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工業智能化的重要支點:無線傳感器
 
    在新的產業經濟環境下,工業領域的結構演變和調整正為經濟增長提供新的動力,特別是在德國提出“工業4.0”的概念之后,“智能生產”于“智能工業”正成為帶動產業轉型升級的重要推動力。而信息技術與傳感技術,則是工業智能化的重要支點。作為現代信息技術的重要支柱的工業傳感器技術和相關設備,也成為了各國在工業領域爭奪的一個制高點。
 
  隨著物聯網的迅速發展,WIFI、藍牙等無線連接方式也火爆起來,這給無線傳感器的發展帶來了一個重要契機,前景廣闊。無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線傳感器網絡節點,由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點。
 
  無線傳感器網絡將成百上千的傳感器節點布置在一個特定的區域內形成監測網絡,這些節點通過特定的協議正確、高效、穩定的組織起來,協同工作完成某項應用任務,達到數據采集、無線通信和信息處理的能力。通過自組織的方式構成網絡,無線傳感器可應用在很多需要無線連接和數據跟蹤的地方。
 
  眾所周知,在工業過程控制中,計算機技術已經相對成熟,需要采集的信息數量正在不斷增加,生產過程需要用到壓力傳感器、熱敏傳感器、光敏傳感器、氣體傳感器、濕敏傳感器等各類傳感器。這樣做,是為把大量非電量的物化參數轉化成電信號控制信息,以滿足各個工業過程中的智能化和自動化的發展需求。
 
  在一套工業流程中,無線傳感器可以被嵌入到過程介質流當中,從而可以持續監控成千上萬個點。監控幾個不同參數的智能傳感器也可以像一些微型實驗室一樣工作,將數據發送回SCADA系統來執行需要的動作。工業無線傳感器網絡產品為系統級產品,即包括數據轉發網關、現場無線傳感器和監控主機等在內的整體解決方案。
 
  不光眼下業內人士對各類工業傳感器的應用保有強烈信心,對于未來工業傳感器的市場開拓也持樂觀態度。據統計數據顯示,2015年,工業傳感器市場規模達到160.7億元。隨著智能工業的進一步實現,工業傳感器的應用將逐步加大,預計到2020年,全國工業傳感器的市場規模將達到308億元。
 
  總結起來,工業無線傳感器網絡產品在工業監控、智能電力、礦山安全、醫療健康、環境監測、力學參數檢測等行業的應用廣受重視;與此同時,工業無線傳感器網絡產品也面臨著小型化、標準化、延長節點工作時間、增加通信距離等技術挑戰和尋找應用場景等市場挑戰。
 
  與傳統有線傳感器相比,無線傳感器具有什么優勢?
 
  其一,在實際應用場景中,無線傳感器具有較高的靈活性,適用于有移動需求但不方便布線的情況,如起重機、交通行業、移動裝瓶設備、自動引導車輛系統等。
 
  其二,無線傳感器具有較高的可靠性。無線傳感器可以有效避免運動帶來的損傷,如長拖鏈所帶來的導線彎折、旋轉運動導致電纜線的扭曲折斷等。同時,還能排除有線網絡中由連接器引起的故障因素。
 
  其三,無線傳感器具有較高的安全性。隨著技術的發展和新威脅的不斷出現,安全維護的升級能力迫在眉睫。新的加密策略和隱蔽的數據傳送,預示著無線的安全級別將超過有線系統。此外,在一些危險的極端環境,如不方便布線的爆破場合中,無線傳感器可以保障人員安全、降低意外安全事故發生的概率。
 
  隨著自身優點的逐步顯現,無線傳感器不光在工業領域得到應用,在通訊、電子、視頻等產業也同樣展露出多元化應用價值。在政策鼓勵、高校研發、企業推動等多種利好因素的推動下,工業傳感器產業將迎來更為光輝燦爛的明天!
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