核心觀(guān)點(diǎn)：
1.傳感器是智能裝備重要感官，其研發(fā)過(guò)程往往分為兩個(gè)階段：從技術(shù)創(chuàng )新到成本降低。
傳感器作為智能裝備的自主輸入裝置，相當于人的各種感覺(jué)器官。智能裝備對于外界環(huán)境的感覺(jué)主要有視覺(jué)、位置覺(jué)、速度覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等。智能傳感器是智能裝備獲取外界環(huán)境信息的窗口，其研發(fā)過(guò)程可以分為兩個(gè)階段：第一階段，探索需求，從未滿(mǎn)足的需求中誕生出新型傳感器；第二階段，為更貼合產(chǎn)業(yè)化應用，研發(fā)焦點(diǎn) 向控制成本轉變。以3D激光雷達為例，已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入第二階段，未來(lái)成本有望下降。
2. 智能裝備應用傳感器具有三種趨勢：同類(lèi)傳感器結合、多種傳感器組合、引用場(chǎng)景創(chuàng )新。
在傳統工業(yè)設備向智能化、信息化方向演進(jìn)的過(guò)程中，傳感器扮演發(fā)揮了感知外部信息的作用，其應用過(guò)程呈現三大趨勢。一、同類(lèi)傳感器疊加，單一功能上的縱向深度結合。這 種情況下傳感器之間在功能上有主導和輔助之分，先進(jìn)傳感器往往發(fā)揮著(zhù)縱深作用，負責核心功能的實(shí)現。以無(wú)人駕駛汽車(chē)為例，3D激光雷達在感知系統中起主導 作用。由于無(wú)人駕駛的高安全性需求，其感知系統需要多種傳感器形成相互配合的冗余結構，3D激光雷達在感知系統中起主導作用，是無(wú)人車(chē)測距三重保障中 的第一重。3D激光雷達的效果和成本牽動(dòng)著(zhù)無(wú)人駕駛汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。二、多種傳感器搭配，多種功能上的橫向廣度組合。每種硬件需要完成獨立的功能模塊，因此后臺系統和算法實(shí)現更加重要。以Pepper機器人為例，人工智能算法是其核心技術(shù)。Pepper機器人使用了多種傳感器，各種硬件在功能上并無(wú)主次，技術(shù)核心是識別表情、語(yǔ)言的人工智能算法。三、新型傳感器應用于傳統設備，硬件升級萌發(fā)新生命力。傳感器與傳統設備結合后發(fā)展出新的應用場(chǎng)景，帶來(lái)硬件組合的升級。以?huà)叩貦C器人為例， 2D激光雷達應用于掃地機器人，實(shí)現了激光導航式的路徑規劃，此類(lèi)產(chǎn)品效果與其傳統掃地機在使用上有著(zhù)顯著(zhù)的優(yōu)勢，帶來(lái)了應用場(chǎng)景上的擴展和工作效率上的升級。
投資建議：傳感器作為智能裝備感知外部環(huán)境信息的自主輸入裝置，對智能裝備的應用起著(zhù)技術(shù)牽引和場(chǎng)景升級的作用，并將在產(chǎn)業(yè)化浪潮中優(yōu)先受益。我們建議關(guān)注在無(wú)人駕駛汽車(chē)、服務(wù)機器人等智能裝備的商業(yè)化進(jìn)程中扮演關(guān)鍵角色，且具有良好技術(shù)基礎的硬件設備企業(yè)。
風(fēng)險提示：先進(jìn)傳感器技術(shù)突破低于預期；先進(jìn)傳感器產(chǎn)業(yè)化低于預期；高成本傳感器成本下降空間具有不確定性。
一、傳感器
1傳感器的分類(lèi)與發(fā)展歷程
傳 感器指能夠感受規定的物理量并按一定的規律（數學(xué)函數法則）轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器是設備感受外界環(huán)境的重要硬件，決定了裝備與外界環(huán)境 交互的能力，是設備智能化的硬件基礎，尤其在很多智能設備中，傳感器決定著(zhù)設備的核心能力。一個(gè)典型的傳感器由敏感元件、轉換元件和調理電路組成。敏感元 件用于直接感受被測量，轉換元件用于轉化為電量參數。
