隨著德國工業(yè)4.0的提出，世界范圍內(nèi)正在掀起新一輪的工業(yè)變革，被稱之為第四次工業(yè)革命。實(shí)質(zhì)上，工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速，有效，個(gè)性化的產(chǎn)品供應(yīng)，包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。但是，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，必須以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，而傳感技術(shù)和傳感器則是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。傳感器在未來的人類生活中將在四個(gè)方面起到巨大的推動(dòng)作用。
首先是工業(yè)制造業(yè)。我們知道在人類的原始生產(chǎn)過程中，依靠人自身五官對(duì)周圍環(huán)境的感知識(shí)別，基本可以滿足生產(chǎn)要求，但在工業(yè)革命中，面對(duì)各種惡劣環(huán)境或高溫高壓、有毒環(huán)境，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。所以服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)的各種傳感器應(yīng)用正在大顯身手，如對(duì)應(yīng)自然人的五官功能，已經(jīng)有同款的高精密傳感器研發(fā)成功。視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以百萬計(jì)像素的能力，可以進(jìn)行更高速率的傳達(dá)。同樣的，工業(yè)傳感器對(duì)于聲音、震動(dòng)等的細(xì)微觀測(cè)，早已經(jīng)朝著更高精度發(fā)展，為人們?cè)诠I(yè)制造過程中及時(shí)獲知信息、發(fā)現(xiàn)問題提供了更多的先決條件。
其次是醫(yī)學(xué)衛(wèi)生領(lǐng)域。在國際醫(yī)學(xué)創(chuàng)新的前沿，已經(jīng)出現(xiàn)全新的微型醫(yī)學(xué)傳感器，可以通過針頭等工具進(jìn)入人體，從而取得人類身體信息的最真實(shí)資料。在這種傳感器的幫助下，醫(yī)生可以最為直觀地觀測(cè)到病人的實(shí)際情況，包括病變組織、腫瘤細(xì)胞、血液蛋白等基礎(chǔ)資料，并且在治療的過程中及時(shí)反饋藥物作用于人體的即時(shí)信息，幫助監(jiān)督治療，并能夠同步記錄疾病在治療過程中的最細(xì)微的反應(yīng)和變化，從而使得醫(yī)學(xué)案例總結(jié)和醫(yī)療實(shí)踐變得更為直觀明了。
第三是安全防范領(lǐng)域。傳感器在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用較為寬泛，尤其是對(duì)于實(shí)時(shí)的安全監(jiān)測(cè)更能起到明顯作用。比如在長途車司機(jī)的坐墊下安裝新型傳感器，可以及時(shí)觀測(cè)到司機(jī)的駕駛情況，通過心率變化、體表脈搏等實(shí)時(shí)資料，幫助判斷出司機(jī)是否處于疲勞駕駛狀態(tài)，并通過傳感系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，結(jié)合衛(wèi)星定位系統(tǒng)，便可以幫助司機(jī)本身及交通管理部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)和對(duì)此類情況進(jìn)行果斷處置，從而避免事故發(fā)生。對(duì)于老人、兒童和殘障、病患人群，也可以通過傳感器及時(shí)發(fā)現(xiàn)他們的一些異常情況，并能及時(shí)向其家人進(jìn)行報(bào)警。通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以迅速對(duì)其進(jìn)行救助。
最后是可穿戴式運(yùn)動(dòng)設(shè)備。這類傳感器既可以幫助人們矯正運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)，記錄運(yùn)動(dòng)結(jié)果，也可以在運(yùn)動(dòng)過程中充分捕捉信息，分析不同人群在不同運(yùn)動(dòng)中的身體反應(yīng)情況，從而便于總結(jié)規(guī)律。已經(jīng)形成市場(chǎng)的這類傳感器設(shè)備，目前主要集中在三大塊，分別是運(yùn)動(dòng)傳感器，包括加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、壓力傳感器等；生物傳感器，包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器等；環(huán)境傳感器，包括溫濕度傳感器、氣體傳感器、PH傳感器等。這些傳感器都在諸如智能手表、腕帶等產(chǎn)品中得到應(yīng)用廣泛。
傳感器作為人類感知世界的重要工具，正隨著時(shí)代科技的發(fā)展而發(fā)展。以上所提到的四大應(yīng)用領(lǐng)域，其實(shí)只是傳感器在未來產(chǎn)業(yè)大發(fā)展中比較先行的區(qū)域，更多的應(yīng)用空間正在等著我們?nèi)ヌ剿鳌㈤_發(fā)。在以工業(yè)變革為引領(lǐng)的科技潮流之中，傳感器將發(fā)揮越來越大的作用，并在更多的領(lǐng)域中獲得應(yīng)用與發(fā)展。
