智能传感领域的潜在“隐形冠军”
2020-07-22
14:00:23
来源: 半导体行业观察
进入感知时代，智能传感器作为获取信息的主要途径与手段，是万物互联的重要硬件基础。由中国传感器与物联网产业联盟主办的“感知领航奖”，在找寻智能传感领域的“隐形冠军”过程中，收集到的不同领域的优秀案例，本文将从智能传感改变生活方式、改善生活环境、生产方式的变革三方面来进行分享。
传感器作为智能技术的起点，肩负着获取信息的任务，在健康领域助力人们完成更精确高效的生活健康与安全监测。气象环境监测、运动燃脂、空气质量、水质监测等等都是智能传感器在日常人类生活中的典型应用。
智能气味识别电子系统
智能气味识别电子系统，主要由气体传感器阵列组成的电子鼻检测模块，内设有单独的检测腔室，包括传感器阵列，信号采集系统，包含模式识别算法的单片机系统等。此类产品主要应用于智能家电及智能家居中，针对复杂环境中特殊气味的检测与识别，可以应用于冰箱、卫生间、炒茶等场景，对不同场景下的气味进行准确的识别。
人工嗅觉气味识别检测系统
人工嗅觉智能检测平台技术有技术的先进性及气体识别的特殊性，可以监测环境空气质量或工业生产流程中的工业漏气和毒气；检测识别食品、饮料、化妆品、农产品、建材、涂料、造纸、电子产品、半导体、汽车等制造企业生产流通过程中的挥发性气体，并且在快速医疗诊断领域也要非常重要的意义。系统实现开发新的气敏材料，开发新的气体传感器，建立集成传感器阵列，实现人工嗅觉平台。
运动健康燃脂监控系统
很多现代健康医学的研究表明，人体呼出的气体带有非常多的人体健康信息，人们不但可以通过气体传感器监测平时的口气是否清新，而且可以通过呼出气体的检测来对人体健康进行跟踪和疾病的早期诊断。例如通常在运动时人体会消耗碳水化合物、糖以及脂肪，燃烧脂肪时产生的副产物丙酮会通过呼吸排出体外。
运动健康现在越来越多的人关注，实时监测运动时身体是否在燃烧脂肪也是未来智能化的趋势。医学研究证明，糖尿病人呼出的丙酮气体含量与其血糖浓度有强关联，可以通过检测病人呼出气体中的丙酮浓度来判断其血糖浓度。运动健康燃脂监控系统将以检测呼出气体中的丙酮、硫化氢、氨气等为目标，开发健康监测产品原型系统。
全精度监测水质的检测器
水质检测器使用了第三代微光谱检测传感器，对水质进行全精度监测，满足用户日常洗涤场景的精细化管理，实现节水高效的洗涤过程。同时，第三代微光谱检测传感器中配合使用了快速检测技术及高效数据处理算法，产品可以在洗衣机内复杂多变的洗涤环境中检测出水质参数。
技术主要针对领域：
现有产品技术应用领域为“家庭洗衣机洗涤场景”。产品将来迭代升级后还可以在不同的洗涤场景中使用，如洗餐具，洗水果，宝宝洗澡，游泳池等场景。
智能能源管理系统
以智慧型插座为主的智能能源管理系统，主要应用场景是民用及商业电器产品监控管理，涉及传统民用220V电压产品及场景均可使用，尤其适合密集用电（充电）、需要长时间储能、有时段性用电的使用场景。比如：以宿舍为主的安全用电、超阈值电器管控策略；以充电车棚为主的安全充电、计费管理、过载防护；以智能家居为主的家庭智能能源管控；以商务场所为主的定时开关日常电器，复印机、饮水器等。
火灾风控、地震感知、智慧农业，以及日常的用电和能源管理等与生活环境紧密相关的领域，也有智能传感器的应用身影。
地震感知防灾解决方案
自然灾害不断发生危及人们的生命财安全，在应对层出不穷的自然灾害，防灾减灾显得尤为重要，其中人们对灾害的风险感知是影响防灾减灾能力的重要因素之一，,提升灾害风险感知水平有助于增强防灾减灾能力。
地震感知防灾解决方案的典型产品是感震器，其主要应用于单体设备，针对燃气表的地震感知防灾。感震传感器大多应用于燃气地震感知防灾物联网解决方案，亦可用于机电的振动感知、故障预测。为2011年东日本大地震，2016年熊本地震的、城市燃气起因的次生灾害为0做出了贡献
人工智能火灾风控平台
人工智能火灾风控平台，结合消防物联网感知大数据和消防人联网监测大数据等搭建PaaS平台，对建筑单位的报警信息、消防联动、空间点位等信息的挖掘分析，为社会单位、行业管理部门、消防设备厂家、区域消防运营单位提供智能火灾风控服务。
平台提供人工智能分级预警引擎、无极限单位和无极限点位管理等创新应用服务，对降低建筑单位的火灾报警误报率，准确掌握初期火灾的报警信息，快速辨识、响应初期火灾，达到以创新技术为建筑单位的火灾防控和消防安全管理带来新的思路和手段的目的。产品在实际应用中，采用智能分级预警引擎技术的智慧消防物联网在某医院的应用中，对火灾报警信息的处置效率提升了92%。
室外环境气象监测系统
室外环境气象站系统是高度集成气象参数在线检测为一体的新型在线监测终端。其特点是设备体积小、一体化集成的特点，运输、携带和安装方便、可随时动态调整位置方便，设备外观、工作条件、安全要求、功能要求都满足现代气象监测要求。可实现二十余种环境参数的任意组合监测，实现各类室外环境的变化的全覆盖监测。