傳感器用途廣泛、種類(lèi)繁多。按照測量對象可以將傳感器分為檢測光、放射線(xiàn)、聲信號、磁信號、力、位置信息、溫度、濕度、溶液流量流速等類(lèi)型的傳感器。每一種檢測同樣對象的傳感器又有多種應用和不同的實(shí)現路徑。具體可見(jiàn)如下這張圖。
傳感器的發(fā)展大體可分三個(gè)階段：第一階段是20世紀50年代伊始，結構型傳感器出現，它利用結構參量變化來(lái)感受和轉化信號。第二階段是20世紀70年代開(kāi)始，固體型傳感器逐漸發(fā)展起來(lái)，這種傳感器由半導體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。如：利用材料的熱電效應、霍爾效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器等。第三階段是20世紀末開(kāi)始，智能型傳感器出現并得到快速發(fā)展。智能型傳感器是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結合的產(chǎn)物，使傳感器具有人工智能的特性。
目前，國內傳感器技術(shù)發(fā)展與創(chuàng )新的重點(diǎn)在材料、結構和性能改進(jìn)3個(gè)方面：敏感材料從液態(tài)向半固態(tài)、固態(tài)方向發(fā)展；結構向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發(fā)展；性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩定、壽命長(cháng)久方向發(fā)展。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對傳統傳感技術(shù)又提出了新的要求，產(chǎn)品正逐漸向MEMS技術(shù)、無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)、紅外技術(shù)、新材料技術(shù)、納米技術(shù)、陶瓷技術(shù)、薄膜技術(shù)、光纖技術(shù)、激光技術(shù)、復合傳感器技術(shù)、多學(xué)科交叉融合的方向發(fā)展。
2、傳感器在國內外的市場(chǎng)情況
目前，傳感器的四大應用領(lǐng)域為工業(yè)、汽車(chē)電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品等。其中，在國內，工業(yè)和汽車(chē)電子產(chǎn)品用傳感器占比約42%左右，而發(fā)展最快的是汽車(chē)電子和通信電子應用市場(chǎng)。此外，醫療、環(huán)境監測、油氣管道、智能電網(wǎng)、可穿戴設備等領(lǐng)域的創(chuàng )新應用將成為新熱點(diǎn)，有望在未來(lái)創(chuàng )造更多的市場(chǎng)需求。
近年來(lái)，國內傳感器市場(chǎng)持續快速增長(cháng)，年均增長(cháng)速度超過(guò)20%，2011年傳感器市場(chǎng)規模為480億元，2012年達到513億元，2013年則超過(guò)640億元。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)已由仿制、引進(jìn)逐步走向自主設計、創(chuàng )新發(fā)展階段，國內傳感器及芯片廠(chǎng)商快速發(fā)展，基本掌握了中低端傳感器研發(fā)的技術(shù)，并向高端領(lǐng)域拓展，產(chǎn)生了包括華工科技、大立科技、歌爾聲學(xué)、瑞聲聲學(xué)、廣陸數測、漢威電子、航天機電、美新半導體、中航電測、格科微電子、昆侖海岸、青鳥(niǎo)元芯、華潤半導體等一批傳感器龍頭企業(yè)，已開(kāi)始在中高端傳感器上取得一定進(jìn)展。
