Ως φυσική συσκευή, ένας αισθητήρας αποτελείται συνήθως από ευαίσθητα εξαρτήματα που μετατρέπουν κυρίως τις ανιχνευμένες πληροφορίες σε εξόδους ηλεκτρικού σήματος σύμφωνα με συγκεκριμένες αρχές. Αυτό επιτρέπει τη μετάδοση, αποθήκευση, εμφάνιση, καταγραφή και έλεγχο πληροφοριών.
Ο επίσημος ορισμός του αισθητήρα είναι μια συσκευή ανίχνευσης ικανή να αντιλαμβάνεται μετρημένες πληροφορίες και να μετατρέπει αυτές τις αντιληπτές πληροφορίες σε ηλεκτρικά σήματα ή άλλες απαιτούμενες μορφές εξόδου σύμφωνα με συγκεκριμένες αρχές. Αυτό επιτρέπει τη μετάδοση, επεξεργασία, αποθήκευση, εμφάνιση, καταγραφή και έλεγχο πληροφοριών. Τα βασικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων περιλαμβάνουν τη μικρογραφία, την ψηφιοποίηση, την ευφυΐα, την πολυλειτουργικότητα, τη συστηματοποίηση και τη δικτύωση. Η ύπαρξη και η πρόοδος των αισθητήρων έχουν προικίσει τα αντικείμενα με αισθητηριακές ικανότητες παρόμοιες με την αφή, τη γεύση και την όσφρηση, δίνοντάς τα σταδιακά στη ζωή.
Οι αισθητήρες εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη βιομηχανική παραγωγή, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη βελτίωση της παραγωγικής απόδοσης. Ωστόσο, με τη συνεχή ανάπτυξη των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και των τεχνολογικών πληροφοριών, οι αισθητήρες έχουν σταδιακά διαφοροποιηθεί και επεκταθεί παγκοσμίως. Μέσα σε αυτό το τοπίο, το Διαδίκτυο-κάποτε περιοριζόταν σε ανθρώπινες--ανθρώπινες συνδέσεις-έχει πλέον επεκταθεί και επεκταθεί στο Διαδίκτυο των πάντων. Οι ειδικοί του κλάδου προβλέπουν ότι μέχρι το 2020, η παγκόσμια αγορά IoT θα φτάσει τα τρισεκατομμύρια δολάρια, σηματοδοτώντας την επόμενη μεγάλη ευκαιρία ανάπτυξης για τον κλάδο των επικοινωνιών.
Ιστορικά, η τεχνολογία αισθητήρων έχει εξελιχθεί σε τρεις διαφορετικές εποχές: δομικούς αισθητήρες, αισθητήρες στερεάς-κατάστασης και ευφυείς αισθητήρες. Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας MEMS έχει προωθήσει περαιτέρω το πεδίο αισθητήρων στο παγκόσμιο προσκήνιο. Έρευνες δείχνουν ότι οι οικιακόι αισθητήρες χρησιμοποιούνται κυρίως στις αγορές ηλεκτρονικών αυτοκινήτων, ηλεκτρονικών επικοινωνιών, ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης (έξυπνα τηλέφωνα και φορητές συσκευές, κ.λπ.) και σε αγορές βιομηχανικής παραγωγής. Με βάση την τρέχουσα χρήση της αγοράς, οι κύριοι αισθητήρες στην Κίνα περιλαμβάνουν αισθητήρες θερμοκρασίας, αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες φωτός, αισθητήρες βαρομετρικής πίεσης και αισθητήρες βαρύτητας.
Ποιες είναι οι νέες εφαρμογές για αισθητήρες;
Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας των πληροφοριών, οι παραδοσιακοί αισθητήρες ικανοί μόνο να αντιλαμβάνονται τις περιβαλλοντικές παραμέτρους δεν μπορούν πλέον να ανταποκριθούν στις αναπτυξιακές απαιτήσεις. Σε αυτό το πλαίσιο, νέοι τύποι αισθητήρων όπως έξυπνοι αισθητήρες, αισθητήρες γωνιακής ταχύτητας, αισθητήρες εγγύτητας και αισθητήρες οπτικών ινών έχουν εμφανιστεί στην αγορά. Πώς χρησιμοποιούνται στον τομέα της πληροφόρησης;
Έξυπνοι αισθητήρες:Με δυνατότητα συλλογής, επεξεργασίας και ανταλλαγής πληροφοριών, αυτά είναι προϊόντα ενοποίησης αισθητήρων σε συνδυασμό με μικροεπεξεργαστές. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε βιομηχανικούς αυτοματισμούς και συστήματα μπαταριών για νέα ηλεκτρικά οχήματα.
