從20世紀(jì)70年代到20世紀(jì)末，隨著現(xiàn)場總線技術(shù)開始應(yīng)用于傳感器，智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)開始得以組建，大量多功能傳感器被運(yùn)用，如今更是提出了基于以太網(wǎng)技術(shù)和無線技術(shù)連接的傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文將重點(diǎn)關(guān)注智能傳感器的網(wǎng)絡(luò)化革命趨勢。 　　彭瑜：智能無線傳感器優(yōu)勢凸顯 　　彭瑜先生 上海工業(yè)自動化儀表研究所教授級高級工程師 　　第一代傳感器被稱為?。╠umb，意即無微處理器）傳感器，其功能特征是著重于測量物理參數(shù)，無智能，扁平結(jié)構(gòu)；第二代傳感器是智能型傳感器，其功能特征是著重于應(yīng)用，就地智能，分級結(jié)構(gòu)；第三代傳感器是網(wǎng)絡(luò)傳感器，其功能特征是著重于目標(biāo)，動態(tài)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)智能。所謂著重于目標(biāo)而非著重于算法，就是傳感器具有對測量結(jié)果的自學(xué)習(xí)特性，因而能夠校正被測參數(shù)因各種原因引起的誤差。這將有助于克服目前普遍使用的測量系統(tǒng)存在的若干缺點(diǎn)（如建立一個測量系統(tǒng)要花費(fèi)大量的時間、測量過程難以重復(fù)、難以測量被測參數(shù)的分布場等）。如果想通過測量來了解被測對象的變化過程、其能耗特性和它對某一外加因素的響應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)型傳感器的作用舉足輕重。 　　美國工業(yè)無線共同體于2002年舉辦了《21世紀(jì)的工業(yè)無線技術(shù)》討論會。會上披露美國總統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)咨詢顧問早在1997年就斷言：無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會帶來10%的生產(chǎn)效率改善和減少25%的排放或泄漏。會議聚焦無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及其應(yīng)用前景，指出具有足夠的可靠性和自治處理能力、又能在工業(yè)環(huán)境下任何地點(diǎn)安裝使用的智能無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)，將為各種生產(chǎn)裝置配備實(shí)時共享的數(shù)據(jù)采集能力，從而為提高生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本發(fā)揮重要作用。 　　無線系統(tǒng)將電磁波作為傳輸介質(zhì)，避免了有線系統(tǒng)在安裝成本高，維護(hù)成本高，價格不斷上升，接插件的故障率高，查找接插件的故障困難等方面的限制，提供了成本、靈活性和使用方便等競爭優(yōu)勢。一些具有前向思維的企業(yè)洞察工業(yè)無線系統(tǒng)的巨大潛力，對此給予極大關(guān)注。 　　沈暢：信息交換高度自由 　　沈暢先生 歐姆龍自動化（中國）統(tǒng)轄集團(tuán)市場統(tǒng)括部部長 　　在傳統(tǒng)的工業(yè)控制現(xiàn)場，傳感器通過光、電磁、超聲波等手段對現(xiàn)場狀況進(jìn)行監(jiān)控，并將接收到的能量轉(zhuǎn)換為電信號再進(jìn)行處理。長期以來，傳感器扮演的角色就是單純的檢測功能，但近年來，傳感器的發(fā)展出現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化的新趨勢。 　　與傳統(tǒng)的傳感器相比，具備網(wǎng)絡(luò)功能的智能化傳感器最大的特色在于信息交換上的高度自由，以工業(yè)控制類傳感器來說，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)： 　　1. 檢測設(shè)定值可以根據(jù)現(xiàn)場要求靈活設(shè)置。普通工業(yè)傳感器一次性設(shè)置檢測條件，在面對現(xiàn)代柔性生產(chǎn)線的多種工件、多種檢測要求時，最終客戶或者選擇頻繁更換傳感器檢測條件，適應(yīng)現(xiàn)場要求，但會花費(fèi)大量的精力，并且存在不穩(wěn)定的可能性；或者選擇購買新的傳感器以適應(yīng)不同的要求，但這會造成成本的無謂上升。而智能傳感器借助網(wǎng)絡(luò)功能，可以根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度預(yù)先設(shè)定好不同的檢測條件，由上位機(jī)按計劃指示，也可以通過遠(yuǎn)程通信讀取現(xiàn)場情況，直接進(jìn)行檢測條件的修改。 　　2. 可以與上位機(jī)之間持續(xù)進(jìn)行大量信息進(jìn)行交換?，F(xiàn)代生產(chǎn)線要求對現(xiàn)場信息的進(jìn)行大量采集與處理，而單體傳感器借助自身存儲體，可以存儲的信息量有限。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能傳感器可以借助上位機(jī)的存儲體，如工業(yè)計算機(jī)硬盤，預(yù)先放置大量的信息進(jìn)行交換，也可以將歷史檢測數(shù)據(jù)上傳以供生產(chǎn)分析。 　　歐姆龍傳感器經(jīng)過70余年的發(fā)展，已經(jīng)形成了包括光電、接近、測量檢測、視覺傳感、自動信息識別在內(nèi)的完整產(chǎn)品線。歐姆龍致力于為客戶提供完整的傳感解決方案，尤其在需要大量信息處理的測量檢測、視覺傳感與自動信息識別產(chǎn)品方面，歐姆龍已經(jīng)推出了多種具備以太網(wǎng)或總線技術(shù)的產(chǎn)品。 　　