國際市場(chǎng)方面，目前全世界約40個(gè)國家從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用開(kāi)發(fā)，研發(fā)機構6000 余家。其中美、日、德等國家實(shí)力較強，產(chǎn)品門(mén)類(lèi)繁多，各種產(chǎn)品累計2萬(wàn)余種。全球著(zhù)名的公司包括美國霍尼韋爾公司、?？怂共_公司、美國恩德?？斯?，荷蘭飛利浦公司，德國英飛凌公司，英國B(niǎo)ell&Howell公司等。
醫療機器人作為一種特殊的新興科技產(chǎn)品，醫療機器人超越了傳統意義上的醫療裝備范疇，該市場(chǎng)由產(chǎn)品效果和剛性需求共同推動(dòng)。市場(chǎng)對價(jià)格、營(yíng)銷(xiāo)手段等因素敏感性較低，而對機器人的治療、恢復、使用效果敏感性極高，這些效果直接決定了產(chǎn)品的受歡迎程度。
二、智能裝備上的傳感器概覽
1智能傳感器是智能裝備感知外界重要輸入
智能裝備能夠感知外界環(huán)境，自主分析判斷并制定決策，并實(shí)現自主反饋或行動(dòng)。上述功能的實(shí)現總體上通過(guò)三個(gè)功能系統來(lái)實(shí)現：輸入系統、計算系統、輸出系統。
一 般而言，智能裝備的輸入系統有兩個(gè)來(lái)源：一個(gè)是人工輸入的設置參數，一個(gè)是通過(guò)自身的傳感器感知外界環(huán)境獲得的信息。人工輸入的參數反映著(zhù)使用者基于自身 使用目的和預期，對于智能設備的設置；傳感器輸入的數據反映著(zhù)智能設備通過(guò)感知外界環(huán)境獲得的有利于設備運轉的信息。因此，傳感器是智能設備除人工干預以 外的唯一輸入，也是智能設備能夠自主獲得信息、自主判斷、自主行動(dòng)的基礎。
2智能傳感器讓智能裝備擁有多種感覺(jué)
傳感器作為智能裝備唯一的自主式輸入，相當于智能裝備、機器人的各種感覺(jué)器官，智能裝備對于外界環(huán)境的感覺(jué)主要有視覺(jué)、位置覺(jué)、速度覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等。
視覺(jué)是智能裝備最常用的輸入系統，并可以分為兩大類(lèi)：一是直觀(guān)的視覺(jué)，數據類(lèi)型是像素組成的圖片，典型的應用如機器視覺(jué)、物體識別等，此類(lèi)傳感器有高速相機、攝像機等；二是環(huán)境模型式的視覺(jué)，數據類(lèi)型是點(diǎn)云數據構成的空間模型，典型的應用是空間建模，此類(lèi)傳感器有3D激光雷達、激光掃描儀等。
位置覺(jué)是指通過(guò)感知周?chē)矬w與自身的距離，從而判斷自身所處的環(huán)境位置，此類(lèi)傳感器有激光測距儀、2D激光雷達、磁力計（判斷方向）、毫米波雷達、超聲波傳感器等。
速度覺(jué)是指智能裝備對于自身運行的速度、加速度、角速度等信息的掌握，此類(lèi)傳感器有速度編碼器、加速感應器、陀螺儀等。
力覺(jué)在智能裝備中用以感知外部接觸物體或內部機械機構的力，典型的應用如裝在關(guān)節驅動(dòng)器上的力傳感器，用來(lái)實(shí)現力反饋；裝在機械手臂末端和機器人最后一個(gè)關(guān)節之間的力傳感器，用來(lái)檢測物體施加的力等。
觸覺(jué)在智能裝備中可以進(jìn)一步分為接觸覺(jué)、壓覺(jué)、滑覺(jué)，此類(lèi)傳感器有光學(xué)式觸覺(jué)傳感器、壓阻式陣列觸覺(jué)傳感器、滑覺(jué)傳感器等，其中滑覺(jué)傳感器是實(shí)現機器人抓握功能的必備條件。
