1月26日大年初五，也是春節(jié)年后返程高峰的開始，春運客流量超7億人次，當日，我國最重要的電視節(jié)目——《新聞聯(lián)播》，特意關(guān)注全國各地春運返程情況。
比較特別的是，本次《新聞聯(lián)播》關(guān)注的春運，有3分多鐘時長，聚焦在我國一個細小的被“卡脖子”的高科技領(lǐng)域——傳感器，這也是新聞聯(lián)播比較罕見地科普某科技應(yīng)用，該新聞片段著眼介紹傳感器在高鐵、道路、橋梁等交通節(jié)點中發(fā)揮的作用，展現(xiàn)我國傳感器等高科技為春運保駕護航，該新聞片段以《傳感中國——分秒為計守護回家路》作為小節(jié)標題。
在《新聞聯(lián)播》的介紹中，可能許多民眾第一次聽到壓力傳感器、振動傳感器、傾角傳感器……等等陌生的名詞，此前或許也并不知道傳感器在現(xiàn)代信息科技中有多么巨大的作用。
與許多高科技領(lǐng)域一樣，傳感器同樣被“卡脖子”，據(jù)權(quán)威機構(gòu)資料顯示，我國80%中高端傳感器需要進口！傳感器芯片進口更是達90%！
《新聞聯(lián)播》春運中，傳感器在發(fā)揮了哪些重要作用？傳感器有多重要？中國傳感器水平如何？
《新聞聯(lián)播》：傳感中國——分秒為計守護回家路
首先，我們來看看《新聞聯(lián)播》中的介紹，傳感器如何在春運中，發(fā)揮重要的監(jiān)測作用，分秒為億萬民眾守護回家的道路。
家住四川省甘孜藏族自治州的小伙夏加拉布，在重慶北站登上了開往成都的復(fù)興號列車。短短77分鐘的車程，這趟列車經(jīng)過的是世界上地質(zhì)最不穩(wěn)定的區(qū)域之一，平均每3分鐘鉆過1個隧道。而在黑暗隧道內(nèi)的快速行駛中，肉眼無法識別的細微安全隱患，也正是靠著監(jiān)測著隧道變形、軌道沉降等諸多傳感器的自動預(yù)警來排除。
回家的第二程路，夏加拉布登上了大巴車，駛上雅康高速。這是一條圓了甘孜地區(qū)人民高速公路夢想的云端天路，它從四川盆地向青藏高原快速攀升，135公里的路程要經(jīng)歷2000米的高差，跨越7座特大橋。
橫跨大渡河的興康特大橋建設(shè)在高海拔、高地震烈度帶、復(fù)雜風場環(huán)境下，卻能夠讓設(shè)計時速達到每小時80公里，投運4年多，日夜車流不息。橋是怎么抵御外界帶來的安全挑戰(zhàn)呢？
原來，大巴一上橋，安裝在大橋不同部位的傳感器就開始工作。這一瞬間，橋面安裝的超高精度傾角傳感器開始計算橋面撓度、橋塔安裝的傾角傳感器收集橋塔傾斜變形數(shù)據(jù)、主梁各部位的傳感器收集橋面振動頻率、幅度數(shù)據(jù)，信息融合歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)計算出了大橋當下和未來的承載能力。
同時，感知環(huán)境危險的傳感器監(jiān)測著地動、風吹等細微變化......眾多傳感器在分秒間、方寸內(nèi)共同守護著大橋的安全。
春運期間，平均每天都有超3000萬人次像夏加拉布一樣奔波在回家的路上，一趟趟智能列車飛馳，一輛輛大巴車穿行于橋梁、隧道間，數(shù)千萬的傳感器編織成一張精密周全的安全網(wǎng)，守護著每一個出行的人，給人們更多的溫暖安全。
在這段3分多鐘的新聞中，許多民眾或許第一次聽說傳感器這個陌生的科技名詞，也第一次了解到傳感器在高鐵、道路、橋梁等等國家重大基礎(chǔ)工程中，發(fā)揮的關(guān)鍵作用。
然而，這只是冰山一角，你知道傳感器有多重要嗎？
傳感器有多重要？十大科技之首?。ㄒ韵聝?nèi)容來源：硬核熊貓說）
日本在上世紀就將它列為十大科技之首，他們的工商界給出評價：誰支配了傳感器，誰就能支配了新時代。
中國、美國、德國等世界將傳感器列為未來重大科技項目，拼命想要在傳感器上實現(xiàn)技術(shù)突破，足以說明它的重要性。
很多人可能很好奇?zhèn)鞲衅鞯降资鞘裁?，為什么一件普通人都很陌生的設(shè)備，會被全世界大國如此重視呢。
今天我們簡單科普一下傳感器技術(shù)，以及它是如何改變世界的。
