揣在口袋里的眼睛:聊聊智能传感器技术那些你不知道的事
去年9月23号,我在南京的工业装备展蹲了三天。每天从开馆逛到闭馆,脚上的旧工装靴磨出了新印子。目标很明确,就是逛智能传感馆。碰到一个做便携监护仪的老板,拉着我吐槽了快半小时。说前年一批产品发出去,退回来三分之一,都是说误报。原来用的普通心率传感器,用户一跑两步,数据直接飘出正常范围,警报乱响,吓得用户直接打120。换了带自适应校准的智能传感器之后,退货率直接掉了九成多。你看,这就是差距。
普通传感器与智能传感器信号处理流程对比图
打个比方,你去市场买水果,普通传感器就是把一整筐连箱子带坏果一起给你,你得自己挑自己称重。智能传感器就是帮你把坏果挑出去,把箱子重量去掉,直接给你称好净果,你拿回去就能用。
就说刚才那个监护仪的例子,智能传感器能通过算法识别出哪些是运动带来的噪声,哪些是真正的心率信号,不会一抖动就乱报。说实话,当年我攒出来的那个“智能传感器”,就是加了个芯片,没做校准算法,放到高温车间测了两天,误差直接飙到15%,项目拖了半个月才搞定,赔了不少违约金。说起来都是泪。
车载智能胎压传感器安装实物图
我那次展会上还碰到一个做农业物联网的厂商,拿了个小小的智能土壤传感器给我演示。插进去不同的土壤,十秒钟就能出来温湿度、含盐量三个数据,还能自己校准不同土壤质地带来的偏差。放在以前,农户得拿个普通探头测完,再查自己本子上记的校正表,差个10%都是常事,浇水量多了少了,直接影响收成。现在呢,数据直接传到手机上,该浇多少水手机算好了,省水还增产。
不过话说回来,不是只有大产品才用得到。我见过一个做咖啡烘焙机的小厂商,把智能温度传感器装到滚笼里面,能实时跟着烘焙曲线调温度,烤出来的咖啡豆风味稳定多了,普通传感器根本做不到这个精度。
吹得再神,智能传感器也有碰不得的边界
逛展的时候听了太多吹牛的,什么“全场景适配”“百分百精准”,听多了真的想笑。任何技术都有边界,智能传感器也一样。
第一个常见误区,就是智能传感器一定比普通传感器好。真不是。你就做个家里热水器的水温控制,几十块的普通热敏电阻就能稳稳搞定,非要上几百块的智能传感器,成本翻好几倍,性能也没提升多少,完全是浪费。选技术永远看场景,不看噱头。
第二个误区,就是智能算法能解决所有干扰问题。我当年在钢厂的高炉旁边做测试,再好的智能传感器,离大功率变频器不到两米,强电磁干扰直接把原始信号都冲没了,巧妇难为无米之炊,算法再牛也出不来正确数据。这种场景,该做屏蔽做屏蔽,该选特殊封装选特殊封装,算法救不了命。
还有一个很多人不在意的问题,就是隐私。现在可穿戴设备上的智能传感器,能测你的心率、血氧、呼吸,甚至能通过你的步态判断你有没有骨骼问题,这些数据拼起来,就是你的完整健康画像。很多小厂家做的产品,根本不对数据做加密,传感器采集完直接明文传到云端,真的太危险。你想想,你的健康数据被人拿去卖了,给你推一堆没用的保健品都是小事,要是被别有用心的人利用呢?
说实话,前几年国内做智能传感器的,不少都是攒零件:拿进口的传感晶圆,加个通用算法芯片,就敢推出来卖,真正啃核心的封装校准技术的团队其实不多。这两年好很多,我那次展会上就看到好几家国内团队做的MEMS智能传感器,已经能用到汽车动力系统上了,稳定性够硬,价格还比进口的亲民,挺让人惊喜的。
我那天逛展最后,坐在展馆门口的台阶上啃面包,看着来来往往扛着传感器样品的业务员,突然觉得,智能传感器技术其实没什么玄乎的。它不是什么用来圈钱的黑科技概念,就是个帮你省事儿、提精度的工具。
你下次刷脸开智能门锁,凑近了屏幕自动调好亮度,那就是门口的智能传感器在干活。你戴着手环测心率,跑马拉松也能出准确数,那就是智能传感器在干活。它藏在各个角落,悄悄把你生活里那些乱糟糟的误差给捋顺了。
说白了,适合的才是最好的。别被“智能”两个字冲昏头,用对地方,它才真的值钱。对吧?
