اخبار الصناعة
0102030405
أجهزة الاستشعار الصناعية تتسارع في العصر الذكي
2023-12-08
المستشعر الذكي عبارة عن دائرة متكاملة متعددة المكونات مع وظائف الحصول على المعلومات ومعالجة المعلومات وتبادل المعلومات وتخزين المعلومات. إنه منتج على مستوى النظام يدمج المستشعر ورقاقة الاتصال والمعالج الدقيق وبرنامج التشغيل وخوارزمية البرنامج. مع التطور السريع للإنترنت الصناعي، والصناعية 4.0 والتصنيع الذكي، تتسارع أجهزة الاستشعار الصناعية إلى عصر "أجهزة الاستشعار الصناعية 4.0" أو أجهزة الاستشعار الذكية الصناعية. 
تلعب أجهزة الاستشعار دورًا رئيسيًا في الإنترنت الصناعي من خلال التركيز على سيناريوهات التطبيق الثلاثة لتحسين عملية الإنتاج الميداني الصناعي، وتشغيل المؤسسة وتحسين المنتج، والتخصيص الأمثل للموارد وتنسيق الإنتاج الاجتماعي، جلبت الإنترنت الصناعية أربعة تأثيرات للمؤسسات الصناعية: تعزيز السلامة وخفض التكاليف، وتحسين المنتجات والخدمات، تحسين سلسلة التوريد، وخلق نماذج جديدة وقيم جديدة.
تلعب أجهزة الاستشعار دورًا رئيسيًا في الإنترنت الصناعي من خلال التركيز على سيناريوهات التطبيق الثلاثة لتحسين عملية الإنتاج الميداني الصناعي، وتشغيل المؤسسة وتحسين المنتج، والتخصيص الأمثل للموارد وتنسيق الإنتاج الاجتماعي، جلبت الإنترنت الصناعية أربعة تأثيرات للمؤسسات الصناعية: تعزيز السلامة وخفض التكاليف، وتحسين المنتجات والخدمات، تحسين سلسلة التوريد، وخلق نماذج جديدة وقيم جديدة. يكمن مفتاح الإنترنت الصناعي في جمع البيانات والمعلومات، والمستشعر المستخدم في الواجهة الأمامية لجمع البيانات وتوفير دعم البيانات الأساسية للبناء البيئي الكامل للإنترنت الصناعي هو النهايات العصبية للإنترنت الصناعي. في الوقت نفسه، مع التطور السريع للإنترنت الصناعي والصناعة 4.0 والتصنيع الذكي، أصبح الطلب على التطبيقات عموديًا ومجزأً بشكل متزايد. يقوم المستشعر الذكي الذي يجمع معظم البيانات الأولية والواجهة الأمامية بالترقية والتكرار بسرعة، مما يؤدي إلى التغيير الذكي لمحطات الإنترنت الصناعية. عصر "المستشعر الصناعي 4.0" أو المستشعر الذكي الصناعي قادم.
تلعب أجهزة الاستشعار أدوارًا مختلفة في المصانع الحديثة. بالإضافة إلى توفير البيانات للتحكم في العمليات، يتم استخدامها أيضًا على نطاق واسع في تقييم الجودة وتتبع الأصول وضمان سلامة العمال وما إلى ذلك. بعد التطبيق الشبكي، يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة الاستشعار لأغراض مختلفة، بدءًا من إدارة التوريد وحتى تنسيق موارد الإنتاج العالمية. يتم باستمرار تحسين وتحسين أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار لتلبية الأغراض المذكورة أعلاه. أكثر أنواع المستشعرات شيوعًا هي الإضاءة ودرجة الحرارة والحركة والموضع والوجود والرؤية والقوة والتدفق والتركيب الكيميائي وما إلى ذلك. تحتوي كل عملية أو حالة بيئية تقريبًا على نوع مستشعر مناسب. تعمل المستشعرات الذكية على دمج تكييف الإشارة وتقنية MEMS والبرامج الثابتة، وذلك لتلبية الاحتياجات الإدراكية لمهندسي التصميم الصناعي مع سهولة الاستخدام والتكلفة المنخفضة والتنوع، وتقليل عبء التطوير على مهندسي التصميم بشكل كبير، ولها إمكانات كبيرة في تحسين وتقليل الصناعة تكاليف العملية.
