对于智能工厂而言，工业数据其实是工业生产转型升级的灵魂，现在重视智能制造，把和自动化相结合的数据保存下来，用大数据的技术做分析、决策，这是走向智能制造的一条必经之路。
企业的生产线和物流需要多种多样的传感器，利用传感器可以实现对数据的采集、处理和传输，在此过程中如何更智能地运行，对将来大数据和工厂自动化的融合至关重要。通过传感器，则能实现智能搜集和海量数据分析。
在本期“特别报道”栏目中，《聚焦生态文明、生态环境监测和相关传感器》为您展示了生态系统与生态文明建设的关系、生态环境监测网络建设、废气和水质等的监测现状，以及与生态环境监测相关传感器。让您对我们的生存环境有了更深的认识，同时也在提醒着您要重视环保，保护好我们自己生存的大家园。
此外，本期在工业物联网、仪器仪表信息安全化方面均有涉及。“设计创新”栏目中，分享了创新激光调阻技术助力位移传感器升级与智能无源无线传感器解决方案。“应用天地”栏目中，特别介绍了汽车级3D手势识别控制器系统的应用，以及双激光雷达传感器用于探查车速及交通管理的案例等。
——更多精彩，尽在其中。

早在2017年，政府就曾发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，以2025年、2035年和2050年为时间节点，从宏观方向上确立工业互联网发展的“三步走”计划。今年6月7日，工信部又发布了《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》，从具体目标、任务等方面对工业提出了更为细化的措施。在《计划》中，国家选择的企业和行业主要涉及汽车、航空航天、石油化工、机械制造、轻工家电、信息电子等重点领域，这些领域普遍为传感器的增长市场。
如今，“没有传感器就没有现代科学技术”已然成为全世界公认的观点，从传感器到PLC，从先进机器人到机器视觉，它正以迅猛态势激发工业自动化由内而外的变革。根据麦肯锡报告的预测，到2025年物联网带来的经济效益将在2.7万亿到6.2万亿美元之间。其中，传感器作为数据采集的入口、物联网的“心脏”，将迎来巨大的发展空间。
在本期的特别报道和技术特写栏目中，我们将分享传感器在机器人领域、选矿过程自动化等方向的应用，亦将重点讨论电子式水流量传感器的关键技术，携您一窥未来会在各大应用领域大放异彩的创新应用，以期下一个市场增长点。

三月，在各个展会的忙碌中结束……琳琅满目的创新展品、花样百出的机器人演示、前沿的物联网系统应用，大家纷纷围绕着“智能制造”花心思。智能制造，最离不开的则是传感器，作为智能装备感知的眼睛，其地位不言而喻。数据显示，目前在全球范围内，流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于可穿戴设备传感器、MEMS传感器、生物传感器等新兴传感器。
本期中，不仅梳理了云计算技术与物联网发展的意义，还将把流程工业过程控制领域作为研究对象，重点介绍了传感器及智能化仪器仪表的作用；关于MEMS传感器的技术应用，《MEMS加速度计技术指标分析》一文则从物联网和资产状况监控的角度对MEMS传感器的各项关键技术指标和特性作详细讨论；在智能工厂中发挥巨大作用的工业相机，是如何助力于机器视觉系统，《工业相机在智能工厂中的应用》中有详细解答。
2018年，对全球传感器市场而言，利好信号不断，尤其是亚太地区不断增长的工业领域为该产业提供了极大的增长动力……据统计，全世界从事传感器研制与生产的企业约6500多家。然而，市场体量究竟企及到何等高度？我们拭目以待。

