小块头有大智慧 传感器升级快跑

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2008年，ibm率先提出了“智能城市”的概念，指出建设智能地球需要三个步骤。其中，第一步是传感器的应用，即在物体和设施中嵌入各种创新的传感技术，从而大大数字化物质世界。

中国第一份《中国传感器产业发展白皮书》(2014年)显示，从2009年到2013年，国内传感器市场年均增长率超过20%。预计未来五年中国传感器市场将稳步快速发展，平均销售增长率将超过30%。

10名机器人啦啦队员，身高36厘米，体重1.5公斤，身穿红色啦啦队制服，会跳舞(报价300024，咨询)，采用最新的倒立摆控制技术、超声波位置测量技术和群控技术，伴着音乐跳舞，“好像掉了，但不会掉下去”，“好像砸了，但不会砸下去”，还能整齐划一地打出12行；最新发布的苹果手表内置了陀螺仪和加速度计等传感器来跟踪佩戴者的运动，从而获得更全面的身体标志数据；在刚刚结束的2015年中国家电博览会上，家电巨头们也通过内置传感器实现了家电的智能化...

在今年的政府工作报告中，李克强总理指出，要制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据和物联网与现代制造业的融合。传感器作为物联网的基本元件，被认为是实现自动检测和自动控制的第一步。随着传感器的存在和发展，物体具有触觉、味觉和嗅觉，就好像它们具有通过相互连接和数据收集而被激活的感觉器官，如眼睛、舌头和嘴巴。基于它们的大数据分析使未来的智能决策成为可能。

目前，加速度传感器、陀螺仪传感器、重力传感器和光电传感器已经广泛应用于智能手机、可穿戴设备、汽车、医疗保健等方面。毫无疑问，从简单到复杂，连接器的开发和应用扩展日益加快，并将更广泛地改变我们的生活。

新机器人技术在中国出现

在今年的政府工作报告中，“推动产业结构向中高端倾斜”一节指出，新兴产业和新业态是竞争的高地。实施高端设备、信息网络、集成电路、新能源、新材料、生物医学等重大项目。，把一批新兴产业培育成主导产业。制定“互联网加”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据和物联网与现代制造业的融合。

事实上，包括传感器在内的物联网技术已经成为主要通信技术公司增加布局的方向。虽然普通消费者很难接触到它，但它也渗透到我们日益智能化的生活中。传感器作为物联网的基础产业，其技术水平直接影响着物联网应用普及的关键因素。

正如我们一开始介绍的，这是村田啦啦队在中国的首次亮相。作为村田机器人的第四代，它最大的特点是不再用轮子来辅助移动，而是站在球上，当球移动时可以保持平衡。

早在1991年，村田的第一代机器人村田顽童就诞生了。之后，村田在2005年开发了第二代机器人村田顽童，并在2008年开发了第三代机器人村田万通。村田(中国)投资有限公司总裁丸山秀吉坦率地说，他经常被问到，这些机器人是卖给外界的吗？在哪里买。不幸的是，这些机器人只是展示他们的产品和最新技术，不会在终端出售。“你不能卖他们任何钱。”。

然而，设计和功能显示的差异主要归因于最新的倒摆控制技术、超声波位置测量技术和群控技术。这些技术是物联网的主要技术组成部分之一，在改变我们生活的智能应用场景中无处不在。

村田拉拉队运用倒立摆控制技术，可以实现“看似摔倒但不摔倒”。每个啦啦队员都配有三个陀螺仪传感器，可以敏锐地捕捉到相应队员身体的倾斜方向，并及时提醒队员们向正确的方向移动。

据村田(中国)投资有限公司营销总监丸山豪介绍，啦啦队可以通过支撑啦啦队的球的旋转来移动360度；以前，孩子们和顽童用摄像机来探测他们的位置，而啦啦队员用超声波传感器来定位他们，这样他们甚至可以在黑暗的空房间里准确地移动；此外，超声波传感器、麦克风和红外传感器可以接收信号，因此它们可以实时准确地掌握自己的位置。原理是通过接收这两个信号之间的时间差来计算位置。

