智能无线传感器多领域应用的创新路径与投资策略

摘要：智能无线传感器作为物联网和人工智能等领域的关键技术之一，近年来逐渐成为各行各业的关注焦点。本文对智能无线传感器在多个领域的应用进行分析，探讨其创新路径和投资策略，以期能为相关产业发展提供有益的参考。

关键词：智能无线传感器；应用领域；创新路径；投资策略

DOI：10.12433/zgkjtz.20241322

一、智能无线传感器的定义和特点

（一）智能无线传感器的定义

智能无线传感器是一种能够感知、处理并传递信息的设备，不仅能够检测物理量（如温度、压力、湿度等），还能利用内置的微处理器对这些信息进行处理，实现数据的智能化处理和初步判断。智能无线传感器通常具有自校准、自适应、故障诊断和数据融合等功能，能够提高测量的准确性、可靠性和稳定性。

（二）智能无线传感器的特点

智能无线传感器具有集成性、智能化、网络化和适应性的特点。其中，集成性指的是集成了传感器、微处理器、存储器等部件，形成一个微型化的系统。智能化指的是能进行数据处理，如信号调节、线性化、温度补偿、诊断和自校准等。网络化是指可以便捷地与外部系统进行通信，支持网络接入，从而实现数据的远程监控和分析。适应性是指能够适应不同的工作环境和条件，提供高稳定性和可靠性。

二、智能无线传感器的应用领域

智能无线传感器的应用领域非常广泛，包括工业自动化、环境监测、智能家居、医疗健康、交通管理等多个方面，对促进社会生产力的提高和生活质量的改善起着重要作用。随着物联网和智能制造技术的发展，智能无线传感器的需求和应用将更加广泛。

（一）个性化医疗领域

智能无线传感器可以实时监测患者的生理参数，如心率、血压、血氧等，为医生提供更准确的诊断依据。通过分析传感器收集的数据，医生可以为患者制定个性化的治疗方案，达到治疗效果。

（二）智能交通领域

智能无线传感器可以实时感知车辆的位置、速度、加速度等信息，为车辆提供导航、驾驶辅助和安全监控等功能。通过与其他车辆和交通设施的通信，智能交通系统可以实现车辆的协同控制，提高交通效率和安全性。

（三）工业互联网领域

智能无线传感器可以实时监测设备的运行状态、工艺参数等信息，为企业提供设备的远程监控、故障诊断和预测性维护等功能。通过将传感器数据与企业的信息化系统进行集成，企业可以实现生产过程的智能化管理，提高生产效率和产品质量。

（四）智能家居领域

智能无线传感器可以感知室内的温度、湿度、光照等信息，为用户提供智能的家居控制和环境调节功能。通过与其他智能设备的互联互通，智能家居系统可以实现设备的自动化控制和智能化管理，提高用户的生活品质。

三、智能无线传感器多领域应用的创新路径

（一）实现单一产品的跨行业应用

传统的硬件整体效率较低，每进入一个新的行业领域都需要投入大量的研发成本。而在传感器行业中，因传感器具备平台型硬件的特性，可以实现多领域的跨行业应用。主要原因在于，单个传感器往往专注于物理世界某一特定维度的参数测量，如温度、湿度、震动或加速度等，很多行业在这些特定参数上均有共同需求，加之无线化的智能传感器数据是在本地或云端处理的，容易自成体系，所以能够轻松地在多行业复用。例如，秒秒测科技制作的无线温度标签，一个小巧而精致的小薄片可以用在生物制药、生鲜、超市连锁、工业、农业、建筑物节能、新能源车火灾探测、危险品运输、电力等多个行业。

（二）研发技术不断革新

随着智能无线传感器在各个行业和领域的应用日益广泛，为了更好地适应各种不同的需求，需要不断改进其性能和功能，如提高传感器的精度、降低功耗、实现多传感器融合等。此外，还需要加强传感器与其他技术的深度融合，如物联网、人工智能、大数据等，以实现更广泛的应用。智能无线传感器的应用范围十分广泛，需要多维度的技术来支撑。

