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整体来看,当前国内传感器产业向微型化、集成化发展的主要瓶颈是我国IC与MEMS技术产业链能力不足,不论是在技术素质、生产能力还是在生产规模方面与国际先进技术相比差距都比较大。就传感器产品来说,尽管单项产品技术较强,但总体上还存在可靠性不高、基础技术和制造工艺研究欠缺、产品性能和功能落后、产品技术更新周期长、针对应用要求自下而上设计较少等方面的基础问题。我国传感器的科研开发水平约落后发达国家5~10年,生产技术约落后10~15年。
集成化、微型化、多功能化、智能化、网络化是传感器的发展趋势,但集成化和微型化是这种趋势的基础,只有集成化、微型化技术才能实现低成本、低功耗、高性能、多功能、智能化和网络化。所以,从这种实现的基础来看,智能化和网络化是目的,而集成化、微型化是实现这种目的的手段。在集成化和微型化的技术基础上,将更多跟高级的智能因素集成到一个整体结构中,这就是智能微系统。智能微系统需要更多学科知识和技术的融合。
那么什么是智能传感器呢?传感器是模拟人感官采集外部信息的电子器件,传感器的智能化,就像是要实现人类大脑和神经系统的一部分功能,从感觉到记忆到思维过程,称为“智慧”;智慧的结果就产生了行为和语言,而行为和语言的表达过程是一种“能力”,两者合称“智能”。赋予传感器智能的内涵可以有多个层次和程度,亦如人类的智力和能力的表现,可以用“智商”和“能商”来描述其在个体中发挥智能的程度。因而智能传感器的智慧和能力也会从简单朴素阶段向复杂抽象阶段发展,能够在一定程度上模拟人类大脑和神经系统部分功能的传感器称为智能传感器。具有一定的对所检测参数进行信息处理、分析的功能或是对信息能够存储或是将信息分析结果转化为其他指令等功能的传感器都可以称之为智能传感器。比如通过工艺技术手段将传感器与微处理器两者紧密结合,将传感器的敏感元件及其信号调理电路与微处理器集成在一块芯片上,这可称作具有初步智能的传感器。智能传感器将ASIC电路、微处理器、通信接口、软件协议等与敏感芯片相结合,使得敏感芯片的感知信息得到最充分的利用。
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