وفي عام 2020، سيصل حجم سوق أجهزة الاستشعار الذكية إلى 35.81 مليار دولار أمريكي
مدفوعًا بالطلب المستمر على الأسواق الذكية والرقمية في مجالات السيارات والأتمتة الصناعية والعلاج الطبي وحماية البيئة والاستهلاك، سيحافظ حجم سوق أجهزة الاستشعار العالمية على نمو مطرد في عام 2020. وفي عام 2020، سيرتفع حجم سوق أجهزة الاستشعار الذكية سيصل إلى 35.81 مليار دولار أمريكي، وهو ما يمثل 22.3٪ من إجمالي الحجم. وتمثل قيمة إنتاج أجهزة الاستشعار الذكية في الولايات المتحدة أعلى نسبة، حيث تصل إلى 43.3%، تليها أوروبا بنسبة 29.7%. أصبحت أوروبا والولايات المتحدة قاعدة الإنتاج الرئيسية لأجهزة الاستشعار الذكية في العالم، حيث تمثل أكثر من 70٪، في حين ستظل منطقة آسيا والمحيط الهادئ (مثل الصين والهند وغيرها) تحافظ على معدل نمو سريع. 
في المستقبل، سوف تتسارع وتيرة التحول الرقمي للمؤسسات في مختلف البلدان بشكل عام. وفي المقابل، تتمتع الدول المتقدمة بأساس اقتصادي صناعي متين، وأساس تقني قوي، وقدرة قوية على الابتكار. تعد الولايات المتحدة وأوروبا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ المناطق الرئيسية لتطوير الإنترنت الصناعي. من بينها، تتمتع الشركات الأمريكية بمزايا كبيرة. يقوم عمالقة مثل GE وMicrosoft وRockwell وAmazon بالتخطيط بنشاط. بالإضافة إلى ذلك، تركز العديد من الشركات الناشئة على الابتكارات المتطورة، والتي من المتوقع أن تساعد الولايات المتحدة في الحفاظ على مكانتها الرائدة في الصناعة. كما حققت الشركات الصناعية الأوروبية العملاقة، مثل سيمنز، وبوش، وآيه بي بي، وساب، تقدمًا سريعًا بفضل مزاياها الأساسية في التصنيع. لقد أدى التطور القوي للإنترنت الصناعي إلى توفير فرص تطوير كبيرة لأجهزة الاستشعار الذكية. يقوم مستشار CCID بتحليل السوق العالمية من خلال حساب أكثر من 20 شركة استشعار صناعية ذكية من مختلف البلدان والمناطق حول العالم، بالإضافة إلى المنتجات الرئيسية ومجالات التطبيق لكل مؤسسة. وفقًا للنتائج الإحصائية لأنواع المنتجات لمختلف المؤسسات، فإن العشرة الأوائل هي الضغط، ومستوى السائل، ودرجة الحرارة، والكهروضوئية، والتشفير، والقرب، والموجات فوق الصوتية، والتدفق، والرؤية / الصورة، والاهتزاز. من منظور توزيع المؤسسات، تتركز أنواع منتجات الشركات الأمريكية بشكل أساسي في أجهزة استشعار التشفير والاهتزاز ودرجة الحرارة والموجات فوق الصوتية، وتتركز أنواع منتجات الشركات اليابانية والكورية بشكل أساسي في أجهزة استشعار الرؤية / الصورة والتشفير والقرب، وأنواع المنتجات تتركز الشركات الأوروبية بشكل رئيسي في أجهزة استشعار التدفق والقرب والموجات فوق الصوتية، وتتركز الشركات الصينية بشكل رئيسي في أجهزة استشعار الضغط ودرجة الحرارة والتسارع. وفقا للنتائج الإحصائية لمختلف مجالات تطبيق منتجات المؤسسات، فإن المراكز العشرة الأولى هي علوم الحياة والصحة، والمعالجة والتصنيع الميكانيكي، والسيارات، وأشباه الموصلات والإلكترونيات، والأتمتة الصناعية، والنقل والخدمات