德國進口Johannes全系列ASS 4 K-12/B

2011年，網(wǎng)景公司創(chuàng)始人與風(fēng)險投資家馬克·安德森提出了非常具有創(chuàng)見，而且已經(jīng)成為現(xiàn)實的觀點：“軟件正在吞噬世界”。到今天，如果把句子中的“軟件”替換為“傳感器”，這一觀點同樣適用。自傳感器誕生以來，由于它可以幫助人類將曾經(jīng)不可知、難判斷的信息變成易獲取、更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，傳感器已經(jīng)成為數(shù)字化社會較為重要的基礎(chǔ)設(shè)施。從智能手機到智能語音設(shè)備，從能源平臺到工業(yè)設(shè)備，傳感器自然而然地“化身”為人類連接機器、人類自身，以及自然環(huán)境的外延器官。隨著傳感器，以及與之相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲、儲能、新材料、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備等軟硬件技術(shù)的發(fā)展，還有成本的持續(xù)下降，傳感器的應(yīng)用場景將變得越來越豐富。據(jù)預(yù)測，到2020年，將有3000億個傳感器遍布于我們的日常生活中，市場規(guī)模將達到105億美元，而可打印的柔性傳感器的市場規(guī)模將達到73億美元。那么，在今天，傳感器到底已經(jīng)有哪些用途？在未來，甚至在未來50年，傳感器又將經(jīng)歷怎樣的進化，并將如何改變世界？一、今日無處不在的傳感器從消費電子到農(nóng)業(yè)、從交通到醫(yī)療、從能源到航空航天，從工業(yè)到城市管理，傳感器已經(jīng)深度融入人類生產(chǎn)與生活。1.消費電子在消費電子領(lǐng)域，隨著人類對功能需求的不斷增加，各類產(chǎn)品集成的傳感器也越來越多。比如，在智能手機中就裝有光線傳感器、距離傳感器、重力傳感器、陀螺儀、GPS、指紋傳感器等十多種傳感器。2.農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，通過安裝在動物身上或農(nóng)舍中的傳感器，我們可以實時監(jiān)測動物健康狀況和各種風(fēng)險，以大限度地減少動物疾病和死亡率，并提高生產(chǎn)力和生育率。通過田間的傳感器，我們可以精確了解天氣和土壤數(shù)據(jù)，以便確定種植、灌溉、施肥和收割的時間。3.建筑在智能建筑中，傳感器可以實時監(jiān)測建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量、光照強度、煙霧濃度、溫度變化等數(shù)據(jù)，從而讓我們更好地管理室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少能源消耗，改善居住和工作環(huán)境。4.醫(yī)療保健在醫(yī)療保健方面，傳感器可以用于糖尿病、高血壓等慢性疾病患者的藥物和生活方式的管理，還可以幫助子女或護工實時監(jiān)測患有老年癡呆癥或阿爾茨海默氏癥等疾病的老年人的行為。在發(fā)現(xiàn)異常時，可以即時尋求醫(yī)生幫助或呼叫急救服務(wù)。通過傳感器，醫(yī)生可以遠程監(jiān)控患者心率、血壓、血糖、心電等健康指標(biāo)，并通過可服用電子藥丸，了解患者服藥情況和治療情況，以及時給出指導(dǎo)建議?？傮w而言，傳感器可以降低醫(yī)院成本，提升醫(yī)療質(zhì)量，減少昂貴的緊急入院費用的頻率和住院治療費用。5.城市管理對于城市管理部門，傳感器可以幫助管理人員實時掌握燃氣、電力、自來水、污水等地下線路及設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況；可以實時監(jiān)控道路車輛與行人流量，及時調(diào)整交通運輸策略，以減少交通擁堵；可以告訴汽車駕駛員何處有空余車位，以避免不必要的時間浪費，并減少碳排放；甚至可以發(fā)現(xiàn)并追蹤疾病的爆發(fā)與傳播路徑。6.其他領(lǐng)域沒有傳感器，就沒有物聯(lián)網(wǎng)，也就沒有工業(yè)4.0。在工業(yè)、能源、等領(lǐng)域，傳感器可以實現(xiàn)對設(shè)備的預(yù)測性維護，通過對傳感器收集的數(shù)據(jù)進行分析處理，可以對潛在的問題做出反應(yīng)，從而大限度地降低設(shè)備停機成本。二、更加精彩的未來未來，傳感器將變得更小、更便宜、更準(zhǔn)確、更靈活、更節(jié)能、更環(huán)保，能夠收集更多類型的數(shù)據(jù)，并集成越來越多的新技術(shù)。1.更小，更便宜隨著各種新平臺和新材料的應(yīng)用，制造商可以制造更小的傳感器，其性能可以與毫米級和微波級的電子元器件一樣高，并且隨著更少的硅的應(yīng)用，成本將大幅降低。同時，新平臺還會降低傳感器的設(shè)計、開發(fā)和制造成本。從長遠來看，可自我校準(zhǔn)的傳感器具有非常高的成本效益。通過自動校準(zhǔn)，可以減少傳感器的維護次數(shù)和時間，并大幅降低維護成本。