趙穎全：網(wǎng)絡(luò)傳感器將成為研究熱點(diǎn) 　　趙穎全先生 西門子自動化系統(tǒng)部傳感器產(chǎn)品經(jīng)理 　　與過去孤立、單一功能、單一檢測對象的傳統(tǒng)工業(yè)傳感器相比，當(dāng)前的很多傳感器產(chǎn)品已經(jīng)具備了一定的智能和聯(lián)網(wǎng)能力。網(wǎng)絡(luò)傳感器是以嵌入式微處理器為核心，集成了傳感器、信號處理器和網(wǎng)絡(luò)接口的新一代傳感器。在網(wǎng)絡(luò)傳感器中，采用嵌入式技術(shù)和集成技術(shù)，使傳感器的體積減小，抗干擾性能和可靠性提高。微處理器的引入，使網(wǎng)絡(luò)化傳感器成為硬件和軟件的結(jié)合體，根據(jù)輸入信號進(jìn)行判斷、決策、自動修正和補(bǔ)償，提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性；網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)的應(yīng)用，為系統(tǒng)的擴(kuò)充提供了極大的方便，具有便于遠(yuǎn)程操作、維護(hù)簡單、實(shí)時監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。 　　從目前傳感器廠商的產(chǎn)品方向來看，一是專業(yè)傳感元器件廠商的產(chǎn)品向小型化、高精度發(fā)展，并不斷推出電磁、壓力等新型測量儀表；二是綜合廠商的傳感器產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，主要是與上層的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信。由于與PLC的智能連接，西門子IQ-sensor大大增強(qiáng)了傳感器的靈活性和可靠性。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換為工廠架構(gòu)和操作帶來了多種益處。IQ Sensor傳感器的網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：經(jīng)由軟件或示教進(jìn)行參數(shù)預(yù)置，參數(shù)可備份和動態(tài)修改，當(dāng)更換傳感器后參數(shù)可自動導(dǎo)入；操作簡單，集成的調(diào)整指南可以快速調(diào)整布局；采取模塊化設(shè)計，容易更換結(jié)構(gòu)且無需更多的接線；傳感器可以通過網(wǎng)絡(luò)傳出診斷信息等。 　　網(wǎng)絡(luò)傳感器的開發(fā)，使測控系統(tǒng)主動進(jìn)行信息處理以及遠(yuǎn)距離實(shí)時在線測量成為可能。國內(nèi)對于網(wǎng)絡(luò)化傳感的開發(fā)處于起步階段，隨著全方位參數(shù)檢測的需要和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳感器將成為今后研究的熱點(diǎn)。 　　鄧輝：智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展進(jìn)程 　　鄧輝先生 美國邦納工程國際有限公司技術(shù)及應(yīng)用部經(jīng)理 　　早在20世紀(jì)90年代BANNER公司的光電開關(guān)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化，只不過當(dāng)時其智能程度比較低，只是可以自動示教傳感器的靈敏度，從而解決了人為調(diào)整傳感器的難度和一致性問題。 　　隨著自動化程度的提高，工程師對于傳感器應(yīng)用的多樣性、方便性、智能性也越來越高， ASIC芯片（特定用途集成電路）被陸續(xù)用于BANNER新的光電開關(guān)中，大大提高了光電開關(guān)的靈活性，大部分產(chǎn)品都可以與PC機(jī)連接并通過特定的軟件進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。此類智能傳感器已經(jīng)具備了初步的網(wǎng)絡(luò)化功能。 　　2000年BANNER公司推出第一代視覺傳感器，將復(fù)雜昂貴的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)簡單化，使之成為高端智能傳感器，到目前為止已經(jīng)發(fā)展到第4代7個系列的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品全部具備以太網(wǎng)接口，通過TCP/IP協(xié)議可以與上位機(jī)通信并進(jìn)行軟件編程，數(shù)據(jù)處理等功能，可以看出這類產(chǎn)品已經(jīng)完全具備了智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化的全部特征。 從發(fā)展的進(jìn)程可以看出工控行業(yè)自動化技術(shù)的提高以及客戶對于傳感器應(yīng)用多樣化，復(fù)雜化以及人性化的要求是推動智能傳感器的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的動力之一。另外，隨著藍(lán)牙技術(shù)，WiFi技術(shù)的成熟，無線傳輸及無線局域網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用也日臻成熟，BANNER目前正在為交通行業(yè)研發(fā)采用902～928MHz跳頻技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳感器，所以運(yùn)用無線技術(shù)的智能傳感器隨著技術(shù)的成熟，將會越來越多地應(yīng)用于實(shí)際中。