摘要：智能無線傳感器作為物聯(lián)網和人工智能等領域的關鍵技術之一，近年來逐漸成為各行各業(yè)的關注焦點。本文對智能無線傳感器在多個領域的應用進行分析，探討其創(chuàng)新路徑和投資策略，以期能為相關產業(yè)發(fā)展提供有益的參考。

關鍵詞：智能無線傳感器；應用領域；創(chuàng)新路徑；投資策略

DOI：10.12433/zgkjtz.20241322

一、智能無線傳感器的定義和特點

（一）智能無線傳感器的定義

智能無線傳感器是一種能夠感知、處理并傳遞信息的設備，不僅能夠檢測物理量（如溫度、壓力、濕度等），還能利用內置的微處理器對這些信息進行處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化處理和初步判斷。智能無線傳感器通常具有自校準、自適應、故障診斷和數(shù)據(jù)融合等功能，能夠提高測量的準確性、可靠性和穩(wěn)定性。

（二）智能無線傳感器的特點

智能無線傳感器具有集成性、智能化、網絡化和適應性的特點。其中，集成性指的是集成了傳感器、微處理器、存儲器等部件，形成一個微型化的系統(tǒng)。智能化指的是能進行數(shù)據(jù)處理，如信號調節(jié)、線性化、溫度補償、診斷和自校準等。網絡化是指可以便捷地與外部系統(tǒng)進行通信，支持網絡接入，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)控和分析。適應性是指能夠適應不同的工作環(huán)境和條件，提供高穩(wěn)定性和可靠性。

二、智能無線傳感器的應用領域

智能無線傳感器的應用領域非常廣泛，包括工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測、智能家居、醫(yī)療健康、交通管理等多個方面，對促進社會生產力的提高和生活質量的改善起著重要作用。隨著物聯(lián)網和智能制造技術的發(fā)展，智能無線傳感器的需求和應用將更加廣泛。

（一）個性化醫(yī)療領域

智能無線傳感器可以實時監(jiān)測患者的生理參數(shù)，如心率、血壓、血氧等，為醫(yī)生提供更準確的診斷依據(jù)。通過分析傳感器收集的數(shù)據(jù)，醫(yī)生可以為患者制定個性化的治療方案，達到治療效果。

（二）智能交通領域

智能無線傳感器可以實時感知車輛的位置、速度、加速度等信息，為車輛提供導航、駕駛輔助和安全監(jiān)控等功能。通過與其他車輛和交通設施的通信，智能交通系統(tǒng)可以實現(xiàn)車輛的協(xié)同控制，提高交通效率和安全性。

（三）工業(yè)互聯(lián)網領域

智能無線傳感器可以實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)、工藝參數(shù)等信息，為企業(yè)提供設備的遠程監(jiān)控、故障診斷和預測性維護等功能。通過將傳感器數(shù)據(jù)與企業(yè)的信息化系統(tǒng)進行集成，企業(yè)可以實現(xiàn)生產過程的智能化管理，提高生產效率和產品質量。

（四）智能家居領域

智能無線傳感器可以感知室內的溫度、濕度、光照等信息，為用戶提供智能的家居控制和環(huán)境調節(jié)功能。通過與其他智能設備的互聯(lián)互通，智能家居系統(tǒng)可以實現(xiàn)設備的自動化控制和智能化管理，提高用戶的生活品質。

三、智能無線傳感器多領域應用的創(chuàng)新路徑

（一）實現(xiàn)單一產品的跨行業(yè)應用

傳統(tǒng)的硬件整體效率較低，每進入一個新的行業(yè)領域都需要投入大量的研發(fā)成本。而在傳感器行業(yè)中，因傳感器具備平臺型硬件的特性，可以實現(xiàn)多領域的跨行業(yè)應用。主要原因在于，單個傳感器往往專注于物理世界某一特定維度的參數(shù)測量，如溫度、濕度、震動或加速度等，很多行業(yè)在這些特定參數(shù)上均有共同需求，加之無線化的智能傳感器數(shù)據(jù)是在本地或云端處理的，容易自成體系，所以能夠輕松地在多行業(yè)復用。例如，秒秒測科技制作的無線溫度標簽，一個小巧而精致的小薄片可以用在生物制藥、生鮮、超市連鎖、工業(yè)、農業(yè)、建筑物節(jié)能、新能源車火災探測、危險品運輸、電力等多個行業(yè)。

