在新的產業經濟環境下，工業領域的結構演變和調整正成為新的經濟增長動力

，特別是在作為先進製造業代表的德國提出工業4.0的概念之後
，“智能工業”與“智能生產”正成為帶動產業轉型升級的重要推動力。在這裏麵需要重點解決的是如何將資源
、信息


、物品和人進行互聯，這需要以信息網絡技術、數(shu)字(zi)化(hua)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)為(wei)重(zhong)點(dian)，並(bing)依(yi)托(tuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)為(wei)基(ji)礎(chu)，打(da)造(zao)全(quan)麵(mian)而(er)先(xian)進(jin)的(de)係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)。下(xia)文(wen)則(ze)主(zhu)要(yao)解(jie)讀(du)在(zai)新(xin)工(gong)業(ye)發(fa)展(zhan)背(bei)景(jing)下(xia)，傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)原(yuan)動(dong)力(li)及(ji)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。

 

工業用傳感器能夠測量或感知特定物體的狀態和變化
，並轉化為可傳輸、可處理
、可ke存cun儲chu的de電dian子zi信xin號hao或huo其qi他ta形xing式shi信xin息xi。工gong業ye用yong傳chuan感gan器qi是shi實shi現xian工gong業ye自zi動dong檢jian測ce和he自zi動dong控kong製zhi的de首shou要yao環huan節jie，在zai現xian代dai工gong業ye生sheng產chan尤you其qi是shi自zi動dong化hua生sheng產chan過guo程cheng中zhong
，要yao用yong各ge種zhong傳chuan感gan器qi來lai監jian視shi和he控kong製zhi生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de各ge個ge參can數shu
，使shi設she備bei工gong作zuo在zai正zheng常chang狀zhuang態tai或huo最zui佳jia狀zhuang態tai，並bing使shi產chan品pin達da到dao最zui好hao的de質zhi量liang。甚shen至zhi我wo們men可ke以yi說shuo

，沒mei有you眾zhong多duo質zhi優you價jia廉lian的de工gong業ye傳chuan感gan器qi
，就jiu沒mei有you現xian代dai化hua工gong業ye的de生sheng產chan體ti係xi，更geng別bie談tan工gong業ye4.0體係的構建。

 

在工業自動控製係統中，傳感器處係統之首
，其作用相當於係統感受器官，能快速、精jing確que地di獲huo取qu信xin息xi並bing能neng經jing受shou嚴yan酷ku環huan境jing考kao驗yan，是shi自zi動dong控kong製zhi係xi統tong達da到dao高gao水shui平ping的de保bao證zheng。如ru缺que少shao這zhe些xie傳chuan感gan器qi對dui係xi統tong狀zhuang態tai和he對dui信xin息xi精jing確que而er可ke靠kao的de自zi動dong檢jian測ce，係xi統tong的de信xin息xi處chu理li、控製決策等功能就無法談及和實現。比如工業機器人之所以能夠準確操作，是因為它能夠通過各種傳感器來準確感知自身
、操作對象及作業環境的狀態，包括：其自身狀態信息的獲取通過內部傳感器（位置

、位移、速度
、加速度等）來(lai)完(wan)成(cheng)
，操(cao)作(zuo)對(dui)象(xiang)與(yu)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)的(de)感(gan)知(zhi)通(tong)過(guo)外(wai)部(bu)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)，這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，足(zu)以(yi)為(wei)機(ji)器(qi)人(ren)控(kong)製(zhi)提(ti)供(gong)反(fan)饋(kui)信(xin)息(xi)。所(suo)以(yi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響(xiang)和(he)決(jue)定(ding)著(zhe)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)的(de)實(shi)現(xian)。

 

而在智能製造業的未來，對人機交互技術、機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)都(dou)有(you)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，這(zhe)些(xie)都(dou)必(bi)須(xu)要(yao)依(yi)靠(kao)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)來(lai)實(shi)現(xian)。相(xiang)對(dui)於(yu)傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)工(gong)業(ye)，以(yi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)業(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)理(li)想(xiang)的(de)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)
，能(neng)夠(gou)智(zhi)能(neng)編(bian)輯(ji)產(chan)品(pin)特(te)性(xing)、成本、物流管理、安全、信賴性、時(shi)間(jian)以(yi)及(ji)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)等(deng)要(yao)素(su)。而(er)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)，則(ze)是(shi)支(zhi)撐(cheng)工(gong)業(ye)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)點(dian)。如(ru)今(jin)，作(zuo)為(wei)現(xian)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)柱(zhu)之(zhi)一(yi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)，已(yi)成(cheng)為(wei)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)在(zai)高(gao)新(xin)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)方(fang)麵(mian)爭(zheng)奪(duo)的(de)一(yi)個(ge)製(zhi)高(gao)點(dian)。