在对地球的每一寸土地和海洋都彻底了解前，人类不会停止收集数据。迎来送往，与传感器相关的那些人与物，在CES 2018展会上——无处不在。它们换着面孔，为大众疯狂演绎着各种黑科技。
目前，国务院印发了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，明确了发展工业物联网的主要任务，部署了七项重要工程。传感器作为工业互联网的基础和核心以及自动化智能设备的关键部件，随政策加持以及产业化应用提速将率先受益。
本期中，以感知时代下的人工智能技术为指引，除了介绍全球前沿的传感技术，诸如石墨烯气体传感器、应用于流程工业的新型传感技术、MEMS加速度计外；也分享一些成熟的技术应用案例，譬如传感器于工业4.0下的重负荷型应用、超越嵌入式的集成机器视觉等。此外，专注于智慧物流领域的传感方案集成商——湘聚，携日本HOKUYO（北阳）传感器细说中国智慧物流市场的开拓之路。
追逐工业科技步伐，从未停却……或许在大数据时代，你我他都将在传感世界中，以各种的有趣的角色，不期而遇。

目前人工智能产品用于工业领域最多的就是机器视觉，涉及到电气、运动控制、机械、光学、软件编程等。目前的工业应用主要需求有测量、外观检测、条码、字符识别、定位等。而这几个方面机器视觉还没有一个能真正意义上实现批量化检测的同时保证极高的准确率，极小的误检率和杜绝漏检，尽管机器视觉已经开始在大批量应用。这个目标不能实现，就会降低机器视觉的应用预期。因为机器视觉设备不能完全解决，还是需要人复查，除非客户的标准没有那么高。以测量为例，目前无法给出一个明确的测量的精度要求或者指标。比如测量尺寸，使用千分尺、游标卡尺可以给出标准的测量精度是0.001mm或者0.01mm，但是视觉呢？只能给到有参考意义的0.01mm/pixl。多了个/pixl，就多了很大的差别，因为不同的外部光照环境、产品轮廓或者边界、不同的软件算法结果都可能带来重复测量结果的差异。另外，随着产品尺寸的扩大，均匀光照、镜头畸变、单位像素尺寸大小都大大降低了精度范围。还比如目前最迫切的需求外观检测，也是最难实现并推广的应用领域。因为产品的外观缺陷是千差万别，受到影响的可能性非常大，比如弧面、划痕的深浅和方向、材料的反光、不同材质表面对不同光的反射不同等等。总而言之就是受到千差万别的缺陷类型和无法控制的约束条件限制。目前机器视觉产品在质疑声中已经开始了批量工业应用，正所谓“争议不断，前进不改。”

作为一种能感受到被测量的信息并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号输出的装置—传感器来说，在“共享经济”时代受到了前所未有的重视。在成都举行的第四届全球传感器高峰论坛暨中国物联网应用峰会上，有多位专家指出“传感器既是物联网最薄弱的环节又是发展空间最为可观的领域”。而目前传感器正在朝着四个趋势发展：一是进行新原理、新材料、新工艺的研发和应用；二是集成化、小型化与多功能；三是柔性化；四是智能化与网络化。其中突破瓶颈的核心技术还是MEMS技术，它是在微电子技术（半导体制造技术）基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。它也是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。在物联网快速发展的今天，尤其是NB-IoT（窄带物联网）即将在七个省份进行试验，传感器的地位将会重新得到塑造。

