环境现象中的任何一种。

　　传感器通常由敏感元件和转换元件组成，可以将其感知到的信息转换成可输出的信号。传感器主要分为常用传感器、新型传感器以及数字传感器三大类。

　　传感器技术在我国起步较晚，20世纪90年代才确立为国家重点攻关项目，目前已逐步掌握中低端传感器生产的相关技术，进入从传统型到新型传感器转变的重要阶段。

　　在传感器产业技术及工艺方面，美国、德国及日本等发达国家长期在国际市场上保持领先，高端传感器市场主要由美国、日本以及德国等少数几家公司占据，如霍尼韦尔、德州仪器、意法半导体、英飞凌、博世、飞思卡尔等。

　　传感器属于基础科学，其中关键的一环是敏感元器件，然而国产传感器的设计、封装以及装备等技术都较国外存在一定的差距。

　　传感器在物流领域中的应用只是其中的一个部分，但是其重要性却日益凸显。物流行业应用最为广泛的是采用光敏元件的传感器，实现感应功能，如光电传感器、光幕传感器等，它们应用在入库、上架、拣选、出库等各个仓储物流作业环节的商品或设备信息读取、检测及复核上。随着物流的进一步发展，自动化立体库、AGV、各类拣选机械手及机器人对传感器的应用越来越多。

　　传感器是智慧物流的基础，智慧物流的发展离不开大量的数据采集与传输，这推动作为整个系统核心元件的传感器呈现快速增长。传感器作为智能装备感知外部环境信息的自主输入装置，对智能装备的应用起着技术牵引和场景升级的作用。

　　数据是智慧物流的关键，而这些数据则需要依靠领先的扫描技术、无线设备等传感技术和通用性设备相连，以实现快速的信息获取。传感器是实现数据自动检测和自动控制的首要环节。

　　传感器的外延正不断扩大，它不仅仅是简单的物理信号转换为电信号的检测器，更是一种数据交换器，在万物互联的物联网世界里只要能产生数据的都可以认为是传感器。随着物联网的发展，传感器的运营范围广泛，市场规模广阔。

　　二、传感器的今天现状

　　先看一个场景：一台台运送各种零件、物料的机器人，按照指令和程序设定好的路线井然有序地穿梭在生产线旁，实现了近千种零部件100%智能运输，在这里，传感器功不可没。

　　目前，智慧物流已进入应用的初级阶段，在智慧物流过程中，传感器需要对海量数据进行智能搜集与分析，同时必须能够与互联网或者云端进行信息交互，这对传感器提出更高要求。

　　这种高要求主要体现在两个方面。第一，更灵活的接口。传感器不仅要在控制器层实现通信，还要实现数据层的通信。第二，更智能的功能。传感器越智能，提供的数据越紧凑、整个系统利用数据源的效率也将越高，分析结果也更加准确。

　　目前传感器遇到的挑战是通过互联网或“云”实现信息交互等功能还不完善。另外，尺寸、价格、电池寿命也不理想。

　　传感器不仅意味着数据的采集和互联，还需要通过提供创新的解决方案实现流程和运营的优化，并且通过识别和挖掘数据，完善业务决策。AMR（自主移动机器人）是机器智能化、引领智能制造进程的新一代物流设备，在硬件方面集成了多传感器融合等高新技术，具备自动驾驶、自主决策的能力，初频实现了传感器的高功能。

　　物联网是物流发展的黑科技，目前已初步应用。物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层位于物联网三层结构中的最底层，是物联网的数据和物理实现基础。没有感知就没有物联数据的采集，也没有网络上物体的特征数据，感知是物联网的先行技术，也是物联网应用的核心。

　　目前感知技术的成本正在大幅度降低，相比10年前，传感器价格平均下降了54%，联网处理器价格下降98%，成本降低使得大规模智能化部署加速发展。

　　传感器的性能涉及两个方面，第一是单个传感器的精确度，第二是能否做到多种数据的结合，通过多种数据能够算出一些东西来，产生新的性能，新的数据。越来越多的应用需要性能更加高精度的传感器，在过去一段时期，常见的应用于工业、物流设备及系统中的传感器模块增加了互联互通性。

　　目前，智能传感器已出现并投入了应用，在不同行业的应用中，可以使事情变得更高效，更轻松。

　　智能传感器是从物理环境中获取信息并使用嵌入式微处理器和无线通信来监视，检查和维护各种系统的设备，他们有能力以更少的错误更准确地收集环境数据。

　　智能传感器依靠内置的微处理器来帮助它们执行各种功能，例如数字处理，模拟到数字的代码转换，接口功能以及计算。它们还根据收集的输入确定何时需要存储或删除数据。

　　面对越来越多客户对于智慧物流、智能仓储技术的迫切需求，智能传感器将发挥重要作用。

　　从制造角度来看，传感器公司的竞争核心还是产品技术本身，因为传感器就是类似模拟器件，模拟器件跟数字器件的差别很大，数字器件往往是看芯片的规模，而传感器像模拟器件一样，它的核心是性能，而性能的提升，核心还是在产品设计和生产工艺的研发。

　　国内传感器企业在全球的排位是比较落后的，全球前30家传感器公司，中国在其中的占比很小，而这些中国公司，更多是在传感器的封装方面。欧美大的公司，都是采用向客户提供一整套的方案的策略；国内的公司受到规模、研发能力、市场品牌等限制，基本上只能做单个的，且量小、高单价。

　　近几年，国内传感器公司有了长足的发展，但中国传感器走向世界的路还是很长的，中国传感器设计和制造企业的发展还很重要。

　　实际上传感器有很多不同的办法实现，所以对传感器来讲每个产品它有自己的发展路线，且在不同应用领域有不同的发展路线，这点需要我国的企业重视。

　　此外，除了对传感器设备的要求越来越高，为支持智慧物流的应用，对传感器和传感器节点开放式标准的需求也与日俱增。

　　三、传感器的未来方向

　　传感器未来的发展方向与新基建有着千丝万缕的联系，而在新基建中，物联网占据重要位置。

　　物联网包括四个组件：传感器、网络、云和应用程序。保证物联网的良好运作，需要众多感知技术的加持，大量信息的采集与传输都需要依赖传感器这一核心设备。传感、模组等硬件是实现物联网运载功能的柱石。

　　物联网工作流程从传感器设备开始，传感器设备是用于从其环境中收集数据，并利用超级计算机与云计算对该网络进行整合，从而实现精细化、动态化，智慧化。

　　传感器的下一个主要窗口就是物联网，在物联网应用中，中国毫无疑问在全球是拥有应用场景最多的地方。

　　到2023年，全球物联网传感器市场预计将以每年42%的速度增长，覆盖所有垂直行业，届时将达到400亿美元。

　　5G将会给传感器技术和产业带来什么变化？5G时代将实现毫秒量级的端到端时延和可达海量的连接数。传感器表面上看是不同的场景，但应用发展的核心就是大数据。如果没有5G这样的通讯，它的数据颗粒度以及多种数据的价值就很难体现出来。对大数据来说，传感器是大数据“挖掘机”，是其中非常主要的器件。

　　因此，模组化的传感器毫无疑问是未来方向，采用传感器模组，就可以接受到更多不同的信号，产生更多的数据量和价值，模组化相当于把传感器的一个触角延展出去。

　　结语：智能物流是工业4.0、智能制造实现的基础，而传感器在智能物流领域的发展被企业看好并积极展开市场布局。我们认为，物联网终将改变世界，智能传感器正成为行业未来发展的方向。