中国载人航天工程原副总设计师沈力平：传感器也要智能化 既能做“皮肤”又能当“大脑”

中国载人航天工程原副总设计师、国际宇航科学院（IAA）院士沈力平

在航空航天领域，传感器的应用非常广泛。

昨日，2019中国国际智能产业博览会传感器与物联网高峰论坛在北碚区举行，中国载人航天工程原副总设计师、国际宇航科学院（IAA）院士沈力平在论坛上作主题为“传感技术的定位、应用及发展”主旨报告，随着5G商用的即将到来，对传感器的要求越来越高，由此来看，传感器行业将面临巨大的机遇和挑战。

作用重要

传感器性能决定信息提取质量

什么是传感器？沈力平介绍，传感器是能感受规定的被测量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器可按照被测量的类别、制备工艺、输出模式、供电方式、换能原理等方面进行分类。同时，还可以按照传感器不同的使用场景、工作原理进行分类，其类别达到三万多种。

沈力平称，传感技术在系统中具有重要作用，系统可分为自然系统和人为系统两大类。研究领域主要是人为系统。构成系统的各部分之间必定存在着物质、能量和信息的交换，而信息的传递与交换又是构成系统的必不可少的要素。比如，人、机和环境构成的系统，从航空航天方面来看，人主要指的航天员，机则是主体上的航天器，环境分为两个层次——飞船外壳之外的外太空，以及外壳以内的环境。

沈力平表示，不同性质、不同结构的事物中间，有信息的传递才能成为系统。任何一个系统离开了信息的传递和交换，从本质上来说就不称其为系统。“如果把智能化监控系统比作系统的中枢神经，计算机无疑起到了大脑的作用，而分布于整个系统中的各种传感器或敏感器件，就相当于神经单元。”

由此来看，传感器作为信息提取单元，处于被测对象和测量系统的前端，其性能将直接影响信息提取的质量。

前景展望

AI、芯片技术发展为传感器添智

“在航空航天领域，传感器的应用非常广泛，各类飞机都配置了大量传感器，一架飞机上有多达2000至4000个机载传感器。”沈力平举例称，神舟飞船由13个分系统组成，其中，仅飞船环控生保分系统就包括了座舱大气总压、温度、湿度等近20个品类的测量参数，近百路信号。

中国传感器发展经历了三个阶段，分别是结构型传感器、物性型传感器以及智能化传感器等三个阶段。目前，智能传感器正蓬勃发展，智能传感器是传感器集成化与微处理器相结合的产物，具有信息采集、处理和交换信息的能力。

沈力平表示，因为传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能两者有机地结合，从而具有一定的人工智能，有效弥补了传统传感器行动的不足。相信在未来，随着人工智能（AI）、芯片技术的进一步发展，智能化的程度将越来越高。