傳感器是何方神圣？
為了方便理解，我先科普一下傳感器的概念。
簡單來說傳感器可以從它的字面意義來理解，就是一種感應(yīng)和轉(zhuǎn)化的設(shè)備，它能檢測到溫度、聲音、光線等信息，然后將它們轉(zhuǎn)化為機器上面的電流、電壓（等電信號）等，有了它，人類生產(chǎn)出來的機器才能實現(xiàn)智能化。
我們舉個例子：手機有很多功能，它可以拍照、打電話、玩游戲，對吧？
那這些功能是怎么實現(xiàn)呢？其實就是傳感器檢測到手機外面的一些信息，然后把它們轉(zhuǎn)化成電流，這樣我們?nèi)祟惒拍懿倏厥謾C。
比如說拍照的時候，就是鏡頭捕捉到物體的光線，然后把它傳到圖像傳感器上，傳感器檢測到對應(yīng)的光線，然后將它轉(zhuǎn)化成電信號，再經(jīng)過處理和顯示，這就變成我們手機上看到的照片。
所以圖像傳感器就相當于手機的眼睛，是拍攝的核心部件。
手機上還有不同的傳感器，它們可以把聲音、壓力等信息轉(zhuǎn)化成電信號，就實現(xiàn)了通話、指紋解鎖等功能，如果說芯片是手機的大腦，那么傳感器和網(wǎng)絡(luò)就是手機的五官和神經(jīng)，一個用來轉(zhuǎn)化成電信號，一個用來傳輸信息。
如果說沒有傳感器，現(xiàn)在的智能手機連大哥大都不是。
所以，傳感器和計算機、通信技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)，而且傳感器在未來的地位會逐漸超過其他兩個，被專家認為是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，將改變現(xiàn)在和未來的世界。
這句話是不是夸張呢？它又是如何改變世界的？
中國古代的傳感器
這，還要從中國古代說起，大家都知道中國很早就發(fā)明了指南針，那時候還叫做司南，它其實就是一種傳感器，指針可以感應(yīng)地球的磁場，然后指明方向，指南針后來傳入歐洲，并且促成了歐洲大海航時代，加快了整個世界的融合。
說它改變世界進程，其實并不為過吧？
類似指南針的傳感器還有地動儀、日冕儀、溫度計等，這些發(fā)明也都在某種程度上改變?nèi)祟惖纳?，也就是說傳感器從很早之前，就是已經(jīng)在影響世界了。
但這個還不能說明傳感器的重要性，因為當時并沒有傳感器的概念，而是作為整體呈現(xiàn)給大家。
傳感器真正獨立存在，并且展現(xiàn)出它的作用還要從20世紀中期開始算，而且每一次技術(shù)更新迭代，傳感器作用就變得越來越重要。
傳感器技術(shù)迭代
第一代傳感器是：結(jié)構(gòu)傳感器，誕生于20世紀50年代，是第一次工業(yè)批量生產(chǎn)的傳感器，比較典型的代表是：電阻式傳感器，它90%都用稱重上面，大概長這樣:。
像體重計就是稱重的一種，我們?nèi)苏旧先サ臅r候，指針會發(fā)現(xiàn)變化或者顯示一個體重。
它的原理也很簡單，這中間是金屬材料做的，可以導(dǎo)電，我們?nèi)苏旧先ィ@個金屬就會發(fā)生形狀變化，形狀變化又會引起電阻和電流的變化，這樣指針或者數(shù)字就會發(fā)生變化。
基本每個寶寶剛出生都需要先稱量體重，可以說是人類第一個接觸的電子產(chǎn)品就是這個了，說它影響我們每個人，沒毛病吧？
當然這個時期的傳感器比較粗糙的，作用也有限，后來有些頭腦比較聰明的人就想：這些金屬能不能換成其他的東西，比如說對光比較敏感的材料，是不是可以把轉(zhuǎn)化成做成電信號？
答案是當然可以了，我們上面說的圖像傳感器的核心元件就是光敏傳感器，于是在上世紀70年代的時候，物理傳感器就誕生了。
那么既然物理傳感器可以把碰不到、摸不著的光轉(zhuǎn)化成電信號，那么有溫度的熱量可以轉(zhuǎn)化成電信號嗎？如果熱量也可以，那么聲音、磁場等其他物理特性可以轉(zhuǎn)化成電信號嗎？
答案也是可以的，所以傳感器的材料從金屬發(fā)展到半導(dǎo)體、電介質(zhì) 、磁性材料等等各種固體材料，，它的結(jié)構(gòu)很簡單，主要是敏感元件和轉(zhuǎn)換元件，顧名思義，敏感元件就是用來感應(yīng)（檢測）外界的信息，轉(zhuǎn)化就是將感應(yīng)到的信息轉(zhuǎn)化成電信號。
