工業(yè)智能化一個必備要素就是信息化的加入與大量應用。具體到生產(chǎn)制造現(xiàn)場，信息化首先要解決的是制造數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示和監(jiān)控。制造數(shù)據(jù)的采集首先是橫向的采集，即將生產(chǎn)現(xiàn)場的所有裝備的制造數(shù)據(jù)采集并經(jīng)由連通的網(wǎng)絡傳輸、存儲到數(shù)據(jù)中心，并按照需要進行顯示，實現(xiàn)監(jiān)控，形成工廠信息化的一個基礎信息平臺。另外一方面是縱向的生產(chǎn)信息集成，包括上述的底層基礎信息平臺、中層的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)以及上層的ERP系統(tǒng)，由此實現(xiàn)完整的制造業(yè)信息化。

 

在整個控制理論里，所有的控制實現(xiàn)都是要經(jīng)過前端的感知，雖然有些系統(tǒng)屬于預先性的設置，但是預先性的設置和條件式的反應完全是兩回事，在工業(yè)智能化方面也是兩個性質(zhì)的。假如將一盆水潑向一個人時，如果是預設置型的，過來的不管是什么水都會躲開，因為無法對水進行感知判斷;而如果是感知型的，要對潑來的水要先感覺是冷水還是熱水，如果感覺很痛苦就會對下面的潑來的水迅速躲閃，如果感覺舒服就會很享受的迎接。在智能化方面，傳感器的角色就是這種關鍵性的，沒有了感知，智能化將無從體現(xiàn)。如果整個系統(tǒng)都是很多經(jīng)驗性或者預測性的，這里面首先就需要超大數(shù)據(jù)的支撐，另一面在實際情況中各種變化都是新的，不可能先有一種預先對其準確無誤的預測，這就會給實際的生產(chǎn)造成某種隱患。所以在智能生產(chǎn)中，傳感器的角色是絕對關鍵的。

 

現(xiàn)代工廠自動化系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)傳輸越來越依賴于智能傳感器。從前，傳感器只負責監(jiān)控和測量，卻不分析。隨著傳感器變得更加智能，它們能夠更好地對其所檢測的工作進行評估，并能實時地完成任務。傳感技術在不斷地更新與變化中，越來越多的智能技術被用在傳感器上，網(wǎng)絡技術也已開始與傳感器緊密結(jié)合，形成新一代的智能傳感器。智能傳感器必須讓產(chǎn)品生產(chǎn)線持續(xù)運行，通過低延遲和實時網(wǎng)絡，連接至高性能可編程邏輯控制器(PLC)以及人機界面(HMI)系統(tǒng)。對制造廠商而言，時間就是金錢。只要制造的產(chǎn)品能夠達到規(guī)定質(zhì)量水平，高效的生產(chǎn)線就會盡可能快地持續(xù)運行。高速、可靠的傳感器必須非常迅速(數(shù)毫秒甚至更快)地監(jiān)控或者測量生產(chǎn)線的各種狀態(tài)。之后，網(wǎng)絡必須以最小時間的延遲、且不中斷生產(chǎn)的情況下，傳輸這種信息。我們需要大量的工業(yè)通信協(xié)議來實現(xiàn)所要求的關鍵通信性能，例如：PROFIBUS/PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERlink、SERCOSIII等。另外，如PLC等處理元件必須正確地實時響應，否則會影響生產(chǎn)率，造成損失利潤。工業(yè)生產(chǎn)過程中，傳感器的諸多功能包括檢測溫度、運動、光學對象和位置、重量、加速度、化學成分、氣體、氣壓或者其他壓力、液體流動以及物理世界的其它方面。傳感器的工作環(huán)境是十分惡劣的，振動、強電磁干擾、沖擊、高濕、高低溫等;特別的場合還要求傳感器具有防火和阻燃功能。工業(yè)智能化目前面臨的挑戰(zhàn)是如何使智能傳感器具備上述所有的智能功能，以及傳感器如何在非常惡劣的工作環(huán)境中正常工作。

 

目前，智能傳感器作為21世紀最具影響力和發(fā)展前景高新技術，正引起國內(nèi)外電子信息界的高度重視。光電行業(yè)開發(fā)協(xié)會(OIDA)預測，智能傳感器的國際市場銷售量將以每年20%的高速度增長，智能傳感器將在工業(yè)自動化時代扮演更加重要角色。在中國市場內(nèi)，傳感器行業(yè)就是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，因為不管是德國的工業(yè)4.0，還是中國的工業(yè)2025，具體到物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、智能家具，這些的前端核心都是傳感器。在整個工業(yè)4.0過程中，傳感器可以說需求巨大，市場廣闊，應用廣泛，但也因為這樣，出現(xiàn)了技術分散、市場分散、投資分散的問題，一個“散”字正代表了現(xiàn)在整個傳感器市場，這對未來的發(fā)展也將是一個難點。展望2015年，傳感器產(chǎn)業(yè)仍將保持高速增長態(tài)勢，傳感技術會在挑戰(zhàn)難題的過程中取得更大的發(fā)展，傳感器在智能化生產(chǎn)進程中會發(fā)揮更加關鍵的作用。