气象站监测系统可完全室外工作，防雨雪，防干扰，用于多种环境领域的监测，包括校园、农业、景区公园、公路森林、机场环境、水产养殖、大气环境等领域。
免换备件溶解氧调温智能监控系统
免换备件溶解氧调温智能监控系统，采用酸性电解质，消除了水中硫化氢、二氧化硫等气体对传感器的干扰的作用，使测量数据准确稳定。采用稠体、超浓缩型萃取电解质；避免腔体内电解质溶液由于蒸发而形成气泡游动影响测量的准确性.增加使用寿命，可以达到一年以上不用更换电解质和透气膜，从而解决了电化学传感器需要经常换膜和电解质的难题，提高了使用的便捷性。
产品广泛用于，水产养殖行业，水族箱观赏鱼养殖；增氧机升级配套 ；自来水、污水、中水处理厂 ；教育装备公司（各大院校生化实验室探究仪器配套） ；工业瀑气设备配套；各类单位水处理车间 ；水利水文、水质环保监测。
超高温汽车尾气处理系统
在测试汽车尾气后处理系统中，采用了微纳元件超高温汽车尾气温度传感器，用于监测尾气温度的温度传感器，用于监测异常温度或者监测催化剂的劣化，监测最高温度高达 1000℃；适用于柴油机微粒过滤器、废气再循环、催化转换器；控制和检测发动机部件（阀门、气管）和外部感温元件（涡轮增压器、黑烟过滤器和催化转换器），测量尾气在循环（EGR）温度和涡轮增压器的温度；监测温度，以确保最大的催化效率。可以在-40℃～900℃下长期稳定工作。
智能传感器在生产方式变革中扮演着重要的角色，工业生产各个组成环节都需要传感器进行监控，并把数据反馈给控制中心，以便对出现异常节点进行及时干预，保证工业生产正常进行。下文整理了智能传感器在纺织工业、智慧农业、高空作业、轨道索道、智慧泵房等方向的具体应用。
纺织工业互联网一站式解决方案
纺织工业互联网一站式解决方案包括：采集装置、停喂装置、预警装置、电子看板、、边缘侧主控单元、云平台。通过采集和管理生产进度、产量、质量、物耗、能耗、运营、物流等数据，帮助企业消除信息化孤岛，提高管控一体化。
方案能及时发现断头并示警工人接头，减轻挡车工的劳动强度，降低用工数与成本；及时触发停喂动作，减少原材料的浪费，减少罗拉皮辊缠绕损伤与大开花现象；推动信息化技术在纺织生产、研发、管理、仓储、物流等各环节广泛应用；通过对行业知识、基础工艺、模型工具进行规则化、软件化、模块化，便于第三方根据特定工业场景来开发工业APP，构建纺织工业互联网产业生态。
智慧农业数字化解决方案
农业生产数字化建设：利用物联网技术对农业生产环节产生的数据进行采集，并通过无线网络将数据传输到云平台，最后通过数据展示平台将农业生产数据进行展示。主要包括田间农产品数据采集，禽畜养殖数据采集，并通过4G传输到云端解析保存，开发信息系统平台，用户在客户端可以查看具体情况。建天空地体化的农业生产感知系统，开展作物空间分布、水肥状况气象灾害、病虫害、长势与产量等农情数据快速测报，建立环境控制、水肥药精准施用、农机智能作业、智能分等分级等决策系统，提升生产精准化、数字化水平。
应用于高空作业车机械连接的箱式力传感器
箱式力传感器填补了国内高空作业车机械连接方式称重的空白，适用于不同设备机型。同时降低成本，原设备连接机构直接用箱式传感器代替，不用另安装传感器称重。提高工人工作效率，按要求直接安装，免去后期四角误差的处理，节约调试时间，有利推动企业智能化设备的前进步伐。
智慧泵房整体解决方案
智慧泵房配备水压、水箱水位、水浸、温湿度、振动、噪声、电量、电压等无线传感器，全部采用电池供电，超低功耗设计；无线通讯协议加密，保证了数据的可靠性和安全性；信号穿透性强、数据丢包率低；可视化界面，方便巡检人员查看实时数据、历史数据、报警数据、设备状态；数据实时与物业中心、大数据中心交互。保证沟通的及时性、数据可靠性。该系统具有无需布线施工、无需安装配电箱的优点，特别适合各类泵房、机房、实验室的智能化升级改造。
轨道、索道、斜拉索、钢丝绳无损检测物联网解决方案
轨道、索道、斜拉索、钢丝绳无损检测物联网解决方案应用于城市安全管理，在智慧城市各个领域中的实时监测和维护公共安全、生产安全问题。广泛应用于电梯、索道、建筑、石油、矿山、港口、运输、起重、军事、工业制造等领域。并结合IoT技术、AI技术、VI技术应用，为各种智慧城市、智慧工地、人工智能、智慧生产提供全面安全保障，数据透视各种工业生产应用场景。
SIA联盟感知领航奖面向传感器技术企业、应用企业、以及在推动传感器产业化进程中涌现出的优秀企业家及行业专家展开广泛征集，项目正在火热收集中，欢迎参与！
评奖范围及涵盖领域：
智能传感领域的技术研发、产品研发、制造、封装测试、应用，共设技术进步奖、应用创新奖、杰出产品奖、标杆人物奖四大类奖项。获取更多关于SIA联盟感知领航奖的项目情况，请关注联盟官方动态发布，点击
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责任编辑：Sophie