第二代傳感器就比第一代豐富得多，不僅種類多，而且功能也越來越多，像我們生活中常見的開關(guān)，以前只有手動的，現(xiàn)在有聲音感應(yīng)的、感光的，還有觸屏的，用的都是不同的傳感器，還有軍事領(lǐng)域的雷達也是，有紅外線傳感器、毫米波雷達，紅外線雷達等等，也是不同的傳感器。
這些傳感器又做成了各種各樣的檢測設(shè)備，傳感器也開始進入人類各個領(lǐng)域，這個時候產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)認為沒有傳感器檢測各種信息，,那么現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),就不能得到發(fā)展。
但是這還沒完，人類對科技的追求是無止境的，各種設(shè)備的功能不斷增加，對傳感器的需求也越來越多，一個設(shè)備里面可能要求有多種功能，這個時候可能一臺設(shè)備就需要安裝多種傳感器。
比較典型的就是屏幕，以前屏幕只要可以觸摸或者滑動就可以操控手機等設(shè)備，現(xiàn)在屏幕還需要指紋解鎖等功能。
但是呢，要滿足這么多功能，就遇到了一個致命的問題：體積太小的設(shè)備安裝不了很多傳感器。
為了解決這個問題，人們就想了個辦法，能不能把多種傳感器重組下來，集成到同一個傳感器里面?于是集成傳感器就誕生了，人們把很多個傳感器組合在一起或者把傳感器和其他元件組合在一起。
比較常見的手機指紋傳感器，它是由光、壓力、溫度等等多種傳感器集成的。
但是這依舊沒完，后來人們就思考，既然傳感器可以和傳感器組合，那么傳感器能不能和其他高科技結(jié)合一下，讓傳感器性能變得更加優(yōu)秀一點？
答案也是可以的，于是集成傳感器芯片也出現(xiàn)了，它將傳感器與小型的芯片等元件組合在一起，這樣傳感器不僅能感應(yīng)和轉(zhuǎn)化信號，而且還能處理信號，性能得到提升，這就是第三代智能傳感器的前身。
可以說集成傳感器的出現(xiàn)，把傳感器推向了新的高度。
這個時候的傳感器到底有多重要，普通人很難看懂，但是舉個例子大家就知道了。
一臺手機至少有十幾個傳感器，一輛高檔轎車有200多個傳感器、一輛飛機有1000多個傳感器、而我們常見的高鐵的傳感器竟然可以達到5000多個。
傳感器隱藏在每一個設(shè)備里面，沒有它，不管是高鐵還是飛機，甚至宇宙空間站都得歇菜，
美國著名雜志《福布斯》做過評選，他們列出改變世界和人們生活的10大科技產(chǎn)品，而傳感器列排在首位。
這才有了開頭的日本商業(yè)界那句話：誰支配了傳感器、誰就支配了新時代。
但是你以為傳感器的輝煌就到此為止了嗎？那你就太小看它了。
傳感器的逆襲從未停止，集成傳感器是硬件性能的巔峰，但是有些專家還不滿足，就在思考既然傳感器能集成硬件，那么能不能將軟件技術(shù)也組合進來？進一步提升再次傳感器的性能？
答案依舊是可以，這就是第三代傳感器：智能傳感器，它集合了軟硬件的優(yōu)勢，將傳感器的性能再提升一個檔次。
結(jié)語
《新聞聯(lián)播》介紹了傳感器在高鐵、橋梁、道路等國家重大工程中的關(guān)鍵作用，沒有傳感器，許多人回家的路也無法確保安全。
然而這只是傳感器作用的冰山一角，從先進制造、智慧城市、智能醫(yī)療，到現(xiàn)今元宇宙、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能時代，傳感器都是不可或缺的基石。
我國傳感器技術(shù)目前處于什么水平？
一個業(yè)內(nèi)人士公認的數(shù)據(jù)是：中國中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口更是達90%。
傳感器雖然重要，但目前我國國產(chǎn)替代率仍較低，許多傳感器領(lǐng)域與國外先進水平差距巨大，是典型的“卡脖子”技術(shù)之一。
誰支配了傳感器，誰就支配了未來。