（二）研發(fā)技術不斷革新

隨著智能無線傳感器在各個行業(yè)和領域的應用日益廣泛，為了更好地適應各種不同的需求，需要不斷改進其性能和功能，如提高傳感器的精度、降低功耗、實現(xiàn)多傳感器融合等。此外，還需要加強傳感器與其他技術的深度融合，如物聯(lián)網、人工智能、大數(shù)據(jù)等，以實現(xiàn)更廣泛的應用。智能無線傳感器的應用范圍十分廣泛，需要多維度的技術來支撐。

除了傳感器元器件以外，智能無線傳感器的核心技術在于通信、供能、算法、存儲、顯示等。

1.通信創(chuàng)新

按照成本與耗電（主要是資源消耗），可分為4個象限來描述智能無線傳感器的相關技術創(chuàng)新（見圖1）。

圖1? ?智能無線傳感器在通信方面的技術創(chuàng)新

一般而言，可以分為閉環(huán)和開環(huán)兩個場景來分析。在閉環(huán)場景中，所有要監(jiān)測的物品被接觸到的點是有限的，如存放危險品的集裝箱，可以使用RFID、LoRA/433等類型的技術。在開環(huán)場景中，監(jiān)測產品的活動范圍不可預知，接觸面也不可預知，如疫苗、海鮮的溫度監(jiān)測等，可以使用藍牙、Wi-Fi、蜂窩通信等類型的技術。

目前，我國在智能無線傳感器的應用方面還處于初期階段，有上量的限制。雖然私有協(xié)議的存在可以盡可能地將某方面的性能發(fā)揮到極致，但私有協(xié)議只能在一個閉環(huán)場景中應用，其應用的量比較小，成本也比較高?？紤]成本控制的前提下，可以在公有協(xié)議基礎上進行微創(chuàng)新，使得這類產品具備更強的互聯(lián)互通性。在所有技術中，藍牙技術最為便捷，應用范圍廣，每臺智能手機都有藍牙（而沒有RFID），且藍牙技術比Wi-Fi、蜂窩網與衛(wèi)星更加省電。在電池技術沒有重大突破前，智能無線傳感器的省電供能尤為關鍵。

2.供能創(chuàng)新

某種無線產品在供能方面若依賴電線，其靈活性就會大幅度被削減。因此，無線智能傳感器需要在技術上解決無線供能和省電問題。目前，在藍牙標準組織里提出了環(huán)境物聯(lián)網（Ambient IoT）的概念，其核心理念是從環(huán)境中獲取微弱的能量并積攢起來用于通信。這里提到的環(huán)境物聯(lián)網并非測量環(huán)境的物聯(lián)網，而是指通過從各種可行的環(huán)境源中采集能量來供電的物聯(lián)網。在環(huán)境空間中，微能量包括無線電波、光、運動和熱等。通過這方面的創(chuàng)新，可以推動低維護/免維護智能無線傳感器的發(fā)展。這種技術在很多場景中都具有非常重要的應用價值，如智能家庭、建筑物、工業(yè)部署等。

3.算法創(chuàng)新

智能無線傳感器在各個領域中的應用，所需的元器件并非全部出自本公司。不同領域應用中所涉及的元器件特性各異，若是使用幾乎一樣的元器件，將無法保證監(jiān)測速度。因此，產品的結構設計與算法設計顯得尤為重要。結構設計很容易被人模仿，但算法創(chuàng)新很容易形成技術門檻。算法的優(yōu)劣直接影響著智能無線傳感器的多方面性能，如準確度、測量速度、省電能力、通信效率以及存儲效率。