اللوجستية، والطاقة والطاقة، والغذاء، والنفط والغاز والفضاء. . ومن منظور توزيع المؤسسات، تتركز الشركات الأمريكية بشكل رئيسي في علوم الحياة والصحة، وتتركز الشركات اليابانية والكورية بشكل رئيسي في السيارات وأشباه الموصلات والإلكترونيات، وتتركز الشركات الأوروبية بشكل رئيسي في المعالجة والتصنيع الميكانيكي، وتتركز الصين بشكل رئيسي في قطاع الصناعات التحويلية. مجالات النفط والغاز والأتمتة الصناعية والفضاء. ومن التوزيع الإقليمي للمكاتب العالمية للشركات، فإنها تتركز بشكل رئيسي في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، مما يدل على أن الشركات تولي أهمية لسوق آسيا والمحيط الهادئ. من بينها، يمثل عدد فروع الشركات الصينية أكثر من 90٪ من منطقة آسيا والمحيط الهادئ. ومن حيث التوزيع الوطني، تتركز منطقة آسيا والمحيط الهادئ بشكل رئيسي في الصين (51٪)، واليابان والهند، وتتركز أمريكا الشمالية بشكل رئيسي في الولايات المتحدة (50٪) والمكسيك، وأمريكا الجنوبية بشكل رئيسي في البرازيل، وأوروبا بشكل رئيسي. ألمانيا (23%) وفرنسا وبريطانيا وإسبانيا. التركيز على أربعة جوانب لتعزيز تطوير أجهزة الاستشعار الذكية الصناعية لقد أدى إنشاء بنية تحتية جديدة مثل الإنترنت الصناعي إلى توفير فرص سوقية هائلة لصناعة أجهزة الاستشعار. سيكون لبناء الإنترنت الصناعي تأثير شامل وعميق وثوري على صناعة أجهزة الاستشعار. وفي الوقت نفسه، ستوفر أجهزة الاستشعار الذكية المعلومات الأساسية وبيانات القياس المطلوبة لتشغيل إنترنت الأشياء الصناعي، كما أن فرصتها في السوق أمر بديهي. ومع التوسع التدريجي لسيناريوهات تطبيقات الإنترنت الصناعية إلى الاتساع والعمق، ستظهر المزيد من الوظائف وتفاصيل التصميم، وسيتم استخدام أجهزة الاستشعار الذكية على نطاق واسع في مجال الأتمتة الصناعية. 
سيعمل الابتكار التكنولوجي لأجهزة الاستشعار الصناعية الذكية على تعزيز التطوير عالي الجودة للإنترنت الصناعي. ومع الإدخال المستمر لأجهزة استشعار جديدة منخفضة التكلفة واستهلاك الطاقة الصغيرة وأجهزة استشعار ذكية صناعية عالية الأداء، سوف تستمر تكلفة تطبيق أجهزة الاستشعار في الانخفاض. من ناحية، يمكنه تحسين قدرة الإدراك للمعدات الأساسية للإنترنت الصناعي، ومن ناحية أخرى، يمكنه تحقيق النشر على نطاق واسع لتكنولوجيا الإدراك، مما سيعزز التكامل العميق للسلسلة الصناعية في مراحل مختلفة مثل تصنيع أجهزة الاستشعار الذكية وتصميمها وتطويرها وتحسينها وتكرارها، وتعزيز النمو السريع لبيئة صناعة أجهزة الاستشعار الذكية، وذلك لتعزيز التطوير عالي الجودة لصناعة الإنترنت الصناعية بشكل أفضل. سوف يعمل المستشعر الذكي الصناعي على تسريع التطور نحو نظام الاستشعار الذكي الصناعي. يعد المستشعر الذكي الصناعي أساس التحكم الصناعي، ويمثل تحويل المستشعر الذكي الصناعي إلى نظام إنترنت الأشياء الصناعي تحديًا كبيرًا. مع قدوم عصر الإنترنت الصناعي، تعمل أجهزة الاستشعار الذكية الصناعية على تسريع تطوير أنظمة الاستشعار الذكية بما في ذلك البرامج