另外，可自我修復(fù)的傳感器將會有更廣泛的應(yīng)用范圍，并使維護成本更低，特別是在發(fā)生各種災(zāi)難和風(fēng)險時將大有用處。2.更高的準(zhǔn)確性目前，多通道協(xié)作頻譜感知的研究還處于初期階段。未來，一旦技術(shù)成熟，它將比現(xiàn)在的單通道傳感器提供更精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。更準(zhǔn)確、更可靠和可復(fù)制的傳感器將在醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有更多的應(yīng)用場景，其實現(xiàn)的功能也更加強大。3.更靈活且更柔性柔性傳感器是未來傳感器發(fā)展的一個重要方向。目前，柔性光傳感器、PH傳感器、離子傳感器和生物傳感器仍處在早期開發(fā)階段。在未來，這些柔性傳感器將擁有更多創(chuàng)新應(yīng)用，如人造皮膚、可穿戴傳感器和微動傳感。通過微線技術(shù)和磁場，傳感器可以像頭發(fā)絲一樣纖細，而又具有彈性，不需要電源，可以無接觸地測量溫度、壓力、拉力、應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)和位置。4.更好的感知與更多的數(shù)據(jù)未來的傳感器將更有效地模仿人類的感官，來檢測、處理和分析復(fù)雜的信號，如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。例如，這些先進的傳感器不僅僅能夠感知大量的單一分析物(例如二氧化碳)，還可以破解氣味中的每個組成部分。此外，智能微塵是由振動驅(qū)動的微觀傳感器，可以監(jiān)控戰(zhàn)場、高層建筑或動脈堵塞等各種情況。5.更多的醫(yī)療應(yīng)用目前，很多與健康相關(guān)的傳感器主要用在娛樂和生活方式領(lǐng)域，它們的功能達不到醫(yī)療級的要求。未來，更多醫(yī)療級的傳感器將通過嚴(yán)格的監(jiān)管審批并實現(xiàn)醫(yī)療應(yīng)用。隨著實驗室系統(tǒng)的微型化，將加速生物危害感知的新興技術(shù)的研發(fā)，可穿戴傳感器將成為真正的醫(yī)療級設(shè)備，而非簡單的生活和娛樂之用。醫(yī)療檢測將更加輕松，一臺檢測儀器可以分析更多的物質(zhì)，并減少對檢測樣品量的需求，比如，可以通過汗液和眼淚等體液即可完成健康檢測?？赏谭幫枋菍嶒炇蚁到y(tǒng)微型化的一個應(yīng)用，例如，已經(jīng)有很多健康科技初創(chuàng)企業(yè)使用可吞服傳感器替代傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡檢查，以減少患者的痛苦。還有一些科技公司研發(fā)的可吞服或可植入藥丸，可以在體內(nèi)長期持續(xù)給藥，讓患者的日常治療更為輕松。6.更節(jié)能當(dāng)前，大多數(shù)傳感器并不是很節(jié)能，因為其始終處于開啟狀態(tài)。未來，傳感器將變得更智能，并由特定條件驅(qū)動，只有當(dāng)達到某個條件時才能被激活，而當(dāng)它們處于待機模式時，幾乎沒有功耗。此外，傳感器還可以從周圍環(huán)境中獲取能量，實現(xiàn)更長久的運行。例如運動、壓力、光線，或患者身體與周圍空氣的熱量差異等都可以成為傳感器的能量來源。7.更環(huán)保在未來，環(huán)境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。例如，傳感器可以采用由細菌驅(qū)動的，可降解的紙基電池，此類傳感器可用于農(nóng)田管理、環(huán)境監(jiān)測、食品流通監(jiān)測或醫(yī)療檢測等領(lǐng)域，而不會污染環(huán)境。8.更高的復(fù)雜性和更好的兼容性通過協(xié)調(diào)工作，傳感器將獲得額外的復(fù)雜性。傳感器集群可以更好地協(xié)調(diào)傳感器之間的工作，并通過自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)來確定工作內(nèi)容和位置。此外，各種新技術(shù)的采用，也將使傳感器變得更加多樣化。例如，通過激光技術(shù)，傳感器可以通過物質(zhì)*的光譜識別出物質(zhì)組成；飛行時間傳感器可通過紅外光脈沖測量兩個物體之間的距離；由晶體、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白質(zhì)等材料制造的壓電傳感器可以更好地對外部壓力和潛熱進行響應(yīng)。在未來，各種基礎(chǔ)科學(xué)的進步將進一步推動傳感器技術(shù)的快速進化。傳感器將變得更加小型化、人性化，人機交互更加友好；同時，它們將變得更加隱形，更加不易察覺。隨著傳感器更加深入地融入我們的日常生活，以及與AI等新技術(shù)的融合，在未來的互聯(lián)互通和自動化的世界中，傳感器將使我們的生活更加美好。
業(yè)智能化席卷，在“機器換人”的浪潮中，上海正成為越來越多工業(yè)機器人誕生的搖籃。在上海，不僅ABB、發(fā)那科等*齊聚，本土機器人制造企業(yè)也鉚足了干勁。

