未来的传感器将更加智能,测量也更加准确。传感器技术是机器应用的基础。如果一名 (R&D) 工程师不具备正确的传感器知识,那么他很难成功实施新的传感器技术!您对未来的传感器有何期待?我们列出了传感器应用领域的 21 种技术趋势,将为您提供完整的图景。
对于您的问题,越来越不清楚哪种类型的传感器适合您的具体情况。您在组件级别面临挑战和问题,需要帮助解决。本文介绍了智能传感器、传感器数据融合以及最重要的开发目标等内容。
为什么对智能传感器的需求不断增长?
我们对新知识的需求与日俱增,这些知识有助于为您提供更多决策选择。更快的反应速度可使流程变得更加有效和高效。因此,您可以事半功倍。我们始终致力于提高效率。
以前,我们关注的重点不是测量,而是成本节约。现在,这成为可能,因为我们已从以机械测量原理为主的世界过渡到采用传感器技术的数字时代。这直接导致我们对自己和我们的机器抱有更高的期望。
数字化对成本、质量和生产交付周期等产生了积极影响。我们希望更快地生产更多产品。这为我们提供了更多时间从事其他活动。这就是对智能传感器的需求不断增长的原因。
传感器技术最重要的发展目标
传感器技术开发商、供应商和客户都有不同的利益,您必须考虑这些利益。例如成本、质量和交货时间。例如,这会影响接受较低质量产品的决策,因为它更便宜,而且可能第二天就可以交货。
Kobus:“谈到创新,我们意识到我们正在耗尽地球和资源。每个人考虑的利益不同,尤其是当你知道你的选择将在两年或一百年内完全耗尽这些资源时。可持续性现在已经成为传感器开发和创新的重要目标。在未来,它将是 100% 的必需品。”
效率与可持续性
创新过程中始终存在可持续性与经济收益之间的平衡。您可以考虑制造重型且极具可持续性的大型农业机械。当然,与轻型机械相比,将其运送到地面的成本(即金钱)会更高。
如果你制造“相同”的“质量较低”的农业机械,对环境的危害会更大。但是,生产成本较低。同时,较短的使用寿命为更快的创新提供了更大的空间。可持续性极强的机器使得长期创新变得不可能或没有必要。
上述考虑总是涉及成本与收益的关系。因此,在开发带有智能传感器的新机器时,可持续性始终是多方面的优势。
专业在于专家
未来每个人都会知道传感器的存在。但是,对于这些传感器测量的量级的理解正在逐渐减少。Sentech 等一方在这方面增加了价值,因为我们的传感器专家拥有必要的基础知识。
帮助客户选择适合其需求的传感器技术以及如何正确集成。专业知识很快就会更加缺乏,这将导致奇怪的情况,例如,有人试图使用压力传感器测量长度。
“这可能看起来像一个疯狂的例子,但确实缺乏更深层次的专业知识,这改变了传感器专家的附加值,”运营总监在谈到不断变化的客户要求时说。
传感器新应用的基础
努力改进客户的机器是开发传感器新应用的基础。什么对客户来说是重要的?他们究竟需要什么来进一步帮助他们?他们自己看到了这一点,还是必须由传感器专家提供附加值?这使得不断学习和利用新技术进行创新至关重要。您是否已经了解未来几年的传感器趋势?