 

伴ban隨sui著zhe半ban導dao體ti器qi件jian技ji術shu和he集ji成cheng電dian路lu技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan，各ge種zhong先xian進jin的de傳chuan感gan器qi產chan品pin被bei越yue來lai越yue多duo地di應ying用yong於yu工gong業ye控kong製zhi的de各ge個ge領ling域yu。有you統tong計ji數shu據ju顯xian示shi，預yu計ji未wei來lai五wu年nian，國guo內nei傳chuan感gan器qi市shi場chang平ping均jun銷xiao售shou增zeng長chang率lv將jiang達da31%。本土傳感器需求規模快速增長的主要動力來自於工業電子設備和汽車電子
、通信電子
、消費電子和專用電子設備等。工業電子設備則是電子信息產業中增長最快的行業，也是傳感器應用最多的領域
，如測量各種工藝變量、電子特性和物理量，以及傳統的運動/定位等。

 

如(ru)何(he)依(yi)靠(kao)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)的(de)力(li)量(liang)，搶(qiang)占(zhan)製(zhi)造(zao)業(ye)新(xin)的(de)製(zhi)高(gao)點(dian)，這(zhe)是(shi)很(hen)多(duo)廠(chang)商(shang)都(dou)在(zai)思(si)考(kao)的(de)問(wen)題(ti)。而(er)由(you)於(yu)某(mou)些(xie)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)較(jiao)大(da)，諸(zhu)如(ru)控(kong)製(zhi)區(qu)域(yu)測(ce)點(dian)分(fen)散(san)、轉動和旋轉場合較難測量、有毒有害危險場合檢測維護非常困難、複雜環境下敷設電纜成本高昂和長距離傳輸信號衰減嚴重等，使得無線傳感器網絡走進我們的視野。

 

無線傳感器網絡是微電子技術、無線通信技術
、分布式計算等信息技術發展和融合的產物。它由大量集成有傳感器、數據處理單元和無線通信模塊的傳感器節點組成，通過無線信道相連，自組織地構成網絡係統。無線傳感器網絡具有低能耗、低成本

、易(yi)使(shi)用(yong)和(he)泛(fan)在(zai)感(gan)知(zhi)等(deng)特(te)性(xing)
，使(shi)傳(chuan)統(tong)實(shi)踐(jian)中(zhong)因(yin)成(cheng)本(ben)等(deng)因(yin)素(su)未(wei)能(neng)實(shi)現(xian)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)的(de)某(mou)些(xie)重(zhong)要(yao)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)參(can)數(shu)的(de)測(ce)量(liang)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)，並(bing)能(neng)夠(gou)借(jie)此(ci)實(shi)施(shi)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)、提高產品質量、降低能效
、jianshaoweihuyunxingchengben。ciwai
，wuxianchuanganqiwangluoyiyutuozhanshengji，nenggouyouxiaojianshaoercitouzi，tigaojingjixiaoyi。zhexiexiantianyoushishidewuxianchuanganqiwangluojuyoushifenguangkuodeyingyongqianjing。

 

無線傳感器網絡在國防軍事、工業生產
、環境監測
、zaihaiyujingdengzhongduolingyuyouzheguangfandeyingyongqianjing。tebieshizaiyixiechuanganqijiedianweizhixuyaosuijibuzhidegongyeyingyongchanghezhong，wuxianchuanganqiwangluozhengkuaisuzengchang
，zhongduogongyeqiyekaishicaiyongzhurujiyuZigbee和UWB等無線技術的典型無線傳感器網絡係統，應用在檢測
、監視等工業過程控製方麵。

 

