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皓天鑫
智能制造網(wǎng)訊 在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能設(shè)備與現(xiàn)實(shí)世界之間的互動(dòng)，主要依賴MEMS和感測(cè)器技術(shù)。據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，2020年將有300億個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)，到“萬物互聯(lián)”時(shí)代傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量可達(dá)到萬億級(jí)。廣闊的發(fā)展前景，吸引著多個(gè)國(guó)家展開布局。
雖然我國(guó)對(duì)智能傳感器的研究雖然起步較晚，但國(guó)家對(duì)行業(yè)重視程度頗深。近年來，我國(guó)政府先后出臺(tái)了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》等國(guó)家戰(zhàn)略，大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)及傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，視覺傳感器、圖像傳感器尤其受到業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。
視覺傳感器作為整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)信息的直接來源，主要由一個(gè)或者兩個(gè)圖形傳感器組成，有時(shí)還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視覺傳感器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視覺系統(tǒng)要處理的原始圖像。
通常來講，視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)的像素。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來衡量，以像素?cái)?shù)量表示。在捕獲圖像之后，視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。例如，若視覺傳感器被設(shè)定為辨別正確地插有八顆螺栓的機(jī)器部件，則傳感器知道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件，或者螺栓未對(duì)準(zhǔn)的部件。
視覺類傳感器整體市場(chǎng)近兩年發(fā)展良好，增速保持在20%，預(yù)計(jì)未來增速將可延續(xù)，主要原因在于應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。機(jī)器視覺目前的3D技術(shù)可運(yùn)用在測(cè)量與碼垛等場(chǎng)景上，深度學(xué)習(xí)也開始逐漸運(yùn)用于瑕疵識(shí)別等新場(chǎng)景。從產(chǎn)品分類看，工業(yè)相機(jī)在規(guī)模應(yīng)用時(shí)存在成本優(yōu)勢(shì)，未來相對(duì)于智能相機(jī)，其比例有望進(jìn)一步提高。
當(dāng)然，視覺傳感器的應(yīng)用也是十分廣泛的。在汽車組裝廠中，視覺傳感器可以用于檢驗(yàn)機(jī)器人涂抹到車門邊框的膠珠是否連續(xù)，是否有正確的寬度；在包裝生產(chǎn)線上，可通過視覺傳感器的檢測(cè)來確保包裝標(biāo)簽的粘貼位置是否正確，特別是在藥品包裝生產(chǎn)線上，可檢測(cè)出阿司匹林藥片的泡罩式包裝中是否會(huì)有缺失或破損的藥片。
具體來看，車載攝像頭是自動(dòng)駕駛汽車的主要視覺傳感器，領(lǐng)域技術(shù)壁壘高、行業(yè)集中度高。以色列公司Mobileye市占率超70%，國(guó)內(nèi)企業(yè)如德賽西威等公司正在加速追趕。毫米波雷達(dá)是自動(dòng)駕駛傳感器的核心，我國(guó)2020年毫米波雷達(dá)出貨量有望超過900萬顆，市場(chǎng)規(guī)模超70億元，行業(yè)發(fā)展同樣面臨多種挑戰(zhàn)。
今年5月，索尼公布了兩款傳感器，分別是IMX500和IMX501，這是首批具備AI處理能力的圖像傳感器。具備AI處理能力的圖像傳感器，本身就具備高速邊緣人工智能處理能力和提取必要數(shù)據(jù)的能力。在使用云服務(wù)時(shí)，不但能夠減少數(shù)據(jù)傳輸延遲問題，還能降低能耗和通訊方面的成本。
在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的大背景下，2019年中國(guó)傳感器市場(chǎng)依然保持增長(zhǎng)，整體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2188.8億元，同比增長(zhǎng)超過12%。未來隨著智能制造、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略的實(shí)施，加上各級(jí)政府將加速推動(dòng)智慧城市建設(shè)、智能制造、智慧醫(yī)療發(fā)展，將為傳感器市場(chǎng)及企業(yè)帶來更大的發(fā)展機(jī)遇。
此外，視覺傳感器分辨率、動(dòng)態(tài)范圍和視覺傳感器數(shù)量不斷擴(kuò)大，以及隨著這些傳感器產(chǎn)生大量視頻數(shù)據(jù)，再加上其傳輸和存儲(chǔ)要求，必然需要強(qiáng)大計(jì)算能力予以支撐。隨著視覺傳感器應(yīng)用的全面鋪開，各類云存儲(chǔ)、云共享等服務(wù)也有望升溫。
歸根到底，傳感器的特點(diǎn)包括數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化，視覺傳感器也同樣如此。綜合來看，傳感器、物聯(lián)設(shè)備等，不僅能促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、制造等產(chǎn)生多元化影響，從而為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)注入新能量。
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