除以上五種人體感覺(jué)以外，一些物理傳感器還具有超越人體的感覺(jué)，比如生物傳感器可以測量血壓、體溫等，環(huán)境傳感器可以測量溫濕度、空氣粉塵顆粒物含量、紫外線(xiàn)光照強度等。這些超越人體感官的傳感器如今被可穿戴設備搭配起來(lái)，可穿戴設備從而被賦予了擴充人體感官的功能。
三、傳感器研發(fā)趨勢
隨著(zhù)微機電系統（MEMS）、激光技術(shù)、高科技材料等的技術(shù)進(jìn)步，傳感器的研發(fā)呈現多樣化的趨勢，有的利用生物材料模擬人類(lèi)皮膚，創(chuàng )新傳感器的觸覺(jué)；有的利用MEMS技術(shù)研發(fā)微型智能化傳感器，從而有利于復雜系統的集成；有的利用高精度的激光技術(shù)創(chuàng )造激光雷達，從而利于系統實(shí)時(shí)感知周邊障礙物與環(huán)境等等。
然 而總體而言，傳感器的研發(fā)過(guò)程呈現兩階段的趨勢：一、技術(shù)創(chuàng )新，根據未能滿(mǎn)足的需求開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。在第一階段中，傳感器研發(fā)創(chuàng )新的方向源于智能裝備、創(chuàng )新設 備的需求，研發(fā)人員根據使用需求，創(chuàng )新出新型傳感器。二、成本降低，應用落地，產(chǎn)品逐步切合產(chǎn)業(yè)化需求。在第二階段中，在研發(fā)創(chuàng )新的過(guò)程中，為了滿(mǎn)足人們 對于智能裝備產(chǎn)業(yè)化應用的需求，研究人員從對技術(shù)開(kāi)發(fā)的關(guān)注轉為對成本下降的關(guān)注，以實(shí)現傳感器大規模生產(chǎn)，智能裝備產(chǎn)業(yè)化應用的愿景。
3D激光雷達就是這樣一種從功能創(chuàng )新中誕生，又開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化開(kāi)發(fā)的傳感器。下面以激光雷達為例，梳理傳感器典型的發(fā)展趨勢。
1研發(fā)趨勢一：技術(shù)向高階延展
3D激光雷達的出現是為了滿(mǎn)足系統對于實(shí)時(shí)空間感知的需求而出現的，無(wú)人駕駛汽車(chē)、無(wú)人機等自主移動(dòng)式機器人出于空間識別、自主避障、規劃路線(xiàn)的目的，需要一個(gè)傳感器能夠實(shí)時(shí)對于周邊環(huán)境進(jìn)行掃描，從而獲知周邊障礙物和道路的距離信息，由此3D激光雷達應運而生。
3D激光雷達的研發(fā)過(guò)程本質(zhì)上是激光測距技術(shù)的升維，和實(shí)現的需求逐步升級的過(guò)程，激光測距技術(shù)是3D激光雷達的基礎。最早激光測距儀的出現，解決了點(diǎn)到點(diǎn)一維距離測量的需求；然后2D激光雷達的出現，解決了在一個(gè)扇形平面內感知接近物體的需求，測量的是平面內的距離；如今3D激光雷達，通過(guò)高速變化激光投射角度，對周邊環(huán)境實(shí)時(shí)掃描獲取距離信息，解決了在三維空間內的障礙物和環(huán)境識別需求，測量的是三維空間內的距離。
3D激光雷達應用最熱門(mén)的領(lǐng)域莫過(guò)于無(wú)人駕駛汽車(chē)，以3D激光雷達為主導的無(wú)人駕駛感知系統是當今無(wú)人駕駛領(lǐng)域采取的主流技術(shù)路線(xiàn)，但是3D激光雷達的成本一直是此技術(shù)路線(xiàn)的痛點(diǎn)。以生產(chǎn)3D激光雷達最為知名的Velodyne公司的產(chǎn)品為例，三款產(chǎn)品按性能最高到底的售價(jià)分別為8萬(wàn)美元、2萬(wàn)美元、8千美元。在無(wú)人駕駛汽車(chē)研發(fā)測試階段，包括谷歌、百度在內的科研機構一直采用8萬(wàn)美元的版本進(jìn)行測試，據了解，谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)的總成本約為30多萬(wàn)美元，而該款64線(xiàn)型的3D激光雷達HDL-64占整車(chē)成本的25%。
