數(shù)據(jù)量增大推動(dòng) 集成處理器的智能傳感器發(fā)展

隨著數(shù)據(jù)量的增大，集成了處理器的智能傳感器將成為今后的重要發(fā)展方向，該市場(chǎng)到2018年的規(guī)模有望達(dá)到69億美元。

市場(chǎng)廣闊

今年2月，6個(gè)穿著雪地靴的學(xué)生在3米多厚的雪地里奮力前行，目的地是美利堅(jiān)河流域的腹地。

穿越濃密森林和草地時(shí)，他們把90部與iPhone大小相仿的機(jī)器綁到長(zhǎng)約5米的竿子上，將采集到的土壤濕度、氣溫和相對(duì)濕度等各種數(shù)據(jù)發(fā)送給史蒂文·格拉瑟(StevenGlaser)等研究人員。格拉瑟是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的教授。

在今年夏天展開(kāi)第二次遠(yuǎn)行后，格拉斯希望創(chuàng)建世界上最大的傳感器網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)由7500臺(tái)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)將首次向研究人員和政府機(jī)構(gòu)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)，幫助其了解加州的水資源狀況——對(duì)農(nóng)民和加州的規(guī)劃者來(lái)說(shuō)，這都是至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)新興傳感器的一次大規(guī)模測(cè)試：這種設(shè)備既有感覺(jué)又能思考，而且耗電量極少，一枚D-cell電池便可續(xù)航數(shù)年。

借助LinearTechnology和CypressSemiconductor公司的芯片，格拉瑟的這些電子設(shè)備成為了迷你電腦。據(jù)市場(chǎng)研究公司TransparencyMarketResearch測(cè)算，這類(lèi)智能傳感器的銷(xiāo)售額可能會(huì)以每年10%的速度遞增，到2018年有望達(dá)到69億美元。與單純收集數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到中央服務(wù)器進(jìn)行分析的“啞巴”處理器不同，這些設(shè)備可以監(jiān)控信息質(zhì)量并展開(kāi)高級(jí)運(yùn)算。

“它是智能城市、智能建筑、智能水域。”市場(chǎng)研究公司W(wǎng)interGreenResearch蘇珊·尤斯蒂斯(SusanEustis)說(shuō)，“它可以構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不可思議的增長(zhǎng)速度。”

針頭大小

根據(jù)WinterGreen的測(cè)算，集成處理器的傳感器將在2019年達(dá)到2.8萬(wàn)億個(gè)，遠(yuǎn)高于今年的6500萬(wàn)個(gè)。其中部分傳感器的尺寸甚至跟針頭差不多大。

LinearTechnology設(shè)計(jì)的新型智能傳感器系統(tǒng)本月將全面投產(chǎn)，配備了基于ARM技術(shù)生產(chǎn)的32位處理器。IBM(195.5,0.34,0.17%)、飛思卡爾、高通、SilverSpringNetwork、Sensus和Streetline等公司也在設(shè)計(jì)功能更為強(qiáng)大的處理器和傳感器。智能傳感器設(shè)備制造商SilverSpring今年3月IPO(首次公開(kāi)招股)后，股價(jià)已經(jīng)飆升88%。

應(yīng)用類(lèi)比

Nest公司就凸顯了該行業(yè)的早期潛力。這家公司生產(chǎn)的恒溫器可以通過(guò)智能應(yīng)用調(diào)節(jié)，并了解用戶(hù)對(duì)溫度的偏好。創(chuàng)業(yè)公司ColoradoMicroDevice也開(kāi)發(fā)了一款原型傳感器，倘若門(mén)被鎖上，該傳感器便可通過(guò)一套信息服務(wù)通知用戶(hù)。

“我認(rèn)為這將成為一個(gè)巨大的市場(chǎng)，所有傳感器都將按照這種模式運(yùn)行。”LinearCTO克里斯·皮斯特(KrisPister)說(shuō)，“手機(jī)和應(yīng)用是很好的類(lèi)比。十年前，沒(méi)人知道應(yīng)用是什么。”

該市場(chǎng)崛起的一大原因在于，在向中央服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)之前，用傳感器迅速將重要數(shù)據(jù)與無(wú)用信息區(qū)分開(kāi)來(lái)變得越來(lái)越重要。