Αισθητήρες γωνιακής ταχύτητας:Χρησιμοποιώντας κυρίως την αρχή της δύναμης Coriolis, αυτοί οι αισθητήρες απλοποιούν τη δομή και το κύκλωμα του εξοπλισμού. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα πλοήγησης αυτοκινήτων και σε εφαρμογές που απαιτούν ακριβή γωνιακή μέτρηση.
Αισθητήρες εγγύτητας:Χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπέρυθρης εμβέλειας, αυτοί οι αισθητήρες ανιχνεύουν εμπόδια όπως πρόσωπα ή ρούχα μπροστά από μια οθόνη τηλεφώνου μέσω σημάτων υπερύθρων όταν ο χρήστης απαντά σε μια κλήση ή τοποθετεί το τηλέφωνο σε μια τσέπη. Αυτό επιτρέπει την απενεργοποίηση της οθόνης αφής, αποτρέποντας τυχαίες λειτουργίες.
Αισθητήρας οπτικών ινών:Διαθέτει αντοχή στη διάβρωση, ελάχιστη επίδραση από τα μέσα και ισχυρή ατρωσία ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Χρησιμοποιείται κυρίως στην επιθεώρηση φωτοαντιγραφικού και χρηματοοικονομικού τερματικού εξοπλισμού.
Προκλήσεις στην ανάπτυξη της βιομηχανίας αισθητήρων
Καθώς οι αισθητήρες διαδραματίζουν ολοένα και πιο ζωτικούς ρόλους στη βιομηχανία, στα ηλεκτρονικά αυτοκίνητα και στις έξυπνες συσκευές, τα έθνη δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στην πρόοδό τους. Σε σύγκριση με τεχνολογικά προηγμένες χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία και η Γερμανία, η βιομηχανία αισθητήρων της Κίνας αντιμετωπίζει κυρίως τρεις μεγάλες προκλήσεις:
Πρώτον, ανεπαρκής ενημέρωση για την ανάπτυξη νέων προϊόντων και ιδιόκτητη πνευματική ιδιοκτησία. Οι αισθητήρες απαιτούν υψηλή ακρίβεια και ευαισθησία, ωστόσο, πάνω από το 90% των προϊόντων αισθητήρων μεσαίας-και-υψηλής ποιότητας-της Κίνας προέρχονται από το εξωτερικό. Αυτή η μακροπρόθεσμη-εξάρτηση έχει αφήσει την εγχώρια βιομηχανία αισθητήρων συνεχώς στο έλεος ξένων προμηθευτών.
Δεύτερον, ασαφή τεχνικά πρότυπα προϊόντων και ανεπαρκείς βασικές τεχνολογίες. Στην Ε&Α, η απουσία σαφών τεχνικών προτύπων οδηγεί σε ασυνεπή ποιότητα αισθητήρα. Επιπλέον, η ανεπαρκής εστίαση στην καλλιέργεια ταλέντων έχει οδηγήσει σε σπανιότητα βασικών τεχνολογιών, διαιωνίζοντας τη μακροπρόθεσμη-καταστολή από τις ξένες αγορές.
Τρίτον, ο υπερβολικός κατακερματισμός μεταξύ των επιχειρήσεων και η ασθενής ανταγωνιστικότητα. Η επικράτηση πολλών μικρών και μεσαίων{1}}επιχειρήσεων (ΜΜΕ) παράλληλα με την έλλειψη μεγάλων επιχειρήσεων έχει αφήσει την εγχώρια αγορά αισθητήρων με γενική ανεπαρκή ισχύ.