2017年7月阿里巴巴的无人超市实验让人惊讶于物联网的商机是如此的震撼人心。尽管实验没有持续多长时间，但留下了很多想像空间：如果设备和传感器彼此联网并能相互沟通，这意味着什么呢？物联网会如何影响我们的日常生活？在如今物联共享时代，每一个公司都正积极主动地寻求机会，通过梳理其中的数据来开辟新市场，激发积极的变化或改善现有的服务。年初，共享单车ofo宣布与中国电信、华为达成合作，三方将共同研发基于新一代物联网NB-loT(窄带物联网)技术的共享单车智能解决方案。与此同时，摩拜单车与中国移动上海公司、爱立信合作完成了基于蜂窝物联网的端到端应用试验。除此之外，智能交通解决方案加快了公共交通的流速、减少了燃料消耗、优化了车辆修理的时间安排并且能够减少交通事故，挽救人们的生命。智能电网能够以更高的效率连接可再生能源，提高系统可靠性并且能根据更小的用量单位对消费者收费。远程医疗监控可为人们提供便利，能够很方便地获得医疗服务，提升医疗质量，扩大覆盖范围，同时降低费用。无论以何种方式的连接方式，物联网在今后产业中的落地将更具规模性和广泛性。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。在物联网应用中有三项关键技术，其一是传感器技术，需要传感器把模拟信号转换成数字信号送入主机；其二是R F I D标签，也就是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术；其三是嵌入式系统技术，是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。在工程实践中，物联网是通过二维条码识别器、传感器、R F I D读写器、摄像头、G P S等模块实现温度、湿度、风向、标签、道路拥塞等信息的感知和获取。目前应用最普及的感知技术是射频识别，即R F I D，它可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；而将来最大规模的感知点则是智能手机和可穿戴产品，在“智慧城市”的背景下，每一位市民都可以通过使用自己的智能产品进行感知周边和自身，通过云计算和大数据，其利用效益不可谓不大。

近日，工业和信息化部宣布《中国制造2025》“1+X”规划体系已全部发布。“X”是指11个配套的实施指南、行动指南和发展规划指南，在5大工程实施指南中，“智能制造”成为主攻方向和核心内容，成为解决我国制造业由大变强的根本路径。我国作为制造业大国，在航空、船舶、机械、电子、轻工、汽车、冶金和化工等诸多领域都具有较强的智能化改造需求，通过对制造业各关联产业链的智能化升级，可以在更大程度上提高敏捷制造、精准制造的能力。在智能制造领域中，传感器处于接口位置，构成了信息输入的主要“窗口”，提供着系统进行控制、处理、决策、执行所必须的原始信息，直接影响和决定着系统的功能。随着智能转型将成为国家层面推动制造业发展转型升级过程中的重要发力点，传感器也将迎来新的发展机遇。尤其是目前急需解决的是传感器的技术研发瓶颈，比如许多控制系统功能因控制对象的信息难以采集与获取而无法实现，成为系统技术发展与提升的障碍，也成为大数据的来源和采集以及物联网技术与发展的最大障碍。因此，需要从提升战略地位，加强统筹规划，同时搭建并促进由政府、大学、科研院所、企业共同建立的国家、行业技术研发、检测和标准知识产权公共服务平台，借此打造形成良好的传感器产业生态环境。

机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。其特点是速度快、精度高、自动化及智能化程度高、非接触、客观性强、可靠性高、信息量大、功能多、生产效率高。正是由于机器视觉具有这些特点，因此在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装印刷、汽车制造等行业中。CCD与CMOS传感器是被普遍采用的两种视觉传感器，都是利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为数字数据，而其主要差异是数字数据传送的方式不同。CCD传感器中每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；而在CMOS传感器中，每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。造成这种差异的原因在于：CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声，因此，必须先放大，再整合各个像素的数据。

在食品和药品领域，安全永远是一个绕不过去的话题。最近的疫苗事件，更加引起了公众对于该民生领域的关注。食品和药品作为一类特殊的商品，应当采取最为严厉而有效的手段进行监管，控制和减少食用风险。从现实角度来说，传感器在食品和药品的出现必不可少。以微生物和毒素的检验为例，该类毒素不仅种类很多而且毒性大，大多有致癌、致畸、致突变作用，需要快速灵敏的方法检测和防御。目前，光纤生物传感器就可以在几分钟内检测出食物中的病原体（如大肠杆菌），免疫生物传感器可以用于测量牛奶中双氢除虫菌素的残余物。毫不夸张地说，传感器就好像人体的神经，能够敏锐地感觉到被接触的物体；更像是一台带有检测探测功能的微型电脑，通过数据检测分析得出科学结论，让食药品安全隐患无处遁形。除此之外，可以在食药品的仓储与物流配送管理中，通过二维码在生产加工及商店供应链中建立可追溯系统。在物流上，货品信息记录在托盘或货品箱的标签上。这样条码系统能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品的各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期及其它有用信息。该条码系统能够为供应链中的实际货品提供详尽的数据，并在货品与其完整的身份之间建立物理联系，用户可方便地访问这些完全可靠的货品信息。并通过条码高效的数据采集，可以及时的将仓储物流信息反馈到生产加工，指导生产。本期的《破解食品安全喷码的秘密》和《追踪全球制药市场上的产品安全性》等文章将给大家带来更多关于传感器在相关领域的最新应用。