“我們?cè)趥鞲衅鞯暮Ｑ笾杏斡?，并被海量?shù)據(jù)淹沒(méi)。”IBM課題組長(zhǎng)達(dá)曼德拉·摩德哈(DharmendraModha)說(shuō)，“傳感器數(shù)據(jù)增速飛快，導(dǎo)致我們利用數(shù)據(jù)的能力受到極大的限制。”

異常數(shù)據(jù)

例如，根據(jù)通用電氣的估計(jì)，一臺(tái)燃?xì)鉁u輪大約有100個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器每秒都會(huì)產(chǎn)生1000個(gè)數(shù)據(jù)段。而更加智能的傳感器可能只會(huì)在出現(xiàn)過(guò)熱或其他潛在故障等異常情況時(shí)才會(huì)通知中央服務(wù)器。

“你越是能依賴(lài)傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制某些事情，效率就越高。”市場(chǎng)研究公司ABIResearch分析師喬納森·科林斯(JonathanCollins)說(shuō)。

成本是大量部署智能傳感器的一大障礙。在格拉瑟的項(xiàng)目中，傳感器的單價(jià)高達(dá)500美元，但他表示：“如果你關(guān)注的是價(jià)值數(shù)萬(wàn)億美元的水資源，單價(jià)500美元不算貴。”

尤斯蒂斯表示，隨著傳感器使用量的增長(zhǎng)，平均售價(jià)將從50美元左右降至不到1美元。

IBM去年在一個(gè)合作研究項(xiàng)目中為傳感器設(shè)計(jì)了低能耗處理器。該設(shè)計(jì)更加類(lèi)似于人腦的工作方式，而不是當(dāng)今的電腦傳感器。摩德哈表示，這種傳感器可以用在雜貨店的手套上，通過(guò)“嗅覺(jué)”來(lái)尋找被污染的產(chǎn)品，還可以安裝到與水母類(lèi)似的微型設(shè)備上，漂浮在海平面上搜集漏油和海嘯數(shù)據(jù)。另外，還可以用這種傳感器開(kāi)發(fā)用于導(dǎo)盲的智能眼鏡。

更加智能

“由于能耗低、尺寸小，這種傳感器已經(jīng)成了電腦。”摩德哈說(shuō)。

IBM及其合作伙伴共安排了50多人從事該項(xiàng)目。另外一家傳感器產(chǎn)品制造商Sensus也計(jì)劃推出基于ARM的傳感器微控制器，性能將比現(xiàn)有產(chǎn)品更加強(qiáng)大。

“我們需要更強(qiáng)大的處理能力和更多內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且還要以更具能耗效率的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。”該公司營(yíng)銷(xiāo)執(zhí)行副總裁蘭多爾夫·維特利(RAndolphWheatley)說(shuō)。一旦一個(gè)傳感器注意到建筑物的用水量異常升高，便會(huì)懷疑是否出現(xiàn)泄漏，并關(guān)掉總閥。

停車(chē)管理

Streetline也在使用德州儀器(39.86,-0.08,-0.20%)的微控制器開(kāi)發(fā)智能傳感器系統(tǒng)，幫助35個(gè)城市管理停車(chē)場(chǎng)。相關(guān)移動(dòng)應(yīng)用可以告訴用戶(hù)哪里有停車(chē)位可用，并讓城市管理者根據(jù)需求調(diào)整停車(chē)費(fèi)。

“我們?nèi)蕴幱谄鸩诫A段。”行業(yè)團(tuán)體IPSOAlliance主席吉奧夫·穆里岡(GeoffMulligan)說(shuō)。該組織的目標(biāo)是促進(jìn)智能物體之間的通訊。該團(tuán)體共有60個(gè)成員，包括甲骨文(32.78,0.21,0.64%)、諾基亞(4.14,0.16,4.02%)、思科(26.31,0.12,0.46%)等公司。思科正在與Streetline合作在其園區(qū)安裝一套傳感器網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控停車(chē)位。

“我們甚至沒(méi)有想過(guò)可以應(yīng)用到這種領(lǐng)域，”穆里岡說(shuō)，“我們正處于一個(gè)臨界點(diǎn)上，整個(gè)行業(yè)將開(kāi)始爆發(fā)。”