والأجهزة، وعبور الفجوة من الأجهزة الطرفية إلى الخدمات السحابية، وتخزين البيانات بأمان في السحابة، ومواصلة التحليل في السحابة من خلال الاصطناعي الذكاء وتكنولوجيا البيانات الضخمة لتشكيل الحلول المتاحة. سيتم تحسين مستوى السلامة والموثوقية لأجهزة الاستشعار الذكية الصناعية تدريجياً. تحتوي العديد من الأجهزة الذكية الصناعية والمؤسسية على عدد كبير من الثغرات الأمنية التي يمكن استغلالها من قبل المتسللين. مع الانتشار التدريجي لأجهزة الاستشعار الذكية في المجال الصناعي، من أجل ضمان أمن البيانات وموثوقيتها للإنترنت الصناعي، تطرح المزيد والمزيد من السيناريوهات الصناعية متطلبات أعلى لأمن البيانات وموثوقية أجهزة الاستشعار الذكية، أي تحسين مستوى الأمان والموثوقية للأجهزة القديمة. رفع عتبة الدخول للمعدات الجديدة. يحتاج التطوير المستقبلي لأجهزة الاستشعار الصناعية الذكية إلى التركيز على أربعة جوانب. أولاً، بناءً على الرؤية العالمية، ابحث عن الوضع الصحيح واغتنام الفرصة وأدرك قيمتها الخاصة. المراحل المختلفة لتطوير الإنترنت الصناعي لها متطلبات مختلفة لأجهزة الاستشعار الذكية. تحتاج الشركات العاملة في صناعة أنظمة الاستشعار والاستشعار الذكية إلى رؤية عالمية. لا ينبغي عليهم فقط رؤية المحيط الأزرق الذي جلبه الإنترنت الصناعي لتطوير صناعة أجهزة الاستشعار الذكية، ولكن أيضًا الاستفادة من السوق الفعال لتحقيق قيمة الإنتاج النهائية والأرباح. ثانيا، تعزيز التعاون بين المنبع والمصب في السلسلة الصناعية وتحسين البيئة الصناعية. بناءً على الطلب في سوق تطبيقات الإنترنت الصناعية، تعمل بنشاط على تحسين قدرة الدعم الصناعي، وتشجيع بناء مجمعات صناعية ومنصات ابتكار عامة، وتسريع إدخال تصميمات وعمليات جديدة، وتقصير دورة تحويل المنتج. تعزيز جذب الطلب لتطبيقات السوق على الصناعة، وتشجيع الشركات المصنعة للتطبيقات على المشاركة في البحث والتطوير وتصنيع أجهزة الاستشعار الذكية من خلال التعاون التجاري والاستثمار، ودمج المراحل الأولية والنهائية للسلسلة الصناعية لتشكيل تعاون صناعي. ثالثًا، تحسين قدرة الحل الشاملة للنظام وتوسيع التطبيق الصناعي. من الضروري فهم مساحة السوق الجديدة التي توفرها مجالات التطبيقات الناشئة، والسعي لتحسين القدرة التنافسية من جوانب تكنولوجيا التطبيقات وحلولها، واتخاذ طلب التطبيق كقوة جذب، ودمج برامج المنتج والأجهزة وأدوات الأمان والشبكات والتخزين والنظام. التكامل، وإعطاء حلول النظام الشاملة، ودفع التقدم التكنولوجي وتعزيز التنمية الصناعية. رابعا، الاهتمام بتطوير مبادئ جديدة وتقنيات جديدة ومواد جديدة لأجهزة الاستشعار الذكية. انتبه إلى الأبحاث المتعلقة بالتكامل والطاقة اللاسلكية وتحديث خوارزمية البرامج والتقنيات الأخرى، وزيادة الأنواع الوظيفية لأجهزة الاستشعار الذكية باستمرار، وتعزيز وضع العمل ليكون أكثر ذكاءً، وتحقيق تطبيق بيئة معقدة متعددة المجالات، وتوسيع نطاق الحصول على البيانات، وتحقيق تبادل البيانات بين المجالات المختلفة، وتحسين مستوى الذكاء.
