萬物互聯時代,傳感器產品已經成為物聯網時代的重要硬件基礎需求。傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。消費電子、汽車電子、工業互聯網、健康醫療等物聯網領域的應用創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網技術也在改變現代生產方式。

近日,TE Connectivity(以下簡稱 “TE”)傳感器事業部中國區業務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 技術深度融合,加持智慧城市的基礎設施建設,以及他在智能養老和智能家居方面的實踐與洞察。

智能傳感器:人工智能產業發展的底層基礎

TE 總部位于瑞士,是全球傳感和連接領域的領先企業,致力于為工業應用、交通、數據通信、醫療和能源產業持續提供先進、高效和高性能的產品及解決方案。

在 AI 時代,TE 的傳感器是捕捉和抓取數據的底層硬件,可以為 AI 提供多樣性、大容量的數據,來滿足之后精準分析的需求,是人工智能產業發展的底層基礎。

目前,TE 的傳感器廣泛應用于包括 HVAC、預測性維護、儀器儀表、機器人/協作機器人、精準運動控制以及半導體設備等 12 個行業領域,很多智能化的工廠都應用了 TE 的傳感器。

智能化工廠需要確保全生產生命周期的過程是自動化監控與控制的。儀器儀表則負責監控生產過程中的全部數據,這些數據經過收集、傳輸、處理與反饋,從而驅動自動化生產過程有序高效地進行,因此儀器儀表是工業自動化、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部工作狀態,通過對各關節的位置、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 4．0 的發展,在工廠車間使用機器人、采取自動化和控制系統已成為提高生產效率和盈利能力的重要方式。對工業機器人自動化需求的提高,使得傳感技術將繼續成為數據收集的重要基礎。

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

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

智能傳感和邊緣計算賦能智慧城市的物聯世界

傳統的物聯網中,整個物聯網的智能程度完全取決于數據中心,邊緣設備只具備簡單的數據采集、傳輸、最終指令執行等功能。這一機制導致數據中心負擔很重,一旦數據中心的網絡通信中斷、延遲或不穩定,整個物聯網系統都可能出現狀況。

而在邊緣計算中,邊緣設備也具備智能。例如,設備的溫度傳感器不再需要持續將溫度讀數傳遞給數據中心,而是可以自己判斷溫度情況,只在讀數出現重大變化后,才聯系數據中心,或者直接判斷此時該采取的操作,就算網絡暫時中斷也不影響整個系統的正常運轉。

目前,TE 傳感器產品在賦能智慧城市、智慧醫療、工業物聯網、智能制造等領域都有豐富的應用。

在智慧城市基礎設施的應用場景中,TE 傳感技術被應用到了智能燃氣表、智能管網監測、智慧樓宇的余壓監控系統等設備;在智慧家居領域則催生了全場景智能睡眠的創新應用。

在城市基礎設施中,傳感技術在地下管網監測中發揮著重要的作用。城市地下管網包含給水、排水 (雨水、污水)、燃氣 (煤氣、天然氣、液化石油氣)、電力、熱力、工業管道等幾大類,是城市賴以生存的基礎,被稱為城市的 “生命線”。

近年來陸續出現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。

在各類管網上布設傳感器可以將監測數據傳輸到智慧管網物聯網平臺分析管理、監控預警。通過應用 TE 低頻高靈敏度振動傳感器,可以精準監測微小裂縫,為熱力部門提供準確、有效的重要數據,做到早期發現問題,防患于未然。

智能物聯同樣在改變未來的家居生活,TE 傳感技術應用到家居物聯網中,營造出一個自動監測睡眠健康、主動調節睡眠環境的舒適空間。未來應用了 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,智能枕可監測睡眠狀態,聯動空調調節出風和適宜的溫濕度,智能床墊實時調節睡姿;起床后,還能將睡眠數據報告反饋給用戶。

智能傳感賦能健康管理,打造城市的智慧醫療

智慧城市中,醫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應用于智能床墊中,在不打擾用戶的情況下,連續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,并可上傳至云數據中心,幫助老人創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老方案的制定提供了重要依據。同時傳感器收集的數據還為包括夜尿癥、心腦血管疾病等十余種常見風險行為或疾病預測數據模型提供了有力的支持,系統能根據需要及時發出預警,讓家人、醫護人員能實時守護老人的健康與安全。

在快速發展的遠程醫療領域,5G、物聯網新興技術正在被廣泛運用。龔凌松先生指出:“依托5G的創新應用,它們的起點和基礎是高質量數據的精準抓取,這就需要傳感技術的協助�！� 他構想了未來的智慧醫療場景:“遠程醫療需要 5G 傳輸速度非�？斓膶崟r信號,此外,還需要各種各樣的數據。我們可以把一些傳感器做到家庭化的醫療設備上面去采樣數據,比如說加一些血氧傳感器到家里面的一些設備上面去監測血氧值,還有監測血糖、心跳等各種各樣的參數。我們期望傳感器能夠助力遠程醫療和其他新的應用趨勢。”

作為一家全球行業技術企業,中國市場一直是 TE 非常重視的戰略市場之一。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 傳感器事業部在蘇州、深圳、成都分別設有生產基地。

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,構建中國智慧城市建設的堅實基礎。

來源:動點科技 Mela Chan