敏感元件,就是“具有感应功能的物质”作为“感应器件”的“效应物质”。因此,传感器是由有“具有感应功能的物质”的“效应物质”发展而来的。没有科学效应(物理效应、化学效应等)物质作为感应器件,就没有传感器的存在。
常见的传感器有热敏传感器、光敏传感器、温敏传感器、力敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器、声敏传感器、磁敏传感器、味敏传感器、放敏传感器共计十大类。各式各样传感器如图2所示。
图2 各式各样传感器(图片来自网络)
近年来工业互联网/工业物联网的发展实践证明,高性能机器设备、低成本传感器、工业网络、因特网、工业大数据采集及分析技术的组合,可以有效提高现有产业的效率和效益,产生新技术、新模式和新业态。其中的关键因素之一,就是低成本的传感器。近年来,传感器技术取得了跨越式的发展,新型传感器层出不穷,成本不断降低,性能不断提升,已经成为了传感器行业的研发常态。正是因为传感器成本的不断降低,降到了可以大规模部署的成本线上,传感器的大规模应用才能成为企业的选择。
GE公司在传感器的应用方面有很多可以借鉴的经验。早在2005年,GE旗下飞机发动机公司改组为GE航空,就开始了经营模式的转变。公司原有业务只是生产航空发动机,后来通过在飞机上安装众多的传感器,实时采集飞机的各种参数,通过大数据分析技术为航空公司提供运维管理、能力保证、运营优化和财务计划的整套解决方案,以及提供安全控件、航行预测等各类服务,为企业产生了很好的经济效益。
以意大利航空为例,GE为他们每架飞机上安装了数百个传感器,可以实时采集发动机的运转情况、温度和耗油量等许多数据,利用GE的软件进行海量分析后,精准地给出理想的操控方法,只此一项,意大利航空145架飞机一年就节约了1500万美元的燃油成本。通过这些数据,还可提前预测发动机故障的可能,做出前瞻性的预防维护,避免因为机器故障造成航班延误、成本增加,甚至是更大的安全事故。
2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业里共计安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督,有效地优化生产资源的配置。
传感器低价普及,无疑为新工业革命降下了一个巨大的成本门槛,架起了从物理空间顺畅抵达数字空间的彩虹桥,让时空信息源源不断地化作比特数据流。