發布日期：2022-10-09 點擊率：71
前幾天有讀者留言，跟我討論AI過分火爆和泡沫開始膨脹的事。
確實，現有的AI產業基數和輿論、資本對它助推是并不對等的，其中泡沫確實存在。事涉AI則必強大絕對是一種盲目的價值觀。但AI的優勢在于這種基數近乎于無限底層，能夠提供的應用場景過分巨大，所以在眾多應用場景沒有被驗證到底之前，也很難去判斷他的泡沫到底有多少。
另一方面，AI完全處于剛剛起步的階段，我們看到了很多企業火爆異常。但卻可能忽略了另一個問題：這些企業都集中堆積在某幾個領域內，而AI作為整體真正發展，需要的支撐條件很多。其中很多產業要素目前還處在非常薄弱，甚至冷清的階段：比如說傳感器。
事實上，非常多的AI動作和應用場景依賴于合適的傳感器來達成。相比于隔壁幾個領域的鑼鼓喧天，這個領域確實太寂寞了點。
傳感器：冷門不代表不重要
把AI分為技術和應用兩個大方向的話，應用這邊會是Fintech、人工智能安防、無人駕駛等領域，而技術這邊又會被分成三個部分：數據運算能力、解決方案，以及硬件。
相比于數據運算包含各種各樣的數據、算法、運算力和平臺，解決方案包括生物識別、計算機視覺、NLP等等部分，人工智能硬件領域包括的東西最簡單，只有兩種：芯片和傳感器。
當然，這里說的硬件不包括各式各樣的機器人和智能設備，僅僅討論為設備提供智能的”必需品“。芯片相當于大腦，傳感器相當于感官，都是人工智能與萬物建立聯系的必備條件。
相比于早期的工業傳感器，人工智能領域的傳感器發生了很多變化：比如對運算能力和算法的適應，比如對多種感知數據的綜合識別，比如中轉能力。就像人工智能來了，大家都知道要把芯片換掉一樣，傳感器的更新換代，也是世界范圍內AI浪潮所無法避免的議題。
但相比于對GPU等適配人工智能的芯片的研發投入與重視程度，顯然國內產業對傳感器的關注是嚴重不足的。即使不跟機器視覺這樣動輒幾億融資的領域比較，在芯片研發上國內至少還有寒武紀、地平線等明星企業，以及BAT巨頭的入場。相比較而言，國內做智能傳感器的最大體量公司基本也就剛剛完成A輪。
確實，AI硬件的技術準入門檻更高。與國內傳感器產業的老套路大相徑庭。但這個領域留給國內廠商和創業者的機會在于：AI市場對于傳感器的需求在快速變化，國際廠商的傳統優勢很多無從發揮。
總之大家的起點差不多，市場相對公平，巨頭進場的門檻也更大。
左擁自動駕駛，右抱物聯網
AI傳感器的未來，很大程度在于綜合其他領域的發展，戰略高地位置很快會被凸顯出來。
最直接的價值，恐怕就來自于自動駕駛領域。在傳感器領域得到廣泛關注的，除了谷歌等巨頭推出的激光傳感器，就要屬博世等老牌汽車零部件制造商推出的，適用于ADAS等自動駕駛解決方案的傳感器硬件。
自動駕駛的核心，是讓車繞過人類感官與交通環境實現交互。這就極大程度依賴雷達、視覺攝像頭以及多種多樣的傳感器裝置。并且與一般情況下的常識相反，如今自動駕駛產業追求的傳感器并不是傳感和運算能力的極致化。反而是性價比高，能夠配合車輛生產的中低端傳感器。
沒辦法，谷歌的無人車方案是挺好，但是造價實在太高。如今業界一般認同，未來自動駕駛和無人駕駛解決方案，將是傳感器和車輛中樞運算系統協作解決交通問題——誰也別太貴，這才能讓高等級自動駕駛成功商業化。
而尋求性價比，正是國內制造業的看家本領。自動駕駛可謂是自主品牌汽車的一次盛宴，而盛宴開場，也給傳感器留下了一角舞臺。
另一個巨大的傳感器應用市場，在于正在快速蔓延的物聯網系統。生物識別、自動生產和智能家居，都需要新型傳感器的協助。而且隨著物聯網體系的多元化發展，應用到的傳感器類別也會越來越多。這個需求擴張下，也會給傳感硬件以發展機遇。
More story，more money
說實話，人工智能硬件——這里特指起支撐作用的元件，之所以發展速度低于AI語音和機器視覺類的AI企業，很大一部分原因在于可講故事的點太少。
雖然聽起來有點雷人，但我們所處資本市場的特點，是熱愛講故事，講想象空間，不惜一切代價擴大估值。
底層硬件在這些領域相對吃虧，但好在傳感器系統也不是完全沒有優勢。比如這里可以編寫幾個傳感器講未來故事的例子。
1、數據采集者：
我們知道，AI戰很大程度是數據為王。而傳感器除了讓機器感知外界之外，另一個作用在于收集數據。重點宣傳傳感數據的價值，和再利用這些數據的可能性，也許是個比較好的附加價值。
2、結合無人經濟：
在無人經濟如火如荼的今天，傳感器作為物聯網與人類交互的主要設備，也許會水漲船高。傳感器的花樣翻新，可以為無人經濟和多種場景下的生物識別提供解決方案。物聯網領域最受青睞的就是泛在場景。這也是AI傳感器的優勢。
3、作為技術與應用場景之間的接駁點：