在生活中，陀螺传感器的应用并不少见。该技术已广泛应用于手机和数码相机的防抖功能，也可用于汽车导航系统和防滑装置领域，是未来汽车电子领域不可或缺的技术。

此外，超声波位置测量技术可以使村田拉拉队“看似击中而非击中”。每个啦啦队员都配有5个超声波麦克风、4个红外传感器和通信模块。通过接收舞台外两个发射器发出的超声波和红外线，我们可以实时准确的掌握位置，并通过通讯模块将测得的定位信息实时传送到控制系统，让每个啦啦队员都能按照控制系统发出的指令行动。据现场工程师介绍，该技术可应用于日常生活中无法被gps信号覆盖的商业建筑，从而确定建筑物中物体的位置，并可应用于未来的医疗保健。

群控技术可以使村田啦啦队摆出12种制服形式。这项技术是村田和京都大学的研究人员共同开发的，它可以让啦啦队整齐、高效、漂亮地完成每一个动作。丸山豪表示，将来群控技术可以应用在高层建筑的电梯运行和交通控制系统中。同时，这一技术的突破使得未来的统一指挥救援机器人在极端环境下进行更有效的救援成为可能。R&D的工作人员也希望这项技术能在未来应用于许多领域，如汽车电子和自动驾驶。

不仅如此，在安排队形时，设计师还会在每个机器人上贴上射频识别标签。如果一个机器人失败了，它将启用赛后玩家，交换失败机器人的rfid标签信息，然后再次执行。

各种新的应用正在改变人们的生活

格哈德·鲍姆在《创新是下一次工业革命的基础》中指出，技术创新是物体感知周围环境和部署区域并相互交换数据的基础。例如，现代汽车可以通过诸如照相机、雷达和激光等传感技术感知200米以内的周围环境，这些传感设备也可以相互通信。数据流融合在一起，通过模式识别软件的处理，可以区分与汽车相关的周围环境。汽车之间额外的相互通信以及它们与云中后端系统之间的通信再次显著扩展了数据和信息流的范围，并且传感区域中的信息半径和信息量也增加了。

我们可以看到，村田的机器人只是目前物联网中使用的各种传感器技术的一个缩影。众所周知，智能手机、智能眼镜和其他可穿戴设备、智能医疗甚至智能家居的应用场景都是基于传感器的应用。

此前，苹果公司的iphone 5s引入了指纹识别技术，这曾经让许多手机制造商纷纷效仿，依靠其收购的传感器制造商authentec的技术方案。这项耗资3.56亿美元的巨额收购使苹果公司获得了一项指纹传感器专利，该传感器可用于nfc移动支付服务。这款手机的推出导致三星和华为的许多智能手机争相植入指纹识别传感器。

在几天前的移动世界大会上，美国人机界面解决方案提供商synaptics推出了一种新的解决方案，使触摸指纹传感器小到4毫米x 10mm毫米，实现了智能手机的侧面指纹识别。

不仅是iphone，新推出的苹果手表也内置了各种传感器，包括心率传感器，可以帮助用户记录运动数据，并提醒用户何时进行实时锻炼。一些经纪报告预测，iwatch可能会集成10多种传感器来跟踪健康和锻炼数据。

其中，加速度传感器似乎已经成为智能手机的标准。iwatch将使用加速度传感器来测量身体运动，并能记录使用者的步数和睡眠习惯。陀螺仪也是不可缺少的部件，它可以检测旋转。陀螺仪获得的数据可以配合运算逻辑算法。此外，陀螺仪可以使手表“感知”用户，例如，当手腕抬起准备观看时，屏幕会自动亮起。根据国外媒体披露的信息，一些传感器没有出现在最初的功能阵营中，因为它们不符合苹果的要求。

此外，谷歌自主研发的无人驾驶汽车也依靠传感器和软件来实现所有操作。一辆汽车配有四个雷达，其中三个安装在前保险杠上，一个安装在后保险杠上，负责测量各种障碍物的距离，并允许系统及时减速。安装在屋顶上的激光雷达传感器可以扫描直径在120米以内的区域，并建立一个动态的三维地图环境。此外，为了定位，传感器安装在左后轮上，汽车在地图上的位置由车轮的运动和其他指示器确定。

传感器的应用对中国制造业来说并不陌生。在刚刚结束的中国家用电器博览会上，邰方通过传感器实现了自动感应云智能厨房电器功能。据报道，早在20世纪90年代，邰方就生产了第一个人工智能吸油烟机，它也使用传感器并提供自动感应和检测功能。