在金山一家工廠的生產(chǎn)流水線邊，一個個機器人正忙碌工作著。它們沒有人型軀殼，也不是變形金剛般的龐然大物，它們大部分只是一條巨大的胳膊。

這些看似有些笨拙的機器人，在上海沃迪智能裝備機器人研究院院長顧文昊和他的團隊眼里卻是寶貝——高附加值，并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，其技術(shù)含量已達到國內(nèi)*水平。

“機器換人”不再是賠本買賣

進入21世紀(jì)，依靠機器人，國外工廠已逐漸從勞動密集型“制造”走向智能化“智造”，但在國內(nèi)，機器人還是個新鮮事物。

沃迪裝備董事長趙吉斌看好國內(nèi)機器人市場的發(fā)展，但他調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然他的一些老客戶如食品廠、飲料廠有意購買搬運機器人，但當(dāng)時國外的機器人太貴，售后服務(wù)又不方便，與人工成本相比，*沒有優(yōu)勢。

“這就是為什么當(dāng)時我們想造中國人自己的機器人，過去技術(shù)被國外企業(yè)壟斷，中國企業(yè)只能支付高昂的品牌溢價”。顧文昊說，隨著沃迪機器人打破行業(yè)壟斷，*不得不讓價格回歸合理區(qū)間。“這或許是民營企業(yè)為中國制造業(yè)做出的另一種貢獻。”

據(jù)介紹，功能類似的機器人過去價格高達幾百萬元，現(xiàn)在，只要幾十萬元就能買到。這大大降低了中國制造企業(yè)升級生產(chǎn)線的成本，“機器換人”也不再是賠本買賣。

自主研發(fā)體系是企業(yè)的核心

在業(yè)界，工業(yè)機器人被稱為“制造業(yè)頂端的明珠”，想要摘取這顆寶珠并不容易。更何況當(dāng)時機器人研發(fā)在國內(nèi)還屬于空白領(lǐng)域，沒有任何積累，機械結(jié)構(gòu)、控制電路、軟件算法，所有環(huán)節(jié)都要自己摸索。

為了實現(xiàn)從無到有的突破，沃迪智能裝備成立機器人研發(fā)組聘請了業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗的專家，同時招募了一批在國外學(xué)習(xí)機器人相關(guān)專業(yè)的年輕海歸，顧文昊便是其中之一。

顧文昊記得剛開始自主研發(fā)的時候，他們有太多問題要解決，比如機器臂的長短怎么設(shè)計？會有什么影響？背后的原理是什么？這些問題都需要大量實驗才能搞懂。那段時間，團隊成員經(jīng)常連續(xù)一周住在公司，沒日沒夜地討論、實驗和調(diào)試設(shè)備。“有時候確實感到很痛苦，但每次解決難題，內(nèi)心的興奮和喜悅又能帶來前進的巨大動力。”顧文昊說。