當然，最好的故事來自于合理的邏輯推論。以自動駕駛為例，汽車本身需要傳感器作為技術與硬件的交互，來解決人類出現的核心問題。這個邏輯在眾多可能達成智能化的設備上都是通用的。一方面是識別、判斷、推論等技術解決方案，一邊是五花八門的外界數據，傳感器在其中擁有的空間非常廣闊。
說實話，傳感器是不是一門好生意不太好說。技術門檻和市場需求的快速蛻變，都讓這個領域充滿了不確定性。本文的目的更多是提醒你注意那些冷門但重要的AI必備區域，AI在廣義上是一個整體進化，占據其中任何一環，都有巨大的利益想象。
沒必要在擁擠不堪的地方尋找未來。
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不看這幾篇好文，就別說自己了解物聯網
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1、引言
在物聯網時代，談到智能硬件，傳感器是一個繞不開的話題。隨著物聯網時代的到來，硬件設備的智能化業務的不斷更新迭代，對于傳感器的場景化需求也在不斷變化。今天，我們的話題就從物理傳感器開始。
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2、什么是物理傳感器
在嵌入式移動設備中，比如智能手機，智能穿戴，家用醫療設備和其他一些智能硬件設備，所用到的物理傳感器一般都是MEMS傳感器即微機電系統（Microelectro Mechanical System）傳感器。經過幾十年的發展，已經成為了世界矚目的重要科技之一，同時也涉及到了電子，機械，物理學等多學科的領域。和傳統的傳感器相比，MEMS傳感器體積更小，重量輕，成本低，功耗低，可靠性高，易于集成開發等優勢。目前，MEMS傳感器主要有加速度計(Accelerometer)，磁力計(Magnetometer)，陀螺儀(Gyroscope)，光感計(Ambient light sensor)，接近光(Proximity)，氣壓計(Barometer/pressure)，濕度計(Humidometer)等等，按類型可以分為環境類傳感器，運動類傳感器，健康類傳感器。
傳感器數據主要分兩種類型，一種是物理傳感器數據，兩外一種是基于物理傳感器數據基礎上通過算法導出的數據，可以稱之為虛擬數據或者軟件數據。
傳感器列表
傳感器類型
功能簡介
光感器
環境類傳感器
感知周圍的光亮強度
溫度計
環境類傳感器
感知周圍的環境溫度
濕度計
環境類傳感器
感知周圍的環境濕度
氣壓計
環境類傳感器
感知所在區域的氣壓值
紫外線
環境類傳感器
感知所在區域的紫外線強度
PM2.5
環境類傳感器
感知所在區域的PM2.5值
VOC
環境類傳感器
感知所在區域的有害氣體值
加速度計
運動類傳感器
測算對象當時的加速度值
陀螺儀
運動類傳感器
測算對象當時的角速度值
磁力計
位置類傳感器
測算對象周圍的磁場強度
接近光
位置類傳感器
感知物體接近的距離
心率計
健康類傳感器
測算對象當時的心率值
血壓計
健康類傳感器
測算對象當時的血壓值
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加速度傳感器
加速計（Accelerometer）也叫重力傳感器，是可以感知任意方向上的加速度（重力加速度則只是地表垂直方向加速度），加速計通過測量組件在某個軸向的受力情況來得到結果，表現形式為軸向的加速度大小和方向（X，Y，Z）。其原理是根據傳感器內部的振動結構，由于外界加速度會影響到內部結構的振動特性，來測量到物體的加速度。加速度計的用途很多，只要跟智能硬件（比如手機）運動相關的幾乎都與加速度計有關（計步、手機的姿態測量、相關的游戲等等） 。
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陀螺儀傳感器
陀螺儀，在傳感器內部有個三軸的陀螺。陀螺儀的工作原理是通過測量三維坐標系內陀螺轉子的垂直軸與設備之間的夾角，然后來計算角速度，從而可以由夾角和角速度來判別物體在三維空間的運動狀態。陀螺儀的用途也非常多，比如數碼照相防抖，以及配合加速度計（有的還有磁傳感器或者GPS等）形成的融合傳感器來完成更高級的功能（如慣性導航）。
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磁力計傳感器
磁力計（Magnetic）也叫地磁計、磁感器，可用于測試磁場強度和方向，磁力計的原理跟指南針原理類似，可以測量出當前設備與東南西北四個方向上的夾角。