سيعمل الابتكار التكنولوجي لأجهزة الاستشعار الصناعية الذكية على تعزيز التطوير عالي الجودة للإنترنت الصناعي. ومع الإدخال المستمر لأجهزة استشعار جديدة منخفضة التكلفة واستهلاك الطاقة الصغيرة وأجهزة استشعار ذكية صناعية عالية الأداء، سوف تستمر تكلفة تطبيق أجهزة الاستشعار في الانخفاض. من ناحية، يمكنه تحسين قدرة الإدراك للمعدات الأساسية للإنترنت الصناعي، ومن ناحية أخرى، يمكنه تحقيق النشر على نطاق واسع لتكنولوجيا الإدراك، مما سيعزز التكامل العميق للسلسلة الصناعية في مراحل مختلفة مثل تصنيع أجهزة الاستشعار الذكية وتصميمها وتطويرها وتحسينها وتكرارها، وتعزيز النمو السريع لبيئة صناعة أجهزة الاستشعار الذكية، وذلك لتعزيز التطوير عالي الجودة لصناعة الإنترنت الصناعية بشكل أفضل. سوف يعمل المستشعر الذكي الصناعي على تسريع التطور نحو نظام الاستشعار الذكي الصناعي. يعد المستشعر الذكي الصناعي أساس التحكم الصناعي، ويمثل تحويل المستشعر الذكي الصناعي إلى نظام إنترنت الأشياء الصناعي تحديًا كبيرًا. مع قدوم عصر الإنترنت الصناعي، تعمل أجهزة الاستشعار الذكية الصناعية على تسريع تطوير أنظمة الاستشعار الذكية بما في ذلك البرامج والأجهزة، وعبور الفجوة من الأجهزة الطرفية إلى الخدمات السحابية، وتخزين البيانات بأمان في السحابة، ومواصلة التحليل في السحابة من خلال الاصطناعي الذكاء وتكنولوجيا البيانات الضخمة لتشكيل الحلول المتاحة. سيتم تحسين مستوى السلامة والموثوقية لأجهزة الاستشعار الذكية الصناعية تدريجياً. تحتوي العديد من الأجهزة الذكية الصناعية والمؤسسية على عدد كبير من الثغرات الأمنية التي يمكن استغلالها من قبل المتسللين. مع الانتشار التدريجي لأجهزة الاستشعار الذكية في المجال الصناعي، من أجل ضمان أمن البيانات وموثوقيتها للإنترنت الصناعي، تطرح المزيد والمزيد من السيناريوهات الصناعية متطلبات أعلى لأمن البيانات وموثوقية أجهزة الاستشعار الذكية، أي تحسين مستوى الأمان والموثوقية للأجهزة القديمة. رفع عتبة الدخول للمعدات الجديدة. يحتاج التطوير المستقبلي لأجهزة الاستشعار الصناعية الذكية إلى التركيز على أربعة جوانب. أولاً، بناءً على الرؤية العالمية، ابحث عن الوضع الصحيح واغتنام الفرصة وأدرك قيمتها الخاصة. المراحل المختلفة لتطوير الإنترنت الصناعي لها متطلبات مختلفة لأجهزة الاستشعار الذكية. تحتاج الشركات العاملة في صناعة أنظمة الاستشعار والاستشعار الذكية إلى رؤية عالمية. لا ينبغي عليهم فقط رؤية المحيط الأزرق الذي جلبه الإنترنت الصناعي لتطوير صناعة أجهزة الاستشعار الذكية، ولكن أيضًا الاستفادة من السوق الفعال لتحقيق قيمة الإنتاج النهائية والأرباح. ثانيا، تعزيز التعاون بين المنبع والمصب في السلسلة الصناعية وتحسين البيئة الصناعية. بناءً على الطلب في سوق تطبيقات الإنترنت الصناعية، تعمل بنشاط على تحسين قدرة الدعم الصناعي، وتشجيع بناء مجمعات صناعية ومنصات ابتكار عامة، وتسريع إدخال تصميمات وعمليات جديدة، وتقصير دورة تحويل المنتج. تعزيز جذب الطلب لتطبيقات السوق على الصناعة، وتشجيع الشركات المصنعة للتطبيقات على المشاركة في البحث والتطوير وتصنيع أجهزة الاستشعار الذكية من خلال التعاون التجاري والاستثمار، ودمج المراحل الأولية والنهائية للسلسلة الصناعية لتشكيل تعاون صناعي. ثالثًا، تحسين قدرة الحل الشاملة للنظام وتوسيع التطبيق الصناعي. من الضروري فهم مساحة السوق الجديدة التي توفرها مجالات التطبيقات الناشئة، والسعي لتحسين القدرة التنافسية من جوانب تكنولوجيا التطبيقات وحلولها، واتخاذ طلب التطبيق كقوة جذب، ودمج برامج المنتج والأجهزة وأدوات الأمان والشبكات والتخزين والنظام. التكامل، وإعطاء حلول النظام الشاملة، ودفع التقدم التكنولوجي وتعزيز التنمية الصناعية. رابعا، الاهتمام بتطوير مبادئ جديدة وتقنيات جديدة ومواد جديدة لأجهزة الاستشعار الذكية. انتبه إلى الأبحاث المتعلقة بالتكامل والطاقة اللاسلكية وتحديث خوارزمية البرامج والتقنيات الأخرى، وزيادة الأنواع الوظيفية لأجهزة الاستشعار الذكية باستمرار، وتعزيز وضع العمل ليكون أكثر ذكاءً، وتحقيق تطبيق بيئة معقدة متعددة المجالات، وتوسيع نطاق الحصول على البيانات، وتحقيق تبادل البيانات بين المجالات المختلفة، وتحسين مستوى الذكاء.