除了传感器元器件以外，智能无线传感器的核心技术在于通信、供能、算法、存储、显示等。

1.通信创新

按照成本与耗电（主要是资源消耗），可分为4个象限来描述智能无线传感器的相关技术创新（见图1）。

图1   智能无线传感器在通信方面的技术创新

一般而言，可以分为闭环和开环两个场景来分析。在闭环场景中，所有要监测的物品被接触到的点是有限的，如存放危险品的集装箱，可以使用RFID、LoRA/433等类型的技术。在开环场景中，监测产品的活动范围不可预知，接触面也不可预知，如疫苗、海鲜的温度监测等，可以使用蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信等类型的技术。

目前，我国在智能无线传感器的应用方面还处于初期阶段，有上量的限制。虽然私有协议的存在可以尽可能地将某方面的性能发挥到极致，但私有协议只能在一个闭环场景中应用，其应用的量比较小，成本也比较高。考虑成本控制的前提下，可以在公有协议基础上进行微创新，使得这类产品具备更强的互联互通性。在所有技术中，蓝牙技术最为便捷，应用范围广，每台智能手机都有蓝牙（而没有RFID），且蓝牙技术比Wi-Fi、蜂窝网与卫星更加省电。在电池技术没有重大突破前，智能无线传感器的省电供能尤为关键。

2.供能创新

某种无线产品在供能方面若依赖电线，其灵活性就会大幅度被削减。因此，无线智能传感器需要在技术上解决无线供能和省电问题。目前，在蓝牙标准组织里提出了环境物联网（Ambient IoT）的概念，其核心理念是从环境中获取微弱的能量并积攒起来用于通信。这里提到的环境物联网并非测量环境的物联网，而是指通过从各种可行的环境源中采集能量来供电的物联网。在环境空间中，微能量包括无线电波、光、运动和热等。通过这方面的创新，可以推动低维护/免维护智能无线传感器的发展。这种技术在很多场景中都具有非常重要的应用价值，如智能家庭、建筑物、工业部署等。

3.算法创新

智能无线传感器在各个领域中的应用，所需的元器件并非全部出自本公司。不同领域应用中所涉及的元器件特性各异，若是使用几乎一样的元器件，将无法保证监测速度。因此，产品的结构设计与算法设计显得尤为重要。结构设计很容易被人模仿，但算法创新很容易形成技术门槛。算法的优劣直接影响着智能无线传感器的多方面性能，如准确度、测量速度、省电能力、通信效率以及存储效率。

4.存储创新

目前，市面上的传感器大多还在使用传统的方法存储数据，人们也普遍认为存储的成本较低，无需在这方面下功夫。然而，随着智能无线传感器朝着海量数量处理的方向发展，存储创新的重要性日益凸显。通过存储创新，不仅可以实现成本的有效控制，还能提升低带宽传输的效率，甚至有可能催生出能够记录长达十年数据的低成本传感器产品。

5.显示创新

显示是UI交互的方式之一。虽然IoT大多数情况下是M2M（Machine-to-Machine）的机器间交互，但在某些情况下，仍需将结果直接展示给人类用户。电子纸在这种情况下可能是一个理想的选择。特别是在数据不频繁变动时，对于静态显示，电子纸所需要能量为零。因此，目前来看，电子纸可以作为IoT和传感器的显示材料。

（三）积极促进产品成本最低化

近年来，智能无线传感器的应用范围日益扩大，技术不断革新的同时必须考虑成本控制问题。要实现产品成本的最小化，除了技术创新，还需综合考虑供应链、应用创新驱动等。特别是在生物制药行业，按照法规进行最小包装的生物制品温度监控，最核心的问题就是成本。以疫苗为例，其应用量巨大，如何实现低成本的最小包装追溯，对于法规的落实至关重要。因此，研发出成本极低的监测设备，并将其与疫苗的最小包装相结合，可能是提高整体效率的最佳方案。总的来说，在智能无线传感器领域的创新中，需要不断追求更低成本的产品，以推动整个移动物联网价值最大化。

（四）应用创新

智能无线传感器的应用创新需要深入了解各领域的需求，开发出满足特定场景的传感器产品和解决方案。比如，在医疗领域，可以开发出可穿戴式的智能无线传感器，实时监测患者的生理参数；在工业领域，可以开发出具有自诊断功能的智能无线传感器，提高设备的可靠性。

