近幾年,,隨著工業(yè)4.0,、智能制造的持續(xù)推進以及電子商務快速發(fā)展,,智能物流技術需求大幅上升,,市場規(guī)模不斷擴大。行業(yè)有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,,自動化物流系統(tǒng)市場規(guī)模已從2001年的不足20億元,,迅速增長至2014年的425億元,預計2020年將超過1000億元,,未來幾年將保持15%以上的快速增長,。
工廠自動化、智能制造的實現(xiàn)離不開智能物流系統(tǒng)的支撐,,而智能物流的發(fā)展離不開信息化,,大量的數(shù)據(jù)及信息采集與傳輸都需要依賴于傳感器這一核心設備??梢哉f,,傳感器是整個物流體系的基礎產(chǎn)品,特別是能與大數(shù)據(jù)和工廠自動化相融合,、能夠通過互聯(lián)網(wǎng)或“云”實現(xiàn)信息交互等功能的智能傳感器,,已成智能物流發(fā)展的關鍵技術和設備。因此,,智能物流市場的快速發(fā)展正加大對傳感器特別是智能傳感器的需求,,推動傳感器技術的進一步發(fā)展。
傳感器外延擴大 日趨智能化
傳感器(transducer/sensor)是一種檢測裝置,,能感受到被測量物品的信息,,并能將信息按一定規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸,、處理,、存儲、顯示,、記錄和控制等要求,。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起及技術的日漸成熟,全球正掀起一場智能制造及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的變革,。以信息物理系統(tǒng)CPS(Cyber Physical System)為架構的系統(tǒng)正在搭建物理,、人、信息,、跨企業(yè)之間的價值鏈組織,,在數(shù)字化技術、互聯(lián)網(wǎng)技術的結合下,,智慧工廠應運而生,,并進一步帶動智能物流等領域的快速發(fā)展,傳感器,、云計算,、低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)通信等核心技術作為重要驅(qū)動也迎來快速發(fā)展。
傳感器作為智能裝備感知外部環(huán)境信息的自主輸入裝置,,對智能裝備的應用起著技術牽引和場景升級的作用,。有關數(shù)據(jù)顯示,目前全球傳感器市場容量約30億~50億個,,到2020年將達到1000億個,。
正是基于傳感器技術的重要性及在各行業(yè)的廣泛應用,中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟于9月12日舉辦“2016中國(上海)國際傳感器技術與應用展覽會(Sensor China Expo & Conference 2016)”,,展示傳感器技術的最新發(fā)展及創(chuàng)新應用,,并以“全球智能制造大會”為主題召開Sensor China開幕式。
與會的多位嘉賓提到,,傳感器的外延正不斷擴大,,它不僅僅是簡單的物理信號轉換為電信號的檢測器,更是一種數(shù)據(jù)交換器,,在萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)世界里只要能產(chǎn)生數(shù)據(jù)的都可以認為是傳感器,。如數(shù)據(jù)識別傳感器(data identification)、條形碼,、RFID,、語音等新興的傳感器。并且,這些傳感器設備被進一步聯(lián)系在一起,,采集信息產(chǎn)生數(shù)據(jù),,并連接到云端,在強大的智能傳感器網(wǎng)絡中,,通過大數(shù)據(jù)挖掘技術等實現(xiàn)豐富的應用,,并最終實現(xiàn)運營效率提升等目的,同時幫助客戶深度開發(fā)出各種各樣的新應用,,這正是目前業(yè)內(nèi)對今后智能傳感器外延的理解,。也就是說,傳感器不僅意味著數(shù)據(jù)的采集和互聯(lián),,還需要通過提供創(chuàng)新的解決方案實現(xiàn)流程和運營的優(yōu)化,,并且通過識別和挖掘數(shù)據(jù),完善業(yè)務決策,。
傳感器是智能物流的基礎
物流作為國民經(jīng)濟新的增長點正處于快速發(fā)展階段,,傳統(tǒng)行業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)的轉型,電商的快速崛起,,都給物流帶來了很大的發(fā)展機遇,。但與此同時,物流又面臨一系列新的挑戰(zhàn),,例如全渠道零售的挑戰(zhàn),、訂單量的爆炸式增長、人員的流失與培訓,、成本控制,、安全性等,對倉儲作業(yè)以及配送路徑優(yōu)化等都提出了挑戰(zhàn),。
霍尼韋爾有關負責人表示,,在新的物聯(lián)網(wǎng)時代下,數(shù)據(jù)將是唯一解開這些難題的鑰匙,。他舉例說明,,78%的配送中心經(jīng)理認為后臺的數(shù)據(jù)分析和處理工具等等,能夠幫助零售行業(yè)應對全渠道經(jīng)營下的挑戰(zhàn),,而且數(shù)據(jù)是保證流程正確性的唯一手段,。而這些數(shù)據(jù)則需要依靠領先的掃描技術、無線設備等傳感技術和通用性設備相連,,以實現(xiàn)快速的信息獲取,。傳感器是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
