2013年,,傳感器受到全社會(huì)新的關(guān)注,,許多國家開始提出“萬億傳感器”的口號(hào)。
1美國:首先提出“萬億傳感器革命”
“萬億傳感器革命”這一說法,,最初出現(xiàn)在美國的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合會(huì)議“萬億傳感器峰會(huì)(TSensorsSummit)”上。
該會(huì)議由仙童半導(dǎo)體公司副總裁 Janusz Bryzek,、加州大學(xué)圣地亞哥分校工學(xué)院院長(zhǎng) Albert P. Pisano 等共同主持,。支持并參加該會(huì)議的有來自 ICT(信息通信技術(shù))、零部件(半導(dǎo)體,、電子部件)行業(yè),,以及大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的眾多著名企業(yè)和組織。
會(huì)議提出“萬億個(gè)傳感器覆蓋地球(TrillionSensorsUniverse)”計(jì)劃,,旨在推動(dòng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個(gè)傳感器,,如圖1所示。1萬億,,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于目前全球傳感器市場(chǎng)需求的100倍,。可以預(yù)見,,不久的將來,,我們身邊將到處布滿傳感器。
仙童半導(dǎo)體稱,,10年后,,傳感器數(shù)量將突破1萬億個(gè);再過10年,,會(huì)達(dá)到數(shù)10萬億個(gè),。
2日本:?jiǎn)?dòng)多項(xiàng)“傳感器”大規(guī)模應(yīng)用計(jì)劃
社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施老化、老齡人口增加,,再加上資源與糧食的不足……日本未來需要應(yīng)對(duì)的社會(huì)公共服務(wù)問題很多,。2013年4月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省啟動(dòng)了“傳感器技術(shù)在社會(huì)公共服務(wù)中的應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目”,,項(xiàng)目?jī)?nèi)容涉及對(duì)建造使用10年以上的橋梁及道路等進(jìn)行維護(hù)管理,、改善農(nóng)作物栽培環(huán)境、通過測(cè)量人類體征信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)疾病等,。
2013年7月,,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)公布了該項(xiàng)目委托研究機(jī)構(gòu)。其中,,社會(huì)以及工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域由日本納米光電工學(xué)推進(jìn)機(jī)構(gòu),、NEC、日本首都高速道路技術(shù)中心牽頭,;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域由日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所,、松下等牽頭;醫(yī)療健康領(lǐng)域則由日本NMEMS技術(shù)研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé),,并計(jì)劃2014年4月成立專門項(xiàng)目組,,通過計(jì)算機(jī)解析來自傳感器采集的大量數(shù)據(jù),。
2013年6月14日,日本內(nèi)閣會(huì)議通過了日本未來IT戰(zhàn)略《打造全世界最先進(jìn)的IT國家宣言》,,宣言提出“2020年度前利用傳感器對(duì)日本20%的重要基礎(chǔ)設(shè)施及老化基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)和維修”,、“對(duì)醫(yī)療護(hù)理及生活救助服務(wù)的相關(guān)傳感器技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)等進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證與商用化”等目標(biāo)。
3未來社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的核心為傳感器與執(zhí)行器
廣義上的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施具體包括:
大樓,、住宅,、橋梁、水壩等建筑的管理及安全保障,;
鐵路,、船舶、飛機(jī)及汽車等交通工具的安全保障,;
人類健康管理及老齡人口護(hù)理,;
提高農(nóng)業(yè)及畜牧等第一產(chǎn)業(yè)的效率;
能源相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)等,。
圖2中的藍(lán)色物體為日本富士電機(jī)的振動(dòng)傳感器,,左下是安裝這一傳感器的該公司大樓;中間的社會(huì)公共服務(wù)元件是日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)的土壤養(yǎng)分傳感器,,箭頭對(duì)應(yīng)的是安裝這一傳感器的農(nóng)田,;右邊的社會(huì)公共服務(wù)元件為德國不來梅大學(xué)(UniversityofBremen)可對(duì)人體神經(jīng)等產(chǎn)生作用的電極,箭頭對(duì)應(yīng)的為日本羅姆公司用近紅外線圖像傳感器拍攝的人的手指,。
圖2利用傳感器,、大數(shù)據(jù)等解決社會(huì)公共服務(wù)問題
不管是哪個(gè)領(lǐng)域,未來的系統(tǒng)構(gòu)成大體上相同,。首先,,要在作為對(duì)象的基礎(chǔ)設(shè)施上安裝用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來的無數(shù)個(gè)傳感器,用來收集關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的數(shù)據(jù),。然后根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),,評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施的使用狀態(tài),并在必要的情況下發(fā)出警報(bào),,或是進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)控,。比如,監(jiān)控橋梁及建筑時(shí),,利用光纖傳感器及加速度傳感器來采集建筑的數(shù)據(jù),,并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來解析是否存在異常,如果有問題就發(fā)出警報(bào),。
這樣的系統(tǒng)被稱作傳感器網(wǎng)絡(luò)或物聯(lián)網(wǎng),。這一概念很早以前就有,但是并未得到真正普及?,F(xiàn)在,,因傳感器大規(guī)模應(yīng)用,情況正在發(fā)生轉(zhuǎn)變,。
技術(shù)環(huán)境的不斷完善,,也將加速傳感器的使用。智能手機(jī)因配置了加速度傳感器及無線通信模塊,,而變得非常易于使用,。通信技術(shù)方面,除了WLAN,、藍(lán)牙之外,,還有一些國家規(guī)劃出920MHz波段等,無線通信方式的選擇越來越多,。數(shù)據(jù)分析技術(shù)也因?yàn)榇髷?shù)據(jù)的用途增加而快速發(fā)展,。
同時(shí),隨著“開放數(shù)據(jù)”管理辦法上的成熟,,開放數(shù)據(jù)與傳感器數(shù)據(jù)想結(jié)合分析,,將賦予解析結(jié)果更多附加值。開放數(shù)據(jù)是指氣象數(shù)據(jù),、城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù),、人口動(dòng)態(tài)等。云計(jì)算匯集傳感器采集的數(shù)據(jù),,與開放數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合比照,,經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行解析之后,可提升各項(xiàng)分析的精準(zhǔn)度,。
可以說,,社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)公共服務(wù)之中,,傳感器系統(tǒng)將因其廣泛的感應(yīng)與強(qiáng)大的計(jì)算能力,,而被大規(guī)模采用。