物联网的关键 传感器.doc

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1、物联网的关键！你真的了解传感器？来源：电子发烧友 作者：春波绿影2016年03月07日09:26[导读] 近年来，智能手机和可穿戴、物联网等的流行，为全球传感器厂商带来了新的机遇，但对于传感器你了解对少，对于中国传感器未来的发展，你又知道多少？　　“正如眼睛、鼻子、耳朵和皮肤在人体中的作用一样，它在硬件中充当一个从外界接受信息的角色”。这句话描述的正是传感器。自从发明以来，它就一直被应用在工控和其他领域，作为一个重要的设备前端，传感器的功能几近是不可代替的。在现在步入了物联网时代，传感器变得尤其重要。　　据美国市场研究机构透明市场研究（TransparencyMarket

2、Research）公司最新发布的报告显示，到2020年，全球可穿戴传感器市场将以45.2%的复合年均增长率继续成长。YoleDeveloppement也预测，作为传感器重要组成部分的MEMS传感器产品需求在近年增势迅猛，从2014年起平均以12%-13%的增长率增长，到2019年，产业总值预计将达到240亿美元。　　面对这这么一个庞大市场，很多厂商正在加紧研发，攻城略地。　　什么是传感器　　在对传感器进行详细分析之前，我们需要了解一下什么是传感器，并且了解一下这些传感器可以被应用到哪些领域。　　按照国家标准GB7665-87对传感器下的定义是“能感受规定的被测量并按照一定

3、的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。　　也就是说传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。　　传感器种类繁多，在不同的产品中就有不同的应用，就拿简单的手机来说，就有重力传感器、加速度传感器、距离传感器、光线感应器、三轴陀螺仪、电子罗盘等，未来更可能会有热传感器、温度传感器、湿度传感器、紫外线传感器、压力传感器等等。很难一一列举！　　按照应用市场，物联网产业可划分为智能工业、智能

4、农业、智能物流、智能环保、智能交通、智能电网、智能医疗、智能安防、特种装备、智慧城市、智能家居等。YoleDeveloppement数据显示，传感器中占比最大的是消费类应用，其规模达到59亿美元，占传感器产品市场的45%，到2019年预计将超过100亿美元，年复合增长率约11.2%。而成长最快的医疗服务市场，将从2014年4的24.5亿美元增长至2019年的72亿美元左右，年复合增长率近30%。　　2014年全球MEMS传感器应用市场划分　　尤其是在可穿戴领域，传感器未来的需求量更是激增。据全球居领先地位的关键信息、产品、解决方案和服务供应商IHS的数据显示，单个可穿戴设

5、备所用传感器的平均数量将从2013年的1.4颗增长为2019年的4.1颗，总出货量将从6700万颗上升至4.66亿颗。一个属于传感器的时代正在到来。　　典型传感器的原理和作用　　上面我们已经谈到，传感器种类繁多，全面覆盖介绍是一项繁杂的工作，我们以iPhone6为例，介绍一下传感器的原理和功用。　　　　iPhone6手机中主要传感器一览　　　　iPhone6手机中主要传感器型号功能　　（一）运动/加速度传感器Motionsensor/accelerometer　　加速传感器的原理　　在iPhone6中的加速传感器芯片为InvenSense公司的MP67B芯片，这是一个六轴

6、加速度和重力传感器。而在之前的历代iPhone手机中该传感器采用的是STMicroelectronics公司生产的芯片。　　手机加速传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如重力。加速传感器原理：运用压电效应实现，一片“重力块”和压电晶体做成一个重力感应模块，手机方向改变时，重力块作用于不同方向的压电晶体上的力也随之改变，输出电压信号不同，从而判断手机的方向。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。他可以根据重力感应产生的加速度来推算出手机相对于水平面的倾斜度。　　　　MP67B芯片　　加速度传感器的应用　　重力感应常用于自

7、动旋转屏幕以及一些游戏，但是它本身局限性比较大，因为他是根据重力判断方向，通过感应重力正交两个方向的分力大小，来判断水平方向。常见的应用加速度传感器的手机app是一些运动型的游戏，如极品飞车。这个时候可以通过重力判断水平垂直防线。　　（2）光传感器AmbientLightsensor　　光传感器的原理　　在iPhone6手机上，光传感器芯片选用的是AMS公司的TSL2581芯片。环境光传感器可以感知周围光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品的功耗。　　光线感应器由投光器和受光器组成，投光器将光线聚焦，在传输至