事實上,,傳感器是一個非常龐大的產(chǎn)業(yè),,它擁有14大類、65個家族、366種技術,,幾乎應用于各個行業(yè),,多種多樣的傳感器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理及傳輸,,在此過程中如何更智能地去運行,,對于將來大數(shù)據(jù)和工廠自動化的融合至關重要,。傳感器在物流領域中的應用只是其中的一個部分,,但是其重要性卻日益凸顯。
物流行業(yè)應用最為廣泛的是采用光敏元件的傳感器,,實現(xiàn)感應功能,,如光電傳感器、光幕傳感器等,,它們應用在入庫,、上架、揀選,、出庫等各個倉儲物流作業(yè)環(huán)節(jié)的商品或設備信息讀取,、檢測及復核等。隨著智能物流的進一步發(fā)展,,自動化立體庫,、AGV、各類揀選機械手及機器人的應用越來越多,,這些復雜,、高級的自動化系統(tǒng)對傳感器系統(tǒng)的需求可想而知。
傳感器企業(yè)發(fā)力智能物流領域
智能物流作為工業(yè)4.0,、智能制造實現(xiàn)的基礎,,傳感器在智能物流領域的發(fā)展被企業(yè)看好并積極展開市場布局。他們認為,,物聯(lián)網(wǎng)終將改變世界,,智能傳感器正成為行業(yè)未來發(fā)展的方向。為此,,企業(yè)開始將物流領域的物聯(lián)網(wǎng)建設作為投資重點,。
例如,霍尼韋爾表示,,在未來5年的物聯(lián)網(wǎng)技術投資計劃中,,倉儲物流將是重點之一,公司將投資2500億美金用于制造業(yè),、物流業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設,。其實,霍尼韋爾很早開始便非常重視在物流行業(yè)特別是倉儲物流領域的布局,從收購移動條碼掃描的核心技術和產(chǎn)品,、手持終端,,到收購兩家大型打印機公司,繼而收購Vocollect (提供基于語音技術的產(chǎn)品幫助倉庫提高生產(chǎn)力),,近期又收購供應鏈及倉儲自動化技術領軍企業(yè)Intelligrated,。據(jù)悉,霍尼韋爾還將展開關于整個倉儲物流的進一步收購行動,。在Sensor China展會上,,霍尼韋爾重點展示了傳感與生產(chǎn)力解決方案、傳感物聯(lián)解決方案等,。
全球領先的工業(yè)傳感器及解決方案提供商SICK,,一直也在積極布局智能倉儲和智慧物流,面對越來越多客戶對于智能倉儲技術的迫切需求,,SICK也推出了智能傳感技術和整體解決方案,。例如,SICK的4DPro智能平臺技術集識別技術和視覺解決方案于一體,,通過該智能平臺方案,,可以得到透明可見、實時控制的過程數(shù)據(jù),、生產(chǎn)數(shù)據(jù)和圖像信息,;以及用于物流跟蹤和追溯的自動識別系統(tǒng)、外觀及體積測量系統(tǒng)等,。
智能物流對傳感器提出更高要求
在智能物流時代,,傳感器需要對海量數(shù)據(jù)進行智能搜集與分析,同時必須能夠與互聯(lián)網(wǎng)或者云端進行信息交互,,因此對傳感器的要求更高,。SICK有關負責人表示,這種更高的要求主要體現(xiàn)在兩個方面,。
第一,,更靈活的接口。傳感器不僅要在控制器層實現(xiàn)通信,,還要實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的通信,。
第二,更智能的功能,。傳感器越智能,,提供的數(shù)據(jù)越緊湊、實用,,整個系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)源的效率也將越高,,分析結果也更加準確,。
此外,除了對傳感器設備的要求越來越高,,為支持各種物聯(lián)網(wǎng)的應用,,對傳感器和傳感器節(jié)點開放式標準的需求也與日俱增。在此次Sensor China展會上,,研華科技發(fā)布一種新的開放式標準——M2.COM,,采用標準化常用M.2規(guī)格,整合通用無線連接特性與內(nèi)置計算性能,,模塊化設計可以支持多種傳感器載板,。不過,基于物聯(lián)網(wǎng)的復雜性,、標準化要求高,?,、分散化及市場容量巨大,,構建全新的物聯(lián)網(wǎng)依然任重而道遠。
傳感器產(chǎn)業(yè)新趨勢
中國工業(yè)和信息化部電子信息司刁石京在Sensor China開幕式上談到,,在智能制造,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術快速發(fā)展的背景下,,全球傳感器產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢,。
首先,產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖贁U大,。到“十三五”末,全球傳感器市場接近3000億美元,,消費類,、汽車類和工業(yè)控制類需求增長會很迅猛。
第二,,應用領域不斷拓展和深化,。從全球應用市場看,汽車電子,、消費電子,、工業(yè)控制和醫(yī)療電子占到全球消費市場的60%以上,隨著智能制造的逐步深入以及自動駕駛,、無人機,、可穿戴設備、智能硬件新領域的興起,,半導體傳感器將迎來更大的發(fā)展空間,。
第三,,伴隨著制造加工3D封裝等技術不斷成熟,集成了多種類傳感器,、執(zhí)行器和通用芯片的智能傳感器產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),,從單純提供傳感器產(chǎn)品到系統(tǒng)解決方案,將成為傳感器企業(yè)增強市場競爭力的重要途徑,。