可穿戴技术是主要探索和创造能直接穿在身上、或是整合进用户的衣服或配件的设备的科学技术。早在1960年代，美国麻省理工学院媒体实验室就提出了一种创新技术，它可以把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的衣着中，可支持手势和眼动操作等多种交互方式，这就是我们目前热捧的可穿戴技术。随着网络的快速普及，现在的可穿戴产品可以通过“内在连通性”实现快速的数据获取、通过超快的分享内容能力高效地保持社交联系，从而摆脱传统的手持设备（比如手机、PAD等）而获得无缝的网络访问体验。由于可穿戴设备随时可以测量和传递着有关位置、运动、震动、温度、湿度乃至空气中化学物质的变化，也产生了海量的数据信息，这就产生了“大数据”。大数据这个术语最早期的引用可追溯到apache org的开源项目Nutch。当时，大数据用来描述为更新网络搜索索引需要同时进行批量处理或分析的大量数据集。随着谷歌MapReduce和GoogleFile System （GFS）的发布，大数据不再仅用来描述大量的数据，还涵盖了处理数据的速度。大数据中隐藏着有价值的模式和信息，在以往需要相当的时间和成本才能提取这些信息。如沃尔玛或谷歌这类领先企业都要付高昂的代价才能从大数据中挖掘信息。而当今的各种资源，如硬件、云架构和开源软件使得大数据的处理更为方便和廉价。

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的新一轮信息技术革命，目前已经成为我国重点发展的战略性新兴产业之一。发展物联网不仅成为世界各国寄托未来发展的经济理想，同时也成为实现“感知中国”的宏伟愿景。智慧城市就是运用物联网技术进行感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。在物联网的架构中，感知层的主要功能是实现对信息的采集、识别和控制。物联网是通过二维码识别器、传感器、R F I D读写器、摄像头、G P S等模块实现温度、湿度、风向、标签、道路拥塞等信息的感知和获取。其中应用最普及的感知技术是射频识别，即R F I D，它可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；而将来最大规模的感知点则是智能手机和可穿戴产品，在“智慧城市”的背景下，每一位市民都可以通过使用自己的智能产品进行感知周边和自身，从而获得巨大的利用效益。可以预见的是，未来五年是激活智能手机经济的关键期，全球智能手机普及率将从2014年37%增加到2020年的65%。

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《传感器》联合国内外权威专家及行业协会，聚集全球传感器领域内最全面的资讯，涵盖最新的传感器产品/技术信息、市场趋势报道，以及应用案例、年度行业展望。自创刊十年以来，《传感器》每季推出印刷版杂志、电子版杂
志，每月将电子快讯以电子直邮方式发送至专业读者，另提供移动应用，帮助读者提升生产效率、降低成本，将创新转化为现实竞争优势。本刊的专业读者是经资格认证的设计师、应用工程师、研发人员及应用/制造/维护工程师，
他们负责应用、测试、评估，并在加工系统、产品、机械中整合传感器和电子器材。此外，中文的传感器行业网站www.industrysourcing.cn/sensors每日更新，并且在线独家报道行业动态，势必成为工程师们寻找可用传感器和测 量技术的主要资讯网站，同时也为买卖双方搭建一个在线贸易的平台。

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