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環境光感傳感器
環境光傳感器可以感知周圍光線強度。例如，在手機、筆記本、平板電腦等移動應用中，可以根據外界的亮度來實現自動調節背光亮度等，從而降低產品的功耗。
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接近光傳感器
接近光傳感器用于檢測紅外信號，其主要檢測的是外部的紅外線LED的信號。這個LED向外發出紅外線，當有物體接近傳感器的上方時，進入紅外線的發射區域，有些紅外線會被發射回傳感器。現在還有基于激光的接近光傳感器，比如ToF sensor等，可以測距范圍在2-4米左右。
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氣壓計傳感器
氣壓計主要是由一個真空盒式氣壓傳感器，靠氣壓導致真空盒形變，上下兩塊電容板距離改變，電容改變來測量大氣壓值。
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濕度計傳感器
主要原理是把空氣中的溫濕度通過一定檢測裝置，測量到溫濕度后，按一定的規律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出，從而來檢測出當時的溫度值。
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紫外線傳感器
紫外線傳感器（UV）是利用光敏元件將紫外線信號轉換為電信號的傳感器。
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PM2.5傳感器
PM2.5激光傳感器是一款通用細微顆粒物濃度傳感器，采用激光散射原理。即令激光照射在空氣中的懸浮顆粒物上產生散射，同時在某一特定角度用探測器接收散射光，產生的光電流經放大后，得到電信號與顆粒物的對應曲線，經過一系列算法得出單位體積內不同粒徑的顆粒物質量。從而獲得空氣中單 位體積內PM2.5的質量數據。PM2.5傳感器主要用于嵌入各種細微顆粒物濃度相關的儀器儀表、環境改善設備，如空氣凈化器。
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智能傳感集線器SensorHub框架
硬件部分
談到傳感器，我們也一定要談一下用于傳感器數據計算和傳輸的智能傳感集線器，也稱之為Sensor hub，是一種基于低功耗MCU和輕量級RTOS操作系統之上的軟硬件結合的方案，其主要功能是連接并處理來自各種傳感器設備的數據。
根據不同的終端設備和業務場景需求，當前的傳感集線器硬件框架主要可以分為三種，MCU內置型，MCU外置型和MCU獨立型。硬件組件主要有低功耗MCU，比如ARM7，ARM9和cortex M系列為主，外設主要是MEMS傳感器，如加速度，陀螺儀等等。SoC主要指ARM A核系列，比如手機里的主芯片，可以運行Android等大型操作系統。
MCU內置型
目前主要是在智能手機中存在這樣的硬件方案，SOC上運行安卓或者IOS，MCU上運行輕量級的RTOS。
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MCU外置型
在沒有內置型硬件架構之前，市面上的很多智能設備都基于這樣的硬件方案。當然，目前這樣的硬件方案還有很大的市場。
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MCU獨立型
這種硬件方案主要是用于各種智能硬件設備，比如智能手環，掃地機器人等等。
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軟件部分
本章節主要是介紹智能傳感集線器的軟件部分，主要涉及通用軟件方案的概要設計和各模塊的功能職責，包括了功能模塊，管理模塊，驅動模塊等。
具體代碼實現可以參考AliOS Things開源代碼。
按上圖所示，目前主要有三大模塊支撐整個架構。其他模塊均可以按照業務需求進行組件化配置或者增加新功能。
模塊描述
模塊名
具體描述
應用服務管理模塊
service mgr
1.管理基于傳感器的應用算法數據服務，如注冊等
2.支撐整個uData框架的事件調度機制
3.管理對外組件的業務需求，如訂閱等
抽象數據管理模塊
abs data model
1.對物理傳感器的抽象化管理
2.和實際物理傳感器分離，并做1：1映射