在自主研發(fā)過程中，公司借鑒了日本機器人制造企業(yè)的管理模式，購買了德國的一些技術(shù)，引進、吸收、消化、再創(chuàng)新。2009年，在3年研發(fā)后，沃迪自主研發(fā)的*款機器人終于面世

不過在顧文昊看來，相比推出*款產(chǎn)品，在這過程中建立起的自主研發(fā)體系才是企業(yè)的核心。“研發(fā)體系就是新產(chǎn)品開發(fā)的科學(xué)方法，如果體系不好，人和人配合不上，就會導(dǎo)致大量精力浪費在無用功上。有了完備的研發(fā)體系，我們才能將軟件和硬件打通，不斷地改進產(chǎn)品性能、推出新產(chǎn)品，并且在人員變動的情況下，保證公司的研發(fā)能力不受影響。”

得益于這套科學(xué)的自主研發(fā)體系，目前，沃迪智能裝備機器人研發(fā)組擁有的已授權(quán)和軟件著作權(quán)已接近300項。

優(yōu)勢密碼在于深耕細分市場

“無人”車間里，沃迪機器人依靠有一條有力而靈敏的胳膊，將一箱箱飲料、一袋袋化肥包裝好、搬下流水線，碼垛堆疊。這種“干粗活”的碼垛機器人，如今成了工業(yè)市場的明星，被國內(nèi)外許多生產(chǎn)企業(yè)廣泛應(yīng)用于飲料、飼料、冶金、化工等領(lǐng)域。

從2009年到2019年，十年時間，沃迪不斷地對產(chǎn)品進行升級和迭代，機器人產(chǎn)品的銷售額也從百萬元增長到上億元。以碼垛機器人為例，不僅在國內(nèi)市場擁有較高的，還獲得了市場的認(rèn)可，遠銷美國等海外發(fā)達國家。

初公司的產(chǎn)品能靠價格優(yōu)勢贏得市場，當(dāng)行業(yè)整體降價后，一家成立20年的民營企業(yè)又該如何與*差異化生存呢？

在顧文昊看來，密碼就在于沃迪始終精耕細分市場。“相比*們大而全的產(chǎn)品路線，我們更專注于小而精。”顧文昊說，“目前公司的機器人主要集中在碼垛、包裝和物流領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域，我們形成了競爭優(yōu)勢。”

因為專注，沃迪非常了解客戶的需求，可以根據(jù)客戶個性化的需求，定制一套完整的生產(chǎn)解決方案。顧文昊舉了個例子：“客戶的產(chǎn)品不同，機器人所要包裝的形狀也不同，單一的抓手難以適應(yīng)，就需要我們根據(jù)物料的形態(tài)來設(shè)計抓手形狀，在這方面，沃迪比*更了解市場。”

據(jù)介紹，為了能夠達到各類產(chǎn)品碼垛要求，沃迪智能裝備機器人研究組還通過技術(shù)革新，加入視覺識別系統(tǒng)。植入了“一雙慧眼”的沃迪機器人，既可以根據(jù)產(chǎn)品樣式分類堆放，還可以進行自我檢查。甚至主動告知“病情”，為工程師修復(fù)節(jié)約了人力，更為企業(yè)恢復(fù)生產(chǎn)贏得時間。類似這樣的創(chuàng)新，都離不開對細分市場的專注。

一步一個腳印從追趕到*

中國機器人技術(shù)何時能*？面對這個問題，顧文昊笑了笑說：“我沒法預(yù)測具體的時間，客觀上來說，機器人在國外已經(jīng)有了上百年積累，而國內(nèi)只有十多年歷史，雖然中國人肯拼肯吃苦，進步很快，但要在機械性能上做到*可能還需要一段時間，不過我們可以在服務(wù)上、在產(chǎn)品功能上做到*，比如積極擁抱互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，為客戶提供更便捷的服務(wù)等。”

在顧文昊看來，制造業(yè)必須一步一個腳印，不能總想著“彎道超車”。企業(yè)應(yīng)該時刻保持對市場的敬畏，要保證盈利，保證活下去，然后堅持自主研發(fā)，持續(xù)不斷地投入研發(fā)經(jīng)費，踏踏實實地積累技術(shù)和經(jīng)驗。做到這些，自然能夠在自己專注的領(lǐng)域*。

