随着物联网市场的崛起,传感器成为目前一大热门话题。智能手机中的传感器数量正逐渐增多,ADAS/无人驾驶汽车中亦是如此。那么,还有哪些应用正在催生传感器热,尤其是在我们日常生活当中并不耀眼的工业或智慧城市等等领域呢?日前,EDN China记者在Sensor China展会上走访了5家公司,听听他们对于目前传感器的潜在应用的看法,以及他们又有哪些好产品面向市场。

霍尼韦尔:环境检测要用到多个传感器,而不是用算法糊弄人

霍尼韦尔关于传感器的部门在一年多前由“传感与控制”改为“传感器与IoT”。一方面是为了对IoT去做更多的产品和技术研发。另一方面是会针对一些高增长和高潜力的市场推出一些产品。

健康和安全是一个大的市场趋势。因此霍尼韦尔展示了跟环境相关的(比如大气颗粒物)传感器。除了PM2.5以外,大家现在对于周围环境要求有综合感应。比如,新装修的房间里,甲醛、TVOC、二氧化碳等浓度太高会影响人的智力,霍尼韦尔公司(Honeywell)传感与生产力解决方案部战略与市场总监王亮介绍道。

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未来的家电和可穿戴设备,也是传感器的一个高增长区域。比如原来一个家电可能用两三个传感器,未来则可能用十几个传感器。另外,电动汽车也是传感器的一个高增长领域。

与某些公司采用单个传感器通过算法测算多个参数不同,霍尼韦尔采用的是多个传感器分别针对各个参数进行检测。“我们去年推出的这几种参数合在一起的这个传感器很准确、很灵敏。”王亮表示。一个例子是,一个采用空气循环净化系统的国外客户,发现办公室里的PM2.5(通常只有个位)忽然某天变成了30多。上网查询发现是,办公室北边的加拿大在烧桔梗,然后被风吹到了美国。另外,外面显示的是50多,室内会比室外好一些。

“我们是用专业的传感器做专业的事。比如我们在一个传感器里用二氧化碳传感器去测二氧化碳,用甲烷传感器去测甲烷,用TVOC(总挥发性有机化合物)产品的传感器去测TVOC,是专门针对想测的点去测。而市场上某些企业单纯地靠低价去竞争,则号称能用一个传感器测好几个参数,但是实际上那几个参数都是靠软件计算推算出来。我们不做那样的事。”王亮指出。

对于物联网的热点(或客户的痛点),他举一个例子,即物流的成本居高不下。比如鲜花物流,中国的鲜花绝大多数是从云南甚至国外运到全国各地。如果鲜花运送过程中,物流方案(恒温、恒湿、振动等)做得不好,运到目的地一开箱,结果花枯了、蔫了,花骨朵掉了,这样的花就卖不出价钱。通过在车舱内进行温湿度控制,就能够避免这种事情发生。

另外,和其他做传感器的公司不同的是,霍尼韦尔除了做传感器硬件外,同时也做软件。该公司在去年收购了一家公司,这家公司是把SAP企业管理软件移植到云端。然后从云端控制各种数据。比如刚才提到的物流,每一辆大卡车,产品过程中的状态数据可以放到云端。从而企业的管理者,包括车队的管理者、司机等等,都可以实时查看其中状态,来增强运营。

北京北醒:激光雷达在向固态产品演进

激光雷达现在属于比较火的行业,主要应用于无人驾驶、机器人、无人机上。北醒光子科技有限公司主要是做激光雷达和SLAM算法。

北醒(北京)光子科技有限公司市场经理张苑介绍,该公司的重点产品包括TF01、TF02和TFmini三块。其定位是单点测距的雷达,主要是用在植保无人机上。其原因是植保无人机在作业时,需跟地面保持一个稳定的高度,这样在喷洒农药的时候,才能喷洒得比较均匀。此外还有一款C30雷达,主要是用于AGV避障。

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谷歌用的是国外的64线旋转结构的雷达,就是64条线同时旋转,可以扫描出周围一片的环境。北醒现在主推的是固态激光雷达。它不旋转,是一个方向的,但是市场比较大。国外64线雷达特别贵,要上万元。而固态激光雷达(比如CE30)都是千元级别的。固态跟旋转的相比,虽然不能旋转360度,但是可以通过增加旋转机械结构来实现旋转。在使用寿命和稳定性上固态会更好。因此,固态激光雷达应该是无人驾驶的一个趋势。

对于毫米波雷达,她表示,其确实跟激光雷达是一个竞争比较激烈的领域。毫米波虽然不受环境光的影响,但其相较于激光雷达有一个缺点:精度不如激光雷达高。因此,现在其实很多智能设备都是多传感器融合的。一个传感器没有办法解决所有的问题,需要各种不同的传感器一块配合。

另外,该公司提供SLAM算法,用于机器人室内定位导航,配合机器人的厂商客户的算法需求。“我们现在有一个产品叫SLAM算法导航板,它把SLAM算法集成在了一个计算板当中,相当于一个比较标准化的产品。客户买回去,只要连接到他自己的底盘上,就可以直接控制机器人走了。可以先建个地图,然后控制它的定位导航。”张苑表示。