3.以vfs方式和kernel層sensor進行通信
傳感器抽象層模塊
sensorhal
1.提供物理傳感器驅動的驅動接口，如注冊，創建驅動對象等
2.提供靜態校準的配置接口，如軸向等
3.提供硬件配置接口，比如I2C,SPI配置相關配置
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MEMS產業鏈和芯片發展趨勢
目前國內整個MEMS產業鏈經過數十年的發展，已經形成了一定的規模和全鏈路生態。下圖是近期對國內MEMS產業的調研。
除了完成的產業鏈之外，我們也需要對未來一段時間MEMS傳感器芯片發展趨勢做一定的研究和分析：主要沖繩那個維度來分析和預測：
物理參數：趨向體積小，重量輕，功耗低，精度高。
芯片整合：趨向于同類功能的傳感器整合成一顆芯片；集成MCU化。
軟件整合：趨向于常用算法和安全功能嵌入到帶MCU的傳感器中，實現可編程化，AI化等
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尾聲
隨著IoT物聯網時代的到來，各種智能硬件設備越來越依賴于各種傳感器來實現各種智能化業務。從個人消費產品的普及，到如今的智能家居，智能城市，智能工業等無不依賴于傳感器來實現其智能化。感知，連接，應用，從模擬世界到數字世界，連接的橋梁基石就是傳感器。
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目前，市場上很多智能硬件，充其量不過是個傳感器。只不過，這個傳感器能和APP連接，在APP上能看到分析結果。
這種硬件，叫做智能硬件嗎？
我認為，不能。因為傳感器，終究不過是個傳感器。
看一下傳感器的定義：是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
我們再看一下智能硬件的定義：通過軟硬件結合的方式，對傳統設備進行改造，進而讓其擁有智能化的功能。
可見，擁有智能化的功能，是衡量硬件是否是智能硬件的標準。
下面我們思考一下：市面上常見的智能溫度計，是智能硬件嗎？
以常見的藍牙智能溫度計為例，測量完體溫后，在APP里可以得到數據。APP還會對體溫進行總結，比如繪制1周甚至1個月的溫度曲線。甚至可以通過某種算法，得出哪一天更適合懷孕。
這是典型的當前的智能硬件的形態，即傳感器+APP。
而實際上，真正的智能硬件，并不需要把運算拿到APP里。如果APP相當大腦，那么智能硬件沒了腦，只能算是智能智障。因為一旦沒有APP，智能硬件不過就是個傳感器。
所以，這個思考在于，到底什么樣的硬件可以稱之為智能硬件。
我認為，智能硬件一定要有本地運算能力，即不需要靠APP，不需要靠云，就能進行運算。那些端/云架構的智能硬件，都是偽智能硬件，都僅僅是個傳感器。
時報訊（記者 牛婧文）近日，由啟迪之星孵化的企業北京易康泰科汽車電子有限公司對外宣布已完成B輪融資。而就在今年1月，該公司剛剛在啟迪之星的幫助下得到了4000萬元的A輪融資。公司創始人于樹懷告訴記者，為了更好地服務于系統研發生產，確保產品供應鏈的穩定，公司已于2015年12月在濱海高新區海洋科技園創辦了天津清鋒宏大汽車電子有限公司，主營智能硬件、傳感器的研發生產，為未來的傳感器時代打下基礎。
據了解，天津清鋒宏大汽車電子有限公司是清華大學汽車工程系的合作企業。公司具有國內最領先的汽車發動機電控技術和產品線，并掌握多項新能源汽車電控核心技術，具備成熟汽車網聯技術。
“汽車排放是由電控決定的，汽車的其他主要功能也靠電控系統來實現。然而，這個核心系統產品99%以上都依靠進口。我們就是要直面外企競爭，實現國產產品替代。”于樹懷告訴記者，雖然北京易康泰科在新能源汽車與傳統汽車發動機電控領域均具有成熟的技術和量產產品，但是隨著公司業務量的增加，硬件產品采購量不斷擴大。為了更安全可靠地保證投入市場產品的質量和產品供應鏈，更好地為汽車行業服務，特別選址在濱海新區創立了自己的智能硬件傳感器研發生產工廠，為公司日后的發展打好基礎。
據了解，目前天津清鋒宏大已先后完成汽車發動機進氣壓力溫度傳感器的產品設計、半自動生產線搭建，凸輪軸、曲軸位置傳感器設備制造，發動機進氣壓力溫度傳感器第三方試驗等工作。現在，一種進氣壓力溫度傳感器、一種進氣壓力溫度傳感器測試系統已投入批產，而一種霍爾式凸輪軸位置傳感器也進入到試生產階段，為2017年大批量生產做好充分準備。
(責任編輯：單征宇)
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