4.存儲創(chuàng)新

目前，市面上的傳感器大多還在使用傳統(tǒng)的方法存儲數(shù)據(jù)，人們也普遍認為存儲的成本較低，無需在這方面下功夫。然而，隨著智能無線傳感器朝著海量數(shù)量處理的方向發(fā)展，存儲創(chuàng)新的重要性日益凸顯。通過存儲創(chuàng)新，不僅可以實現(xiàn)成本的有效控制，還能提升低帶寬傳輸?shù)男?，甚至有可能催生出能夠記錄長達十年數(shù)據(jù)的低成本傳感器產品。

5.顯示創(chuàng)新

顯示是UI交互的方式之一。雖然IoT大多數(shù)情況下是M2M（Machine-to-Machine）的機器間交互，但在某些情況下，仍需將結果直接展示給人類用戶。電子紙在這種情況下可能是一個理想的選擇。特別是在數(shù)據(jù)不頻繁變動時，對于靜態(tài)顯示，電子紙所需要能量為零。因此，目前來看，電子紙可以作為IoT和傳感器的顯示材料。

（三）積極促進產品成本最低化

近年來，智能無線傳感器的應用范圍日益擴大，技術不斷革新的同時必須考慮成本控制問題。要實現(xiàn)產品成本的最小化，除了技術創(chuàng)新，還需綜合考慮供應鏈、應用創(chuàng)新驅動等。特別是在生物制藥行業(yè)，按照法規(guī)進行最小包裝的生物制品溫度監(jiān)控，最核心的問題就是成本。以疫苗為例，其應用量巨大，如何實現(xiàn)低成本的最小包裝追溯，對于法規(guī)的落實至關重要。因此，研發(fā)出成本極低的監(jiān)測設備，并將其與疫苗的最小包裝相結合，可能是提高整體效率的最佳方案?？偟膩碚f，在智能無線傳感器領域的創(chuàng)新中，需要不斷追求更低成本的產品，以推動整個移動物聯(lián)網價值最大化。

（四）應用創(chuàng)新

智能無線傳感器的應用創(chuàng)新需要深入了解各領域的需求，開發(fā)出滿足特定場景的傳感器產品和解決方案。比如，在醫(yī)療領域，可以開發(fā)出可穿戴式的智能無線傳感器，實時監(jiān)測患者的生理參數(shù)；在工業(yè)領域，可以開發(fā)出具有自診斷功能的智能無線傳感器，提高設備的可靠性。

1.后裝市場

后裝市場通常指的是在設備制造或場景搭建完成后，發(fā)現(xiàn)某些地方需要額外增加傳感器以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。此時，傳統(tǒng)的有線且功能單一的傳感器往往無法適配。例如，已投入使用的機柜若加裝有線傳感器，需停機甚至返廠處理，涉及重新布線、編程等環(huán)節(jié)，成本高昂且機柜停工帶來的損失太大。又如，GMP實驗室對無塵環(huán)境有嚴格要求，若加裝有線傳感器涉及穿墻打洞，產生的施工粉塵對于實驗室的損害是不可逆的。在這種情況下，需要一種開機即用、無需復雜施工的智能無線傳感器來滿足新的監(jiān)測需求。

2.更小顆粒度的監(jiān)測

當前，IoT領域已達成共識，即傳感器的成本越低，其監(jiān)測的顆粒度就能越小，總體價值就越大。IPv6的發(fā)布為物聯(lián)網社會帶來了無盡的IP地址資源，理論上可以為全球每一粒沙子都分配一個唯一的IP地址。例如，醫(yī)藥冷鏈中的溫度記錄儀，由于成本較高，監(jiān)測通常只能停留在大顆粒度層面，如監(jiān)測冷庫或冷運車。若在疫苗運輸過程中冷運車出現(xiàn)問題，貨主往往難以迅速找到合適的冷庫暫存，也缺乏有效的實時監(jiān)控手段來確保疫苗的安全運輸。然而，若這種溫度記錄儀的成本能大幅下降，其監(jiān)測的顆粒度便可以到最小包裝級別，也就能有效預防和發(fā)現(xiàn)這類事故。