2、研發(fā)趨勢二：成本隨應用降低
經(jīng)過(guò)了研發(fā)第一階段技術(shù)創(chuàng )新以后，成本過(guò)高是以3D激光雷達為主的無(wú)人駕駛感知系統的主要問(wèn)題，傳感器生產(chǎn)公司對于激光雷達研發(fā)的關(guān)注點(diǎn)從功能增強轉變?yōu)槌杀究刂?，由此進(jìn)入了研發(fā)第二階段：降低成本以實(shí)現產(chǎn)業(yè)化應用。
在素有電子消費領(lǐng)域科技風(fēng)向標之稱(chēng)的2016CES大會(huì )上，激光雷達科技企業(yè)Velodyne和Quanergy都展出了新型3D激光雷達。Velodyne的Puck Auto和Quanergy的S3與之前相比都是小型化的改良產(chǎn)品。
Velodyne公司的Puck Auto采用32線(xiàn)激光，掃描范圍達200米，可以認為是VLP-16的加強版，相比于VLP-16更加切合于無(wú)人駕駛汽車(chē)的使用需求，相比于另外兩款產(chǎn)品價(jià)格成本更低。該公司已與福特公司達成合作意向，未來(lái)福特公司的無(wú)人駕駛汽車(chē)Fusion將配置2臺Puck Auto，并且Velodyne公司負責人稱(chēng)他們將進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，目標控制在1000美元以下。
Quanergy公司的S3是與德?tīng)柛９竞献鏖_(kāi)發(fā)的固態(tài)激光雷達，采用8線(xiàn)激光，內部無(wú)旋轉部件，可集成于整車(chē)內。在此前的報道中，Quanergy公司的CTO表示每臺S3成本在200美元。價(jià)格極低的原因在于產(chǎn)品的配置，8線(xiàn)、固態(tài)這兩個(gè)特性決定了成本的有效控制。固態(tài)意味著(zhù)不能360度轉動(dòng)，只能探測前方，但探測范圍的不足，可以用數量來(lái)彌補，在車(chē)身四角布置四臺或六臺S3，是德?tīng)柛o(wú)人駕駛汽車(chē)所探索的方案。
通過(guò)這兩個(gè)美國科技企業(yè)在2016CES上發(fā)布的新產(chǎn)品，我們可以得知激光雷達的技術(shù)特性正逐步切合無(wú)人駕駛領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化需求，去除測試階段的冗余硬件配置后，成本有望大幅降低。
四、傳感器應用趨勢：同類(lèi)結合、多種組合、場(chǎng)景創(chuàng )新
傳感器作為智能裝備除人工設置參數以外的唯一輸入，其重要性不言而喻。傳感器感知外界環(huán)境的能力，決定了智能裝備信息輸入的準確性和豐富性。對于傳感器的有效應用的創(chuàng )新，往往也是智能裝備功能創(chuàng )新的基礎。智能裝備對于傳感器的創(chuàng )新應用主要有以下三種趨勢：
1.同類(lèi)傳感器結合使用，單一功能上的縱向深度結合
這種情況下，系統在單一功能上往往有著(zhù)極高的需求，為滿(mǎn)足系統在單一功能上的高復雜需求，同類(lèi)傳感器有機結合，形成的冗余結構保證了系統在該功能上的安全性。如無(wú)人駕駛汽車(chē)的感知系統，多種視覺(jué)、位置覺(jué)傳感器的有機結合，形成了相互補充的冗余結構，從而保證了系統能夠正確、高效地實(shí)時(shí)感知外界環(huán)境，做出正確駕駛決策。
