數(shù)字化油田傳感器和集成電路芯片一樣，都屬于高技術(shù)含量的關(guān)鍵零部件，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)不加大自主創(chuàng)新力度，未來(lái)也會(huì)面臨類似的局面。眼下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器的數(shù)量及產(chǎn)業(yè)化的需求非常大，目前，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)還存在企業(yè)規(guī)模小、創(chuàng)新能力不足的問(wèn)題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一該概念最早由美國(guó)GE公司率先提出。簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)的方法，將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù)，通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)來(lái)分析，最終實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化解決方案。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0有很多的共同之處。只不過(guò)，德國(guó)的工業(yè)4.0的提法少了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)融合，更多的是制造業(yè)的智能化。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)的影響

目前，我國(guó)大部分的工業(yè)企業(yè)尚處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0或向其邁進(jìn)的過(guò)程中，少部分領(lǐng)先性企業(yè)在探索實(shí)踐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，個(gè)別企業(yè)開(kāi)始布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0的研究。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不同階段對(duì)傳感器要求差別也不同，傳感器及傳感系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)同樣需要準(zhǔn)確定位，不僅要看到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展給傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的藍(lán)海，更要挖掘有效市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)最終的產(chǎn)值和利潤(rùn)。

一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給傳感器企業(yè)帶來(lái)了機(jī)會(huì)。另一方面，也對(duì)傳感器提出了新的要求，主要體現(xiàn)在對(duì)靈敏度、穩(wěn)定性、魯棒性等方面的要求會(huì)更高。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及使傳感器無(wú)處不在，大量使用對(duì)傳感器提出輕量化、低功耗、低成本的要求，同時(shí)也更多要求網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。

此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用涉及的面更廣，對(duì)傳感器的數(shù)量及產(chǎn)業(yè)化的需求更大。目前，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)還存在企業(yè)規(guī)模小、創(chuàng)新能力不足的問(wèn)題，完全滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求還有不少差距。近期爆發(fā)的中美貿(mào)易摩擦中對(duì)核心芯片的禁運(yùn)，也給我們傳感器及應(yīng)用行業(yè)敲響了警鐘。傳感器和集成電路芯片一樣，都屬于高技術(shù)含量的關(guān)鍵零部件，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)不加大自主創(chuàng)新力度，未來(lái)也會(huì)面臨類似的局面。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)參考架構(gòu)，資料圖

傳感器在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

現(xiàn)在，人們普遍理解的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是使用傳感器網(wǎng)絡(luò)和機(jī)到機(jī)(M2M)通信的工業(yè)環(huán)境自動(dòng)化。工廠自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、智能電網(wǎng)和公共交通等，都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用。今后，技術(shù)人員和維護(hù)人員將越來(lái)越多地使用強(qiáng)大的平板電腦收集和處理來(lái)自工業(yè)機(jī)械中集成的傳感器發(fā)出的信息。

1.工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)

工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測(cè)范圍已涉及到整個(gè)生態(tài)環(huán)境的各個(gè)方面，包括日常環(huán)境監(jiān)測(cè)，如大氣，水，電磁輻射和放射性監(jiān)測(cè)等;同時(shí)還存在一些特殊的區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)，如沙漠、高山和存在放射源等區(qū)域的監(jiān)測(cè)。這些環(huán)境對(duì)傳感器產(chǎn)品的靈活性、可靠性和安全性提出了高要求。

2.智能電網(wǎng)

當(dāng)前，全球能源、環(huán)境、氣候變化等問(wèn)題日益突出，世界各國(guó)紛紛把開(kāi)發(fā)利用清潔能源作為能源發(fā)展與變革的重點(diǎn)。智能電網(wǎng)如今已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用之一，也是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能電網(wǎng)通過(guò)先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、先進(jìn)的控制方法和決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

國(guó)內(nèi)某油田油水井遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)安裝的多種傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備，資料圖

3.數(shù)字化油田

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)需求的不斷擴(kuò)大加速著油井?dāng)?shù)量的迅速上升，油田開(kāi)發(fā)整體范圍也呈擴(kuò)大趨勢(shì)。因此，油田生產(chǎn)、管理與經(jīng)營(yíng)的智能化成為發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)字化油田應(yīng)運(yùn)而生。

在油田的數(shù)字化過(guò)程中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以對(duì)油井環(huán)境和井口設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，將工作現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)，環(huán)境參數(shù)等重要信息傳到控制中心，在必要時(shí)刻即刻發(fā)出警報(bào)并安排調(diào)度。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在油田的深入推廣和廣泛示范，數(shù)字化油田的數(shù)量也將逐漸增加，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

制造車間的傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備，資料圖

4.智能工業(yè)

將傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到智能監(jiān)測(cè)中，將有助于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程工藝的優(yōu)化，可提高生產(chǎn)線過(guò)程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測(cè)的能力和水平，使生產(chǎn)過(guò)程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護(hù)水平不斷提高。

目前，中國(guó)工業(yè)感測(cè)終端的數(shù)量保持著飛速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2014年中國(guó)工業(yè)感測(cè)終端數(shù)量為7億左右，預(yù)計(jì)伴隨著中國(guó)制造2025的推行，到2020年，中國(guó)工業(yè)感測(cè)終端將突破20億個(gè)。

同時(shí)，無(wú)線通信、功耗、MEMS傳感器驅(qū)動(dòng)下的極端微型化，以及嵌入式計(jì)算方面的發(fā)展，也促成了面向苛刻工業(yè)環(huán)境的傳感器網(wǎng)絡(luò)的興起。工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品企業(yè)生產(chǎn)線改造和IT設(shè)備升級(jí)改造，一直高速增長(zhǎng)到2019年，并在未來(lái)一直保持上升趨勢(shì)。