传感器将定义生产和技术的未来

在过去的一年里，很难打开一本工程杂志而不阅读有关物联网 (IoT)、工业 4.0 或机器对机器通信 (M2MC) 的内容。但是，如果传感器制造商不迎接他们面前的挑战，所有的炒作和预测都将化为乌有，Tony Ingham 说

工业 4.0 的想法在几年前首次引起大众关注，当时它是德国大型汉诺威博览会的主题。专家和“未来学家”会告诉你，工业 4.0 与物联网 (IoT) 和机器对机器通信 (M2MC) 不同，但对于我们这些更接地气的人来说，它们是同样有效——显着增加从生产机械收集的数据量并实时处理以产生更好的信息的方法，从而提高生产力。

事实上，很明显，产生的数据量多年来一直在增长，这通常会导致更好的决策。然而存在信息过载这样的事情，当人们无法从海量数据中挑选出重要信息，从而无法做出适当的决策。但这是人类的情况，可以通过使用计算机自动按重要性对所有数据进行分类并适当显示（包括必要时的紧急警报）来处理。  

这种对大量数据的实时管理是一门成熟的学科，被称为“大数据”。这可能始于帮助运行石化炼油厂的控制系统，然后扩展到其他数据密集型应用程序，并从那里发展起来。它现在广泛应用于许多不同的行业，从石油和天然气回收到零售管理，从天气预报到地质调查，从农业到感染控制，从战场管理到电信网络运营。

制作数据

到目前为止，我们已经讨论了使用数据，但在实践中，在我们这样做之前，我们必须生成数据。这就是传感器的用武之地，我们可以很快意识到它们本质上是工业 4.0 的构建块等。已经存在许多类型的传感器，从简单的开/关开关和计数器到像我公司的复杂传感器TorqSense，它连续测量旋转轴产生的扭矩。 

因此，传感器技术将在未来几年内迅速发展似乎是不可避免的。我们已经有了传感器来测量几乎所有有用的参数，包括温度、速度、生产率、颜色、粘度、重量、压力和扭矩，因此不需要新型传感器。即将到来的发展将把我们引向新的方向。

一个明显的要求是“智能传感器”，即具有机载（或至少本地）数据处理能力的传感器。这些传感器不是将原始数据发送到中央控制系统进行处理，而是在现场进行部分或全部处理。因此，它们产生了精炼的信息，这些信息可能有多种不同的格式，每种格式都适合不同类型的用户。

Sensor Technology 几年前开创了这种分布式智能，并且在为许多不同的应用提供智能传感器方面有着悠久的历史。目前，并非所有用户都想要这种能力，但那些确实获得了可观的实际利益并且基本上正在建立自己的定制物联网的用户。

随着物联网和类似概念的普及，对智能传感器的需求可能会呈指数增长。随着技术主导的公司已经奠定了基础和基本发展，这一趋势可以不受阻碍地自由发展。

智能传感器的逻辑发展是传感器 LAN（局域网）或传感器集群。在这种情况下，许多传感器将原始数据或处理后的信息输入附近的控制器以进行进一步处理。这产生了一个高度分布式的控制系统架构，具有鲁棒性、速度、敏捷性和变化和开发灵活性等属性。

值得注意的是，传感器 LAN 可以自由地包含不同类型的传感器，因此可以测量许多不同的变量。它还可以监控多个不同位置的温度和/或多个不同驱动轴的扭矩。因此，它可以产生和转发给不同用户的信息水平可以得到非常高的发展。

我们可以期待在传感器开发中看到的其他趋势包括降低成本、通信协议的小型化和标准化、即插即用、嵌入能力和信号质量增强。传感器可能还需要开发绕过中央控制系统并将信息直接提供给云或远程数据存档的能力。也许，最重要的是，传感器必须非常灵活，易于安装和拆卸，易于连接到控制网络，并且易于重新配置以执行新任务。

传感器曾经是控制系统工程师的灰姑娘话题，有点事后思考，当然并不令人兴奋。然而，它们现在变得如此重要，以至于它们可以改变控制工程的整个概念。