萬物互聯(lián)時代,傳感器產(chǎn)品已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)時代的重要硬件基礎(chǔ)需求。傳感技術(shù)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱。消費電子、汽車電子、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、健康醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新對傳感器提出了更高的要求,以傳感器為核心器件的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在改變現(xiàn)代生產(chǎn)方式。

近日,TE Connectivity(以下簡稱 “TE”)傳感器事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)總負責人龔凌松先生接受了動點科技的專訪,分享了 TE 的智能傳感如何與 AI 技術(shù)深度融合,加持智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以及他在智能養(yǎng)老和智能家居方面的實踐與洞察。

智能傳感器:人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層基礎(chǔ)

TE 總部位于瑞士,是全球傳感和連接領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),致力于為工業(yè)應(yīng)用、交通、數(shù)據(jù)通信、醫(yī)療和能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)提供先進、高效和高性能的產(chǎn)品及解決方案。

在 AI 時代,TE 的傳感器是捕捉和抓取數(shù)據(jù)的底層硬件,可以為 AI 提供多樣性、大容量的數(shù)據(jù),來滿足之后精準分析的需求,是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層基礎(chǔ)。

目前,TE 的傳感器廣泛應(yīng)用于包括 HVAC、預測性維護、儀器儀表、機器人/協(xié)作機器人、精準運動控制以及半導體設(shè)備等 12 個行業(yè)領(lǐng)域,很多智能化的工廠都應(yīng)用了 TE 的傳感器。

智能化工廠需要確保全生產(chǎn)生命周期的過程是自動化監(jiān)控與控制的。儀器儀表則負責監(jiān)控生產(chǎn)過程中的全部數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)經(jīng)過收集、傳輸、處理與反饋,從而驅(qū)動自動化生產(chǎn)過程有序高效地進行,因此儀器儀表是工業(yè)自動化、智能化的重要支撐。

工廠中紛繁多樣的機器人同樣離不開傳感器。傳感器賦予了機器人視覺、觸覺、聽覺等多種感知能力,它們不僅能從外部賦予機器人感知功能,還能用于檢測機器人自身的內(nèi)部工作狀態(tài),通過對各關(guān)節(jié)的位置、速度、溫度、載荷、電壓等信息進行探測,有效保證和提升機器人自身的運作和靈敏度。

隨著工業(yè) 4．0 的發(fā)展,在工廠車間使用機器人、采取自動化和控制系統(tǒng)已成為提高生產(chǎn)效率和盈利能力的重要方式。對工業(yè)機器人自動化需求的提高,使得傳感技術(shù)將繼續(xù)成為數(shù)據(jù)收集的重要基礎(chǔ)。

以 TE 的安全扭矩傳感器為例:TE 的安全扭矩傳感器可監(jiān)測協(xié)作機器人上各種旋轉(zhuǎn)樞軸點的機械扭矩。扭矩傳感器基于集成的 MEMS 稱重傳感器,可以將機械扭矩轉(zhuǎn)換為與施加的扭矩成正比的數(shù)字輸出信號。這些扭矩傳感器安裝在協(xié)作機器人內(nèi),用于檢測協(xié)作應(yīng)用中扭矩值過大,可能造成人身傷害以及可能對協(xié)作機器人本身造成損害的情況。

在機器人應(yīng)用中,從使用功率限制系統(tǒng)到使用扭矩傳感器的轉(zhuǎn)變是由扭矩傳感器為系統(tǒng)提供的優(yōu)勢推動的。扭矩傳感器可縮短響應(yīng)時間并提高精度,從而提高機器人系統(tǒng)的安全性和可靠性,并提高人機協(xié)作的安全性。

智能傳感和邊緣計算賦能智慧城市的物聯(lián)世界

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中,整個物聯(lián)網(wǎng)的智能程度完全取決于數(shù)據(jù)中心,邊緣設(shè)備只具備簡單的數(shù)據(jù)采集、傳輸、最終指令執(zhí)行等功能。這一機制導致數(shù)據(jù)中心負擔很重,一旦數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)通信中斷、延遲或不穩(wěn)定,整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都可能出現(xiàn)狀況。

而在邊緣計算中,邊緣設(shè)備也具備智能。例如,設(shè)備的溫度傳感器不再需要持續(xù)將溫度讀數(shù)傳遞給數(shù)據(jù)中心,而是可以自己判斷溫度情況,只在讀數(shù)出現(xiàn)重大變化后,才聯(lián)系數(shù)據(jù)中心,或者直接判斷此時該采取的操作,就算網(wǎng)絡(luò)暫時中斷也不影響整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

目前,TE 傳感器產(chǎn)品在賦能智慧城市、智慧醫(yī)療、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域都有豐富的應(yīng)用。