（五）商業(yè)模式創(chuàng)新

智能無線傳感器的商業(yè)模式創(chuàng)新需要結合市場需求和產業(yè)特點，探索新的商業(yè)模式和盈利模式，比如，可以通過提供定制化的傳感器解決方案、開展數(shù)據(jù)服務等方式，實現(xiàn)商業(yè)價值最大化。第一，在數(shù)據(jù)服務方面，智能無線傳感器可以收集大量的環(huán)境和設備數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有較高的商業(yè)價值。企業(yè)可以通過提供數(shù)據(jù)分析和應用服務，將傳感器數(shù)據(jù)轉化為商業(yè)價值，為用戶提供更好的服務。第二，不同行業(yè)和應用場景對智能無線傳感器的需求不同，企業(yè)可以根據(jù)用戶的需求，提供定制化的傳感器解決方案，滿足用戶的特定需求。第三，智能無線傳感器產業(yè)涉及多個領域和技術，企業(yè)可以通過合作共贏的方式，整合產業(yè)鏈資源，提高產業(yè)整體競爭力。第四，企業(yè)可以搭建智能無線傳感器平臺，為用戶提供傳感器的接入、管理和應用服務。通過平臺化運營，企業(yè)可以降低用戶的使用成本，提高用戶滿意度。

四、智能無線傳感器多領域應用的投資策略

（一）關注團隊的硬件基因

傳感器的成本越低，監(jiān)測顆粒度越小，給社會帶來的價值越高。在投資時，要考察團隊是否具備硬件基因。在智能無線傳感器領域，高端的研發(fā)人才是企業(yè)致勝的關鍵所在，企業(yè)的技術突破、產品創(chuàng)新、品牌塑造和服務提升，都離不開寶貴的人才資源。

（二）關注技術領先企業(yè)

在投資智能無線傳感器領域時，應關注那些在技術研發(fā)、產品創(chuàng)新和市場應用等方面具有領先優(yōu)勢的企業(yè)。這些企業(yè)往往能夠引領行業(yè)發(fā)展，具有較高的投資價值。同時，企業(yè)應避免存在過多的短板，尤其在軟件方面，應具備通信技術與算法研發(fā)的核心能力。

（三）關注企業(yè)的產業(yè)能力

智能無線傳感器最終是以硬件產品出貨交付的。企業(yè)是否有大規(guī)模制造的能力，如供應鏈能力、制造能力、DFM（Design For Manufacture）設計能力等，效率是否足夠高，有能力或曾經做出過極致性價比的產品，這些特征可以作為選擇企業(yè)的關鍵要素。

（四）關注企業(yè)的行業(yè)整合能力與資本能力

隨著智能無線傳感器市場的不斷發(fā)展，行業(yè)整合的機會也將逐漸增多。投資者可以關注那些具有較強整合能力的企業(yè)，如行業(yè)龍頭企業(yè)、跨界企業(yè)等。這些企業(yè)在行業(yè)整合中往往能夠獲得更多的市場份額和發(fā)展機會。一般而言，這些企業(yè)有如下特點：一是商業(yè)嗅覺靈敏，擅長開放式創(chuàng)新，有快速學習能力，可以把產品跨行業(yè)應用。二是有資本運作能力，能夠通過融資獲得快速發(fā)展，通過投資獲得上下游優(yōu)勢。

五、結語

智能無線傳感器作為物聯(lián)網和人工智能等領域的關鍵技術之一，具有廣泛的應用前景和投資價值。通過對智能無線傳感器在多個領域的應用、創(chuàng)新路徑和投資策略進行分析，可以為相關產業(yè)發(fā)展提供有益參考。在未來，智能無線傳感器將不斷創(chuàng)新和發(fā)展，為各領域的智能化發(fā)展提供更加準確、更加可靠的數(shù)據(jù)支持。

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作者簡介：梁于陽（1972），男，湖北武漢人，工商管理碩士，秒秒測科技（北京）有限公司首席執(zhí)行官，主要研究方向為微型智能家電。