别被“智能”标签骗了,它和普通传感器差在哪
很多人以为,智能传感器就是普通传感器加个微芯片,凑一块就是了。我刚入行的时候也这么想。直到第一次做项目踩了大坑。智能传感器的核心,从来不是多加一块芯片,而是能在传感单元原位完成信号处理、自校准甚至故障诊断。 普通传感器是什么?就是个只会传话的小兵,你让它测温度,它就把原始信号原封不动给你,环境干扰带来的误差,它不管,得后端的控制器慢慢调。智能传感器不一样,它出门前就自己把衣服理好了,把歪的信号掰正,把没用的杂波滤掉,甚至发现自己坏了还能给你报个信。
普通传感器与智能传感器信号处理流程对比图
打个比方,你去市场买水果,普通传感器就是把一整筐连箱子带坏果一起给你,你得自己挑自己称重。智能传感器就是帮你把坏果挑出去,把箱子重量去掉,直接给你称好净果,你拿回去就能用。
就说刚才那个监护仪的例子,智能传感器能通过算法识别出哪些是运动带来的噪声,哪些是真正的心率信号,不会一抖动就乱报。说实话,当年我攒出来的那个“智能传感器”,就是加了个芯片,没做校准算法,放到高温车间测了两天,误差直接飙到15%,项目拖了半个月才搞定,赔了不少违约金。说起来都是泪。
那些藏在你身边的智能传感器,都在悄悄干活
别觉得智能传感器技术都是工业上用的高大上东西,你现在身上大概率就带了好几个。 你手里的智能手机,顶部那个用来判断你接电话要不要熄屏的,就是智能距离传感器。它能区分你是真的把脸凑过去接电话,还是你把手机放兜里误碰,还能根据环境光调整灵敏度,比早年间那种一挡就黑的普通传感器好用太多。你开的车,轮胎上的胎压传感器,现在大多都是智能的。你跑高速跑两个小时,轮胎温度升上来,气压本来就会变高,它会自己做温度补偿,不会瞎给你报高压吓你。放在以前,老的普通胎压传感器做不到这点,误报多得很。
车载智能胎压传感器安装实物图
我那次展会上还碰到一个做农业物联网的厂商,拿了个小小的智能土壤传感器给我演示。插进去不同的土壤,十秒钟就能出来温湿度、含盐量三个数据,还能自己校准不同土壤质地带来的偏差。放在以前,农户得拿个普通探头测完,再查自己本子上记的校正表,差个10%都是常事,浇水量多了少了,直接影响收成。现在呢,数据直接传到手机上,该浇多少水手机算好了,省水还增产。
不过话说回来,不是只有大产品才用得到。我见过一个做咖啡烘焙机的小厂商,把智能温度传感器装到滚笼里面,能实时跟着烘焙曲线调温度,烤出来的咖啡豆风味稳定多了,普通传感器根本做不到这个精度。
吹得再神,智能传感器也有碰不得的边界
吹得再神,智能传感器也有碰不得的边界
逛展的时候听了太多吹牛的,什么“全场景适配”“百分百精准”,听多了真的想笑。任何技术都有边界,智能传感器也一样。
第一个常见误区,就是智能传感器一定比普通传感器好。真不是。你就做个家里热水器的水温控制,几十块的普通热敏电阻就能稳稳搞定,非要上几百块的智能传感器,成本翻好几倍,性能也没提升多少,完全是浪费。选技术永远看场景,不看噱头。
第二个误区,就是智能算法能解决所有干扰问题。我当年在钢厂的高炉旁边做测试,再好的智能传感器,离大功率变频器不到两米,强电磁干扰直接把原始信号都冲没了,巧妇难为无米之炊,算法再牛也出不来正确数据。这种场景,该做屏蔽做屏蔽,该选特殊封装选特殊封装,算法救不了命。
还有一个很多人不在意的问题,就是隐私。现在可穿戴设备上的智能传感器,能测你的心率、血氧、呼吸,甚至能通过你的步态判断你有没有骨骼问题,这些数据拼起来,就是你的完整健康画像。很多小厂家做的产品,根本不对数据做加密,传感器采集完直接明文传到云端,真的太危险。你想想,你的健康数据被人拿去卖了,给你推一堆没用的保健品都是小事,要是被别有用心的人利用呢?
说实话,前几年国内做智能传感器的,不少都是攒零件:拿进口的传感晶圆,加个通用算法芯片,就敢推出来卖,真正啃核心的封装校准技术的团队其实不多。这两年好很多,我那次展会上就看到好几家国内团队做的MEMS智能传感器,已经能用到汽车动力系统上了,稳定性够硬,价格还比进口的亲民,挺让人惊喜的。
我那天逛展最后,坐在展馆门口的台阶上啃面包,看着来来往往扛着传感器样品的业务员,突然觉得,智能传感器技术其实没什么玄乎的。它不是什么用来圈钱的黑科技概念,就是个帮你省事儿、提精度的工具。
你下次刷脸开智能门锁,凑近了屏幕自动调好亮度,那就是门口的智能传感器在干活。你戴着手环测心率,跑马拉松也能出准确数,那就是智能传感器在干活。它藏在各个角落,悄悄把你生活里那些乱糟糟的误差给捋顺了。
说白了,适合的才是最好的。别被“智能”两个字冲昏头,用对地方,它才真的值钱。对吧?