در چشم انداز فناوری اطلاعات امروزی که به سرعت در حال تحول است، حسگرها به عنوان پلی که دنیای فیزیکی و سیستم های دیجیتال را به هم متصل می کند، به اجزای اساسی ضروری سیستم های صنعتی مدرن تبدیل شده اند. با ادغام عمیق فناوری هایی مانند اینترنت اشیا (IoT)، هوش مصنوعی (AI) و اینترنت صنعتی، نقش حسگرها از یک بخش ساده چندگانه یکپارچه سیگنال، به یک بخش ادغام کننده سیگنال چندگانه تبدیل شده است. محاسبات لبهای و حتی تصمیمگیری{2}} خودمختار که پیشینه صنعت و اهمیت توسعه روزافزون برجسته را برجسته میکند.
ظهور صنعت حسگر ناشی از نیاز فوری به دادههای دقیق،-زمان واقعی و انبوه در تولید صنعتی و مدیریت اجتماعی است. سنسورهای اولیه عمدتاً کنترل فرآیند صنعتی و اندازهگیریهای آزمایشگاهی را با عملکردهای نسبتاً ساده و دقت محدود و سازگاری محیطی انجام میدادند. با ورود به عصر اطلاعات، خطوط تولید خودکار تقاضاهای بیشتری را برای نظارت آنلاین پارامترهایی مانند دما، فشار، جابهجایی و جریان ایجاد کردهاند که حسگرها را به سمت کوچکسازی، یکپارچهسازی و هوشمندی توسعه میدهند. در سالهای اخیر، با گسترش در زمینههایی مانند شهرهای هوشمند، وسایل نقلیه متصل، کشاورزی هوشمند و مراقبتهای بهداشتی، سناریوهای کاربردی برای حسگرها بهطور تصاعدی رشد کردهاند و از کارخانههای صنعتی به زیرساختهای شهری، وسایل نقلیه حملونقل و حتی دستگاههای پوشیدنی گسترش یافته و یک شبکه سنجش جامع را تشکیل میدهند.
اهمیت آن در درجه اول در توانمندسازی ارتقاء صنعتی منعکس شده است. حسگرها میتوانند پدیدههایی را که قبلاً نامرئی یا دشوار بود، به جریانهای داده قابل تجزیه و تحلیل تبدیل کنند، که مبنایی برای بهینهسازی تولید، کنترل مصرف انرژی و قابلیت ردیابی کیفیت فراهم میکنند و کارایی استفاده از منابع و ایمنی عملیاتی را به طور قابلتوجهی بهبود میبخشند. در تولیدات پیشرفته، سنجش دقیق کنترل پذیری پردازش و مونتاژ سطح میکرونی را تضمین می کند. در صنعت انرژی، سنجش توزیع شده به دستیابی به بازرسی هوشمند و هشدار اولیه شبکه های برق و خطوط لوله کمک می کند و خطرات حوادث را کاهش می دهد. در مرحله دوم، حسگرها پشتیبان اساسی برای تحول دیجیتال هستند. حجم عظیمی از دادههای حسگر، پایههای آموزشی را برای مدلهای محاسبات ابری و هوش مصنوعی فراهم میکند و سیستمها را قادر میسازد تا از آگاهی محیطی و قابلیتهای تطبیقی برخوردار باشند و تحول هوشمند صنایع تولید، لجستیک و خدمات را به پیش ببرد. ثالثاً، حسگرها نقش مهمی در معیشت مردم و حکومت عمومی دارند. کاربردهایی مانند پایش کیفیت هوا، آزمایش کیفیت آب، هشدار زودهنگام بلایا و پایش سلامت، توانایی جامعه را برای پاسخگویی به چالشهای محیطی و بهداشت عمومی افزایش میدهد و رفاه عمومی را بهبود میبخشد.
در حال حاضر، صنعت حسگرها با چالشهای فنی متعددی از جمله کوچکسازی و یکپارچهسازی چند-عملکردی، مصرف انرژی کم و اتصال گسترده، و قابلیت اطمینان و امنیت بالا مواجه است و در عین حال فرصتهایی را که با ادغام مواد جدید، فرآیندهای جدید و الگوریتمهای پیشرفته به وجود میآیند، فراهم میکند. در مقابل پسزمینه تلاشهای جهانی برای ترویج توسعه سبز، کم کربن{2} و پایدار، حسگرها ارزش بیشتری را در زمینههایی مانند مدیریت انرژی و نظارت بر انتشار کربن نشان خواهند داد. قابل پیشبینی است که با تکرار فناوری و کاربردهای عمیقتر، حسگرها همچنان به عنوان «اعصاب حسی» جامعه اطلاعاتی عمل میکنند و زمینههای مختلف را برای شتاب بخشیدن به مرحله جدیدی از هوشمندی و کارایی سوق میدهند.