此時(shí)，傳感器之間在功能上往往有著(zhù)主導和輔助的區別和聯(lián)系，起主導作用的傳感器是產(chǎn)品實(shí)現的核心技術(shù)壁壘。
2.多種傳感器組合使用，多種功能上的橫向廣度組合
為滿(mǎn)足系統多類(lèi)型、多層次的輸入輸出需求，多種類(lèi)型的傳感器創(chuàng )新組合，形成智能裝備的多種感覺(jué)，根據多種感覺(jué)形成智能反饋。如情感交互性機器人Pepper以及其他陪護型、早教型機器人等，多種感官的組合形成了視覺(jué)、位置覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等情感感知系統，再通過(guò)內部的人工智能算法形成智能反饋。
此時(shí)，硬件之間不存在主次之分，系統和算法芯片也同樣發(fā)揮重要作用。
3.新型傳感器應用于傳統設備，賦予設備智能化的生命力
新型智能傳感器應用于傳統設備，賦予傳統設備感覺(jué)，從而升級為智能設備。如激光雷達與掃地機器人的結合，形成了路徑規劃式的掃地機器人；血壓傳感器、心率傳感器、位置傳感器和手表、手環(huán)的結合，形成了集各種健康監控功能于一身的可穿戴式設備等。
這種情況下，由于傳統設備本身具備需求，因此是主要一種存量市場(chǎng)的滲透替換現象，而新型傳感器應用帶來(lái)的效果改進(jìn)具有明顯的消費者基礎。
下面我們分別以無(wú)人駕駛汽車(chē)的感知系統、Pepper機器人、掃地機器人為例，梳理傳感器應用的趨勢。
1應用趨勢一：同類(lèi)傳感器疊加，單一功能上的縱向深度組合
以搭載大量傳感器的無(wú)人駕駛汽車(chē)為例。無(wú)人駕駛汽車(chē)通過(guò)感知系統實(shí)現自主識別障礙物、道路、交通信號，該系統是機器取代駕駛員的關(guān)鍵。該系統主要由各種視覺(jué)位置覺(jué)傳感器結合而成，同種類(lèi)型的不同傳感器彼此輔助、彌補，形成多重安全保障，保證了系統的高安全性。
一臺能夠自主駕駛的無(wú)人駕駛汽車(chē)具備以下傳感器：
（1）測距第一重保障：安裝在車(chē)頂的3D激光雷達，可以主動(dòng)構建周邊環(huán)境的空間模型。谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)裝載了Velodyne公司的激光雷達傳感器，能計算出200 米范圍內物體的距離，并借此創(chuàng )建出三維環(huán)境圖形?？梢哉J為，激光雷達傳感器是谷歌無(wú)人車(chē)的視覺(jué)系統，是無(wú)人駕駛系統主要的信息輸入來(lái)源。
（2）測距第二重保障：安裝在前后保險杠的毫米波雷達，不受天氣光照影響，是行駛安全的第二重有力保障。谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)的前后保險杠上面一共安裝了四個(gè)毫米波雷達，這是自適應巡航控制系統的一部分，可以保證谷歌的無(wú)人駕駛汽車(chē)在道路行駛時(shí)處在安全的跟車(chē)距離上，按照谷歌的設計，其無(wú)人車(chē)需要和前車(chē)保持 2-4 秒的安全反應距離，具體設置根據車(chē)速變化。從而能最大限度地保證乘客的安全。
目前，標準車(chē)載雷達多采用毫米波雷達，其他也有采用紅外線(xiàn)雷達的情況。但是毫米波雷達和紅外雷達的共同缺點(diǎn)是對于行人的反射效果極弱，因此只能應用于保持前后車(chē)距，作為3D激光雷達的輔助。
（3）測距第三重保障：超聲波雷達，測距穩定性最佳，但距離最近，是行駛安全的第三重保障。超聲波傳感器就是普通汽車(chē)上的倒車(chē)雷達，因其測距穩定性極佳，不受光照、天氣的影響，且能檢測出不分質(zhì)地的障礙物的特點(diǎn)被廣泛使用，但其受測量距離的限制，只能測量10米內的物體。