在如此广泛的应用中，传感器就像人类面部特征的延伸，也称为“电子面部特征”。在德国提出的工业4.0概念中，传感器也是实现智能生产的一个基本要素。在现代工业生产中，特别是在自动化生产过程中，需要使用各种传感器来监测和控制生产过程中的各种参数，使设备能够在正常状态或最佳状态下工作，使产品达到最佳质量。因此，可以说，没有许多优秀的传感器，现代生产将失去其基础。众所周知的物联网:物联网(iot)可以翻译为传感器网络，传感器的重要性不言而喻。

市场前景和创造财富的机会很有吸引力

在ibm于2008年首次提出的“智能城市”概念中，建设智能地球需要三个步骤。第一步是传感器的应用，即在物体和设施中嵌入各种创新的传感技术，以便大大数字化物质世界。随后，随着网络的高度发展，人、数据和各种事物将以不同的方式连接到网络中。第三，先进的技术和超级计算机可以整理、处理和分析这些堆积如山的数据，将硬数据转化为真正的见解，并帮助人们做出正确的行动决策。

该概念提出后不久，奥巴马在美国商界领袖举行的“圆桌会议”上发表演讲，认为“智能地球”与克林顿的“信息高速公路”战略同等重要，并将“智能地球”提升为美国国家战略，成为美国全球战略的重要组成部分。他认为，“智能地球”是刺激美国经济全面复苏、振兴美国经济、建立未来竞争优势的关键，这将推动美国工业向智能化飞跃，为美国高附加值产品向世界出口提供必要条件，进一步强化美国的技术优势和对全球经济政治的控制。

《中国制造业发展纲要(2015-2025)》被称为行业4.0的中文版，也非常重视物联网与传统制造业的融合和应用。此外，在物联网“十二五”规划中，重点项目中也提到了微智能传感器和无线传感器网络的发展。

中国第一份《中国传感器产业发展白皮书》(2014年)显示，从2009年到2013年，国内传感器市场年均增长率超过20%，2014年市场规模预计将超过860亿元。预计未来五年中国传感器市场将稳步快速发展，平均销售增长率将超过30%。

放眼世界，INTENO Consulting指出，2016年，全球汽车传感器规模可能达到419.7亿欧元，占全球市场的22.8%；在信息通信行业，到2016年规模将达到421.6亿欧元，占全球市场的22.9%，有可能成为最大的单一应用市场。值得注意的是，亚太地区的市场份额在未来几年将继续增长，预计2016年将增长至38.1%，而北美和西欧的市场份额将略有下降。

特别是在可穿戴设备市场，ihs预计，消费者对各种可穿戴设备的强劲需求将导致可穿戴设备中应用的传感器的出货量激增，预计在2013年至2019年期间将增长数倍，从2013年的6700万台增长至2019年的4.66亿台。此外，由于每个可穿戴设备中有多个传感器，并且传感器的类型和功能各不相同，因此可穿戴传感器的增长率将远远高于可穿戴设备。

更重要的是，依靠传感器的智能硬件将提供另一种“颠覆”的可能性。

出生于华为的方广资本管理合伙人兼首席执行官洪天峰认为，物联网的三个关键要素，一是连接互联网，二是感知，三是智能，连接和感知的能力离不开硬件的支持。也就是说，在物联网时代，硬件除了自身的功能外，还应该具有连接和感知的功能，并将运行过程中产生的数据发送到云平台。经过大数据和人工智能处理后，硬件将变得智能化。

这种“连接+感知+智能”使任何物体和设备进入高度智能状态。当我们将其应用于任何场景时，相关领域的智能就会诞生。例如，我们在工厂使用它，这是现在工业4.0的热门话题；运用城市管理是智慧城市；用于交通，是智能交通；医院里使用的是智能医疗；用于家庭，是智能家居；当用于个人身上时，它是一种智能可穿戴设备。

洪天峰认为，它开辟了一个全新的世界，不再像传统的pc互联网和移动互联网，每个人都需要依靠企业巨头来生存。它更像是一个独立的系统，能够控制它的企业将有更好的机会摆脱对手，脱颖而出。