“幸運的是，中國機器人市場足夠大，有無數(shù)細分領(lǐng)域，民營企業(yè)有足夠的生存空間。”他補充說道。

機器人是衡量一個國家科技創(chuàng)新和制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。數(shù)據(jù)顯示，2018年中國工業(yè)機器人銷量達15.64萬臺，同比增長近15%，中國已連續(xù)6年成為工業(yè)機器人的大消費市場。面對未來，顧文昊和他的團隊充滿信心。
將機器人視為威脅的倉庫物流人員可以暫時“長舒一口氣”了。亞馬遜機器人技術(shù)實施總監(jiān)斯科特·安德森(Scott Anderson)昨日表示，亞馬遜倉庫距離*的端到端自動化至少還有10年時間。安德森說：“從現(xiàn)在來看自動化技術(shù)還相當(dāng)有限，并未達到亞馬遜需要的水平。”路透社今天的報道援引了安德森的這番評論，并強調(diào)當(dāng)前的自動化技術(shù)發(fā)展步伐，即使亞馬遜倉庫這種對機器人勞動力而言已經(jīng)十分成熟的環(huán)境也不例外。亞馬遜在美國擁有110個倉庫，45個分揀中心和大約50個交付站，所有這些地方總計雇用了超過12.5萬全職倉庫工人。但是只有一小部分工作是由機器人完成的?，F(xiàn)在的機器人的確不夠精確，而且行動笨拙，需要借助很多培訓(xùn)才能突破現(xiàn)有的狹窄用例。就目前而言，大部分的勞作機器人都被設(shè)定為專門做單一的工作，如果要讓機器人做其他事情，就必須要耗費大量時間及金錢重新編程。而可以一次做不同事情、在不斷變化的環(huán)境下移動的機器人目前仍在研發(fā)當(dāng)中。就連識別對象并在以前從未見過該對象的情況下進行拾取這個簡單過程，也需要借助一系列復(fù)雜的軟件和硬件，更不用說這些軟件和硬件還尚未投入商用。（圖為亞馬遜倉儲機器人Kiva）除了“智商”，倉庫機器人的“不穩(wěn)重”也是一大硬傷。亞馬遜在倉庫中投入使用的機器人已經(jīng)超過了10萬個，主要用來幫助移動和整理產(chǎn)品。其中包括運輸倉庫機器人Kiva(外形酷似身穿橘色外套)以及伸抓拿取的機械臂。然而，就是這些被視作未來倉庫頂梁柱的機器人卻經(jīng)常招來禍患，三番兩次將亞馬遜推上風(fēng)口浪尖。2018年12月5日，在美國新澤西州的一個亞馬遜自動化倉庫內(nèi)，機器人意外戳破了一罐防熊噴霧——有毒氣液馬上彌散開來，機器人“渾然不覺”，人類員工卻“聞之欲猝”，終造成24名員工直接受傷被送醫(yī)院，1名員工進重癥監(jiān)護室，50多名員工受影響。該事故遭到了美國零售、批發(fā)和百貨公司聯(lián)盟的工會主席Stuart Appelbaum的嚴(yán)厲批評：“亞馬遜的自動機器人將人類置于威脅生命的危險之中。這是公司把利潤置于員工健康和安全之上的又一個無恥的例子，我們不能容忍。這個世界上富有的公司置辛勤工作的人的生命于危險之中，不能讓其繼續(xù)逍遙法外。”隨后，亞馬遜在英國的數(shù)據(jù)也被翻了出來，資料顯示，從2015年到2017年，救護車被呼叫到亞馬遜倉庫600次。這些都說明了亞馬遜倉庫機器人確實存在眾多問題。不過，在小編看來，影響亞馬遜倉庫自動化進程的不僅有現(xiàn)實的技術(shù)難題，更有外部的無形壓力。亞馬遜的工人福利是一個經(jīng)常引起爭議的話題，多次遭到組織和其他亞馬遜批評者的抨擊，他們指責(zé)該公司倉庫的工作條件艱苦，把員工當(dāng)成機器。其次，作為美國大的雇主之一，隨著亞馬遜加快部署全自動化倉庫，就必定會日益減少對人力的依賴，而這勢必會對無數(shù)美國家庭造成負(fù)面影響，對社會的穩(wěn)定造成一定的沖擊。工會等組織肯定不會坐視不理，必定會對亞馬遜進行施壓，亞馬遜就必須在社會利益和企業(yè)利益之間做一個權(quán)衡。那么，延長實現(xiàn)全自動化倉庫的時間不僅能取悅各方，也能為自己攻破技術(shù)難點痛點爭取更多的時間，這也不失為一個好辦法。

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