1.后装市场

后装市场通常指的是在设备制造或场景搭建完成后，发现某些地方需要额外增加传感器以实现连续监测。此时，传统的有线且功能单一的传感器往往无法适配。例如，已投入使用的机柜若加装有线传感器，需停机甚至返厂处理，涉及重新布线、编程等环节，成本高昂且机柜停工带来的损失太大。又如，GMP实验室对无尘环境有严格要求，若加装有线传感器涉及穿墙打洞，产生的施工粉尘对于实验室的损害是不可逆的。在这种情况下，需要一种开机即用、无需复杂施工的智能无线传感器来满足新的监测需求。

2.更小颗粒度的监测

当前，IoT领域已达成共识，即传感器的成本越低，其监测的颗粒度就能越小，总体价值就越大。IPv6的发布为物联网社会带来了无尽的IP地址资源，理论上可以为全球每一粒沙子都分配一个唯一的IP地址。例如，医药冷链中的温度记录仪，由于成本较高，监测通常只能停留在大颗粒度层面，如监测冷库或冷运车。若在疫苗运输过程中冷运车出现问题，货主往往难以迅速找到合适的冷库暂存，也缺乏有效的实时监控手段来确保疫苗的安全运输。然而，若这种温度记录仪的成本能大幅下降，其监测的颗粒度便可以到最小包装级别，也就能有效预防和发现这类事故。

（五）商业模式创新

智能无线传感器的商业模式创新需要结合市场需求和产业特点，探索新的商业模式和盈利模式，比如，可以通过提供定制化的传感器解决方案、开展数据服务等方式，实现商业价值最大化。第一，在数据服务方面，智能无线传感器可以收集大量的环境和设备数据，这些数据具有较高的商业价值。企业可以通过提供数据分析和应用服务，将传感器数据转化为商业价值，为用户提供更好的服务。第二，不同行业和应用场景对智能无线传感器的需求不同，企业可以根据用户的需求，提供定制化的传感器解决方案，满足用户的特定需求。第三，智能无线传感器产业涉及多个领域和技术，企业可以通过合作共赢的方式，整合产业链资源，提高产业整体竞争力。第四，企业可以搭建智能无线传感器平台，为用户提供传感器的接入、管理和应用服务。通过平台化运营，企业可以降低用户的使用成本，提高用户满意度。

四、智能无线传感器多领域应用的投资策略

（一）关注团队的硬件基因

传感器的成本越低，监测颗粒度越小，给社会带来的价值越高。在投资时，要考察团队是否具备硬件基因。在智能无线传感器领域，高端的研发人才是企业致胜的关键所在，企业的技术突破、产品创新、品牌塑造和服务提升，都离不开宝贵的人才资源。

（二）关注技术领先企业

在投资智能无线传感器领域时，应关注那些在技术研发、产品创新和市场应用等方面具有领先优势的企业。这些企业往往能够引领行业发展，具有较高的投资价值。同时，企业应避免存在过多的短板，尤其在软件方面，应具备通信技术与算法研发的核心能力。

（三）关注企业的产业能力

智能无线传感器最终是以硬件产品出货交付的。企业是否有大规模制造的能力，如供应链能力、制造能力、DFM（Design For Manufacture）设计能力等，效率是否足够高，有能力或曾经做出过极致性价比的产品，这些特征可以作为选择企业的关键要素。

（四）关注企业的行业整合能力与资本能力

随着智能无线传感器市场的不断发展，行业整合的机会也将逐渐增多。投资者可以关注那些具有较强整合能力的企业，如行业龙头企业、跨界企业等。这些企业在行业整合中往往能够获得更多的市场份额和发展机会。一般而言，这些企业有如下特点：一是商业嗅觉灵敏，擅长开放式创新，有快速学习能力，可以把产品跨行业应用。二是有资本运作能力，能够通过融资获得快速发展，通过投资获得上下游优势。

五、结语

智能无线传感器作为物联网和人工智能等领域的关键技术之一，具有广泛的应用前景和投资价值。通过对智能无线传感器在多个领域的应用、创新路径和投资策略进行分析，可以为相关产业发展提供有益参考。在未来，智能无线传感器将不断创新和发展，为各领域的智能化发展提供更加准确、更加可靠的数据支持。

参考文献：

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作者简介：梁于阳（1972），男，湖北武汉人，工商管理硕士，秒秒测科技（北京）有限公司首席执行官，主要研究方向为微型智能家电。