（4）物體識別：前置攝像機，可以清晰有效辨別事物。車(chē)頭上安裝的攝像機可以更好地幫助汽車(chē)識別眼前的物體，包括行人、其他車(chē)輛等等。這個(gè)相機可以實(shí)現識別交通標志和信號，以及各種的限速、單行道、雙行道和人行道標示等等
（5）車(chē)身定位：高精度GPS，規劃路線(xiàn)。無(wú)人駕駛汽車(chē)充分利用GPS 技術(shù)定位自己的位置，然后利用谷歌地圖，可以實(shí)現最優(yōu)化的路徑規劃。但是，由于天氣等因素的影響，GPS 的精度一般在幾米的量級上，并不能達到足夠的精準。為了實(shí)現定位的準確，谷歌需要將定位數據和前面收集到的實(shí)時(shí)數據進(jìn)行綜合，車(chē)子不斷前進(jìn)，車(chē)內的實(shí)時(shí)地圖也會(huì )根據新情況進(jìn)行更新，從而顯示更加精確的地圖。
（6）車(chē)身狀態(tài)監控：安裝在車(chē)輪的轉速編碼器和加速度傳感器，獲取車(chē)輛自身的速度方向信息。用來(lái)采集車(chē)輪的實(shí)時(shí)轉速，以獲取無(wú)人駕駛汽車(chē)的時(shí)速、車(chē)輪轉速、角速度以及慣性等自身速度信息。
需要指出的是，任何單一設備都無(wú)法完全解決無(wú)人駕駛汽車(chē)的輸入感知問(wèn)題，必須是多設備的密切配合，而同時(shí)對多信息來(lái)源（包括地理信息系統/高精度GPS）進(jìn)行處理，對計算機系統的人工智能提出更高的挑戰。
2應用趨勢二：多種傳感器搭配，多種功能上的橫向廣度組合
多種傳感器的組合應用形成的產(chǎn)品創(chuàng )新是最為常見(jiàn)的傳感器應用趨勢，功能的創(chuàng )新和組合在未來(lái)也將催生多種形式的新型智能裝備，尤其在家庭應用、社會(huì )服務(wù)、公共服務(wù)等領(lǐng)域。以日本軟銀集團研發(fā)的情感交互型機器人Pepper為案例，該機器人就是一種典型的多種傳感器組合使用的產(chǎn)品，Pepper配備了多種傳感器以實(shí)現視覺(jué)（攝像頭、紅外傳感器）、位置覺(jué)（激光測距儀）、聽(tīng)覺(jué)（麥克風(fēng)）、觸覺(jué)（接觸覺(jué)傳感器、滑覺(jué)傳感器）等感覺(jué)，并配備了特制顯示屏以實(shí)現面部表情和心情的表達，構造了機械手臂以實(shí)現肢體語(yǔ)言等等。
Pepper機器人的主要傳感器有：
（1）位于頭部和嘴巴的攝像頭，用來(lái)識別物體和記錄影像；
（2）位于雙眼的激光發(fā)射器和激光接收器，用來(lái)測量目標物體與自己的距離；
（3）位于頭部的紅外線(xiàn)傳感器，用來(lái)識別人的面部輪廓，從而進(jìn)行人類(lèi)情緒的判斷；
（4）位于手部的接觸覺(jué)傳感器、滑覺(jué)傳感器，用來(lái)實(shí)現物體抓握等功能；
（5）其他，例如麥克風(fēng)和用來(lái)輔助機械內部結構的力學(xué)傳感器等。
Pepper機器人的傳感器之間并不存在主次的關(guān)系，各種硬件平等地服務(wù)于整體系統。其人類(lèi)情感識別系統、語(yǔ)音判斷與反饋的人工智能系統是決定產(chǎn)品高下的關(guān)鍵性技術(shù)。
除此以外，近期引起市場(chǎng)關(guān)注的大狗機器人也是運用多種傳感器組合的案例。BigDog機器人是由美國知名軍用機器人研究機構波士頓動(dòng)力研發(fā)的越野型機器人。它的外形像一條大狗，能夠完成走、跑、爬并搬運重物等工作。BigDog的四條腿可以吸收沖擊以回收能量，其獨特之處在于精妙的力學(xué)設計和各種傳感器的應用使得BigDog擁有超高的穩定性和協(xié)調性，能在路況糟糕的野外、山地流暢地行進(jìn)，并且在受到諸如沖撞、腳踢等外力沖擊時(shí)能夠做出反應防止