在(zai)工(gong)業(ye)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)中(zhong)，許(xu)多(duo)具(ju)有(you)通(tong)信(xin)和(he)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力(li)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)的(de)方(fang)式(shi)組(zu)網(wang)連(lian)接(jie)，並(bing)相(xiang)互(hu)協(xie)作(zuo)，共(gong)同(tong)完(wan)成(cheng)對(dui)目(mu)標(biao)信(xin)息(xi)的(de)采(cai)集(ji)和(he)監(jian)測(ce)等(deng)任(ren)務(wu)。這(zhe)種(zhong)網(wang)絡(luo)能(neng)夠(gou)實(shi)時(shi)感(gan)知(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)分(fen)布(bu)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)各(ge)種(zhong)監(jian)測(ce)對(dui)象(xiang)的(de)信(xin)息(xi)，並(bing)將(jiang)信(xin)息(xi)傳(chuan)遞(di)給(gei)遠(yuan)端(duan)用(yong)戶(hu)。有(you)助(zhu)於(yu)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)工(gong)藝(yi)的(de)優(you)化(hua)
，幫(bang)助(zhu)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)線(xian)過(guo)程(cheng)檢(jian)測(ce)、實時參數采集
、生產設備監控

、材料消耗監測的能力和水平，使得生產過程的智能監控、智能控製、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。

 

比如鋼鐵企業應用各種傳感器和通信網絡，在生產過程中實現對加工產品的寬度

、厚度
、溫(wen)度(du)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)
，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)，優(you)化(hua)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)。環(huan)保(bao)監(jian)測(ce)部(bu)門(men)利(li)用(yong)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)與(yu)環(huan)保(bao)設(she)備(bei)的(de)融(rong)合(he)實(shi)現(xian)對(dui)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)各(ge)種(zhong)汙(wu)染(ran)源(yuan)及(ji)汙(wu)染(ran)治(zhi)理(li)各(ge)環(huan)節(jie)關(guan)鍵(jian)指(zhi)標(biao)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)。在(zai)重(zhong)點(dian)排(pai)汙(wu)企(qi)業(ye)排(pai)汙(wu)口(kou)安(an)裝(zhuang)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)設(she)備(bei)，不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)企(qi)業(ye)排(pai)汙(wu)數(shu)據(ju)，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)遠(yuan)程(cheng)關(guan)閉(bi)排(pai)汙(wu)口(kou)，防(fang)止(zhi)突(tu)發(fa)性(xing)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。工(gong)業(ye)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)把(ba)感(gan)應(ying)器(qi)嵌(qian)入(ru)和(he)裝(zhuang)備(bei)到(dao)礦(kuang)山(shan)設(she)備(bei)
、油氣管道、礦工設備中，可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方麵的安全狀態信息
，將現有分散、獨立、單一的網絡監管平台提升為係統


、開放
、多元的綜合網絡監管平台，實現實時感知

、準確辨識、快捷響應、有效控製。

 

無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo作zuo為wei現xian代dai信xin息xi技ji術shu發fa展zhan的de新xin一yi輪lun製zhi高gao點dian，正zheng在zai工gong業ye領ling域yu廣guang泛fan滲shen透tou和he應ying用yong，並bing與yu未wei來lai先xian進jin製zhi造zao技ji術shu相xiang結jie合he，正zheng形xing成cheng新xin的de智zhi能neng化hua的de製zhi造zao體ti係xi---泛在製造信息處理技術。這一體係是建立在泛在感知網絡技術基礎之上，並服務於智能製造體係，為製造中的設計、設備、過程、guanliheshangwutigongwuchubuzaidewangluofuwu。jinguanmuqianmianxiangweilaizhinengzhizaodefanzaiwangluojishufazhanhaichuyuchushijieduan。danshisuizhegongyewuxianchuanganqiwangluojishudetisheng、工業產業的發展，這一製造體係亦在不斷發展和完善之中。

 

現在我們可以看清的是，通信技術及傳感器技術的發展
、以及兩者的融合，極大的加快了工業自動化前進的步伐。比如ZigBee技術以其數據傳輸安全可靠、組網簡易靈活、設備成本低
、低功耗等獨特的優勢
，使得基於ZigBee的無線傳感器網絡在工業控製領域中展現了深厚的發展潛力和廣闊的市場前景。而且
，包括傳感器材料技術、傳感器製造新工藝的進展都使得傳感器正在向著高精度、小型化、集成化

、多功能化、多維化、zhinenghuahegaoxingnengdefangxiangfazhan
，zhexiedouweichuanganqiweilaizaigongyelingyudeyingyongzengtianlegengduoxiangxiangkongjian。erwulunshigongyezidonghuachanyehaishizhihuichengshijianshe，shenzhibaokuowulianwangfazhanqushideng
，douzaixiangwomenzhaoshizhechuanganqichanyejiangyinglaiduomehuihuangdefazhan。