在智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用場景中,TE 傳感技術(shù)被應(yīng)用到了智能燃氣表、智能管網(wǎng)監(jiān)測、智慧樓宇的余壓監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備;在智慧家居領(lǐng)域則催生了全場景智能睡眠的創(chuàng)新應(yīng)用。

在城市基礎(chǔ)設(shè)施中,傳感技術(shù)在地下管網(wǎng)監(jiān)測中發(fā)揮著重要的作用。城市地下管網(wǎng)包含給水、排水 (雨水、污水)、燃氣 (煤氣、天然氣、液化石油氣)、電力、熱力、工業(yè)管道等幾大類,是城市賴以生存的基礎(chǔ),被稱為城市的 “生命線”。

近年來陸續(xù)出現(xiàn)過城市熱力管道爆炸致死致傷的新聞,爆炸導致路面坍塌,同時也造成供暖中斷、交通癱瘓、車輛損毀等慘重損失。

在各類管網(wǎng)上布設(shè)傳感器可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)街腔酃芫W(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺分析管理、監(jiān)控預警。通過應(yīng)用 TE 低頻高靈敏度振動傳感器,可以精準監(jiān)測微小裂縫,為熱力部門提供準確、有效的重要數(shù)據(jù),做到早期發(fā)現(xiàn)問題,防患于未然。

智能物聯(lián)同樣在改變未來的家居生活,TE 傳感技術(shù)應(yīng)用到家居物聯(lián)網(wǎng)中,營造出一個自動監(jiān)測睡眠健康、主動調(diào)節(jié)睡眠環(huán)境的舒適空間。未來應(yīng)用了 TE 傳感器的智能睡眠場景中,睡前會釋放助眠香氛,智能音箱播放助眠音樂,營造睡前氛圍;入睡后,智能枕可監(jiān)測睡眠狀態(tài),聯(lián)動空調(diào)調(diào)節(jié)出風和適宜的溫濕度,智能床墊實時調(diào)節(jié)睡姿;起床后,還能將睡眠數(shù)據(jù)報告反饋給用戶。

智能傳感賦能健康管理,打造城市的智慧醫(yī)療

智慧城市中,醫(yī)療保障是讓城市居民更有安全感和幸福感的重要指標,它能為老齡化社會提供更具智慧、更有溫度的創(chuàng)新解決方案,幫助越來越多老年人享有更便利、更安全、更體面的高質(zhì)量晚年生活。

針對老年人夜間風險管理問題,TE 將具有高靈敏度的壓電薄膜傳感技術(shù)應(yīng)用于智能床墊中,在不打擾用戶的情況下,連續(xù)精準識別使用者的呼吸頻率、心率等生命體征和身體移動、離床等參數(shù),并可上傳至云數(shù)據(jù)中心,幫助老人創(chuàng)建個性化的睡眠反饋和建議,也為可靠、科學的夜間風險管理和健康養(yǎng)老方案的制定提供了重要依據(jù)。同時傳感器收集的數(shù)據(jù)還為包括夜尿癥、心腦血管疾病等十余種常見風險行為或疾病預測數(shù)據(jù)模型提供了有力的支持,系統(tǒng)能根據(jù)需要及時發(fā)出預警,讓家人、醫(yī)護人員能實時守護老人的健康與安全。

在快速發(fā)展的遠程醫(yī)療領(lǐng)域,5G、物聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)正在被廣泛運用。龔凌松先生指出:“依托5G的創(chuàng)新應(yīng)用,它們的起點和基礎(chǔ)是高質(zhì)量數(shù)據(jù)的精準抓取,這就需要傳感技術(shù)的協(xié)助�！� 他構(gòu)想了未來的智慧醫(yī)療場景:“遠程醫(yī)療需要 5G 傳輸速度非常快的實時信號,此外,還需要各種各樣的數(shù)據(jù)。我們可以把一些傳感器做到家庭化的醫(yī)療設(shè)備上面去采樣數(shù)據(jù),比如說加一些血氧傳感器到家里面的一些設(shè)備上面去監(jiān)測血氧值,還有監(jiān)測血糖、心跳等各種各樣的參數(shù)。我們期望傳感器能夠助力遠程醫(yī)療和其他新的應(yīng)用趨勢。”

作為一家全球行業(yè)技術(shù)企業(yè),中國市場一直是 TE 非常重視的戰(zhàn)略市場之一。截止到 2020 財年,TE 在全球擁有近 80,000 名員工,在中國擁有 18, 000 多名員工和十多個生產(chǎn)基地。

“TE 進入中國市場三十多年來,始終在堅持本地化。” 龔凌松先生說道。TE 傳感器事業(yè)部在蘇州、深圳、成都分別設(shè)有生產(chǎn)基地。

面對智能未來,TE 正著力打造新一代智能傳感器,助力邊緣智能,構(gòu)建中國智慧城市建設(shè)的堅實基礎(chǔ)。

來源:動點科技 Mela Chan