中星测控:两个智慧街区案例说明应如何利用传感器数据

中星测控是一家致力于把中国的传感器卖到国外的公司,这可能打破了很多人的认知。以往中国的传感器可能中国人都不愿意用,为什么还有老外要用?中星测控在原材料、合作伙伴、包括研发上都做了很大的投入,西安中星测控有限公司外销部部长聂刚波指出。

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对于智慧街区,中星测控现在在和中兴、华为以及三大运营商合作做NB-IoT的系统架构。另外是提供基于LORA、ZigBee的私网,从而保证数据的传输安全,并对整个系统的所有环节实现控制。

中星测控希望涵盖从感知(传感器硬件)到网关(数据的传输),再到平台(数据的存储),再到应用(数据的分析),以及到App。换言之,数据只是一组组的数字,在于怎么样把它的价值挖掘、发挥出来。

他举了两个例子,即停车场和垃圾管理分析。

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我们有很多的城市都面临停车难。比如说我们去一个大的购物中心,虽然进门的时候它会显示还有100个车位,可是你进去以后并不知道这些车位在哪。而如果说有停车的车位传感器,就可以结合停车场的引导屏和指示灯,告诉你空余位置。

垃圾管理也是一样。在一个社区、街道办、城区的范围内,相关部门可能管理着大大小小的几十个、上百个的垃圾站。在以往,这些部门需要安排几台车,在固定的时间去巡游、去收垃圾。不管垃圾桶有没有垃圾,环卫人员都得去。

用垃圾传感器就可以解决这个问题,即在通过检测垃圾桶里的实时垃圾量水平,然后把这个数据及时地传输到后台服务器,再推送到某位环卫工人、或者司机的手机。

通过这个方法,我们有希望把原本需要十个人、十台车解决的问题,缩减到两、三个人、三台车就可以解决。这样可以节省60%到70%人力和资源,同时保证环境卫生不会被破坏掉。

E+H:小量程压力传感器仍是国内公司短板,E+H需要抓住商机

E+H公司(恩德斯豪斯)总部在瑞士,主要专注于工业过程领域的测量仪表及自动化装备。

该公司传感器工厂部门,70%的传感器用于直接销售客户,还有20%是用于该公司在12个国家的分部的内部运营、周转。

E+H除了生产传感器外,还生产流量计、超声波、雷达探头、液位计、差压变送器、水分析仪器、温度仪表等。其工业压力传感器偏向于工业过程自动化。

德国恩德斯豪斯有限两合责任公司传感器及零部件区域经理李建表示,为了追随中国2025智能制造和工业4.0等,该公司由以前的模拟量传感器发展到现在的数字量,并且还自带数字温度补偿功能。

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E+H的压力传感器对气体、液体都有覆盖,包括温度、流量都有覆盖,因为单独的压力传感器必须要有温度传感器做补偿。另外也可以通过压力传感器做密度测量和流量测量,这属于复合型的工业压力传感器。数字型传感器的最大优势是自带温度压力补偿。自我监测功能得到充分的肯定,尤其是在低功耗方面。物联网必须做到低功耗以及宽泛的小量程范围。E+H这次在中国推出的一个最大的亮点就是小量程。

工业压力传感器里比较关注的一块是单晶硅差压传感器。单晶硅是一个趋势,跟传统的硅电容传感器相比具有长期稳定性,以及量程和高过载优势。E+H的单晶硅差压传感器的单边过载可以达到420公斤压力,双边过载可以达到630公斤。

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同时E+H在传统的油气、化工行业都有成熟的压力变送器配套产品,带有智能传感单元,从而能更好服务于国家的油田项目开发。

对于小量程、微小量程的压力传感器产品,我国大部分企业目前和国外还是有一点点小差距,但是很快就会赶上来。因此,对于E+H来说,需要赶紧抓住商机。

精亮:传感器定制设计可大幅降低成本

精亮科技(Pressure Sensor Limited)的总裁Dr. Steve Petrucelli以前是新泽西大学的一位教授,是设计方面的科学家。他在职业生涯中做过很多跟医学以及工业产品相关的开发项目。

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精亮科技目前产品主要涉及压力传感器、中央传感器、温度传感器,以及温度和压力混合传感器等。该公司做一些过滤器清晰度测试的产品,比如说过滤器会有一定压力降低,通过这些小小的变化,我们就可以把过滤器替换掉。

Petrucelli告诉记者,该公司大部分产品都是跟压力有关系的,目前其跟韩国一家比较大型的公司在开发一款有关清晰度的传感器。

该公司不单单做产品,还提供完整解决方案,并为客户提供贴牌设计服务。

Petrucelli举了一个平面传感器的例子。这个阵列传感器总共有八个传感器在上面。通过八个传感器可以产生很稳定的零点和测试范围。“这个同类产品在市场本来大概是300美金一个,但是我们现在用新开发出来的技术使我们的成本可以做到30元人民币。虽然我们不可能是卖这么便宜,但是我们还是可以大大降低成本。”

在问及这是款什么传感器时,Petrucelli透露,这个压力传感器是一个重量传感器,可以用在医疗(比如说注射器)上,也可以用于拧螺丝的力度测量。