创新的出现越来越快,部分原因在于“传感器融合”的出现。即将不同的传感器集成到一个紧凑的传感器应用中。两种传感器技术的结合提供了更多新信息,使应用更加智能、更加高效。这就是“传感器数据融合”。
人体传感器融合
Kobus:“传感器数据融合的最佳例子就是你自己。你收集不同程度的感觉,然后能够以有效的方式进行预测和预期。你需要身体的所有感觉才能做到这一点。未来,传感器也将能够以同样的方式自主工作。机器将具备自我学习的能力。因此,具有深度学习算法的人工智能才是未来。”
传感器融合使应用程序更加紧凑和智能。基于传感器数据和算法的预测具有鸟瞰视角。
利用传感器获取大量数据,快速分析数据,然后发现(应用领域之间的)关系,这是现代应用的强大之处。智能设备也将能够发现比人类更多的可能性和模型。
如果传感器能够像大脑一样协同工作,那么未来人类和工作将被取代。这又涉及到效率和成本节约。考虑到人类的需求,有时也是必需品,新的发展将迅速实施。例如,由于传感器融合,这一循环再次重复。
不愿分享数据
提供大量数据是未来传感器发展的关键。这些数据不只供您自己使用。您还可以与各有专长的合作伙伴共享(签订适当的协议)。只有合作才能让您实现新的盈利模式并改进您的机器。
最大的门槛是立即公开(传感器融合)数据。“事实上,数据就是力量、金钱、商业秘密。与合作伙伴共享数据就是在放弃价值。因此,你最关心的问题是你将得到什么回报,”Kobus 从他的项目经历中指出。传感器创新及其提供的数据不仅创造了新的机会,也带来了协作挑战。
无线系统的开发过程将持续进行,直到电池容量足够大,芯片真正小到足以消耗更少的电量。换句话说,电池效率将提高。“总的来说,这意味着无线传感器将会成功。”
创新之轮只会转动得更快
未来,你会发现传感器提供的优势不止一种。你会看到专注于应用领域的多种优势组合。“这种收益”的概念对每个人来说都会更大,同时也给产品和服务的利润带来压力。
因此,我们将更加意识到技术进步带来的机遇以及相关的成本和交付周期。我们将测量一切,并在未来做更多的事情,这将日益加速“创新之轮”的转动并增加我们的需求。此外,传感器将取代我们自己的感官。
未来应用的21个传感器趋势
更智能、更准确、更快速、无线、更安全、自学、更小、标准化等。许多传感器开发正在进行中,涉及所有这些方面。作为未来几年的(研发)工程师,您可以预期,跟上所有发展和可能性将更具挑战性。您可以使用这份 21 个智能传感器应用程序列表来微调您对项目的期望。
传感器创新和芯片级传感器融合的日益快速发展将导致:
机器和设备的预测性维护将变得越来越高效、简单、便宜,并能提高正常运行时间。未来,维护将依靠传感器,而不是根据基于需求的时间表进行。
安全性也将提高,因为不安全的情况将很容易被预测。
自主传感器技术 将成为可能。通过集成电源实现长距离无线连接。
传感器将在整个生命周期内进行自我学习,无需维护、修改或校准。
机器人技术的可能性和应用领域将大大增加。
芯片级的新旧技术不断涌现。由于发射器、接收器和印刷电路板越来越小,传感器融合将实现更多可能。
更复杂的检测将成为可能……技术将相互制衡。
传感器将越来越帮助我们更好地理解我们的行为。这将促使我们在空气质量、旅行、汽车保养、生活方式、保险、能源消耗等方面提出其他要求。
牲畜的全自动管理将成为可能,精准农业也将触手可及。
农民的产量将大幅提高,从而能够更好地与优质作物竞争。传感器将越来越多地用于研究土壤质量、气候、作物、疾病、瘟疫和杂草。
农民(生产)成本将会降低,田间和摊位的工作条件将会改善。
新型激光雷达系统将为自动驾驶汽车提供真正的“视觉”。
足球将配备传感器技术。
我们将使用合成传感器。
城市将变得更加智能,我们将能够“完善”生态系统。例如,洪水管理、空气质量、蓝藻、停车场、安全游乐场、古树将得以生存,土壤条件也将得到改善。
组件将取代人类感官。数据将变得更加可靠,并被持续收集。数据将通过智能软件和算法转化为有用的信息。
更复杂的检测将成为可能……技术将相互制衡。
传感器将越来越帮助我们更好地理解我们的行为。这将促使我们在空气质量、旅行、汽车保养、生活方式、保险、能源消耗等方面提出其他要求。
牲畜的全自动管理将成为可能,精准农业也将触手可及。
农民的产量将大幅提高,从而能够更好地与优质作物竞争。传感器将越来越多地用于研究土壤质量、气候、作物、疾病、瘟疫和杂草。
农民(生产)成本将会降低,田间和摊位的工作条件将会改善。
新型激光雷达系统将为自动驾驶汽车提供真正的“视觉”。
足球将配备传感器技术。
我们将使用合成传感器。
城市将变得更加智能,我们将能够“完善”生态系统。例如,洪水管理、空气质量、蓝藻、停车场、安全游乐场、古树将得以生存,土壤条件也将得到改善。
组件将取代人类感官。数据将变得更加可靠,并被持续收集。数据将通过智能软件和算法转化为有用的信息。