未来中国最需要发展的科技是什么?

是芯片还是5G技术?

它们可能都有,但是这些重要的技术都离不开一件不起眼的设备:传感器。

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传感器有多重要?

中国、美国、德国等世界将传感器列为未来重大科技项目,拼命想要在传感器上实现技术突破,足以说明它的重要性。世界联合商会更是曾做出评价:谁支配了传感器,谁就能支配了新时代。

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很多人可能很好奇传感器到底是什么,为什么一件普通人都很陌生的设备,会被全世界大国如此重视呢。

今天我们简单科普一下传感器技术,以及它是如何改变世界的。

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传感器是何方神圣?

为了方便理解,我先科普一下传感器的概念。

简单来说传感器可以从它的字面意义来理解,就是一种感应和转化的设备,它能检测到温度、声音、光线等信息,然后将它们转化为机器上面的电流、电压(等电信号)等,有了它,人类生产出来的机器才能实现智能化。

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我们举个例子:手机有很多功能,它可以拍照、打电话、玩游戏,对吧?

那这些功能是怎么实现呢?其实就是传感器检测到手机外面的一些信息,然后把它们转化成电流,这样我们人类才能操控手机。

比如说拍照的时候,就是镜头捕捉到物体的光线,然后把它传到图像传感器上,传感器检测到对应的光线,然后将它转化成电信号,再经过处理和显示,这就变成我们手机上看到的照片。

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所以图像传感器就相当于手机的眼睛,是拍摄的核心部件。

手机上还有不同的传感器,它们可以把声音、压力等信息转化成电信号,就实现了通话、指纹解锁等功能,如果说芯片是手机的大脑,那么传感器和网络就是手机的五官和神经,一个用来转化成电信号,一个用来传输信息。

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如果说没有传感器,现在的智能手机连大哥大都不是。

比如,陀螺仪,它沿设备坐标系三个轴的旋转,它以每秒弧度为单位检测手机旋转的精确测量值。简单地说,加速度计测量线性运动,陀螺仪测量角运动。两者结合启用自动旋转等功能,它们用于动作敏感的游戏。

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又比如,磁力计,它根据地球磁场感应您手机的方向,该传感器对于导航和指南针应用程序至关重要,因为它可以帮助您的手机识别方向,并相应地调整地图。

还有全球定位系统,与磁力计一样,全球定位系统 (GPS) 是一种带有天线以帮助导航的传感器,它接收来自卫星的连续信号,帮助计算行驶距离和手机的位置。

所以,传感器和计算机、通信技术成为现代信息技术的三大基础,而且传感器在未来的地位会逐渐超过其他两个,被专家认为是物联网的核心技术,将改变现在和未来的世界。

这句话是不是夸张呢?它又是如何改变世界的?

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中国古代的传感器

这,还要从中国古代说起,大家都知道中国很早就发明了指南针,那时候还叫做司南。

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司南是中国古代辨别方向用的一种仪器,是古代华夏劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的发明。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的河北磁山一带。据近代考古学家猜测用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,利用磁铁指南的作用,可以辨别方向。发现的唯一一件实物在四川成都。是现在所用指南针的始祖。

指南针后来传入欧洲,并且促成了欧洲大海航时代,加快了整个世界的融合。说它改变世界进程,其实并不为过吧?

类似指南针的传感器还有地动仪、日冕仪、温度计等,这些发明也都在某种程度上改变人类的生活,也就是说传感器从很早之前,就是已经在影响世界了。

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但这个还不能说明传感器的重要性,因为当时并没有传感器的概念,而是作为整体呈现给大家。

传感器真正独立存在,并且展现出它的作用还要从20世纪中期开始算,而且每一次技术更新迭代,传感器作用就变得越来越重要。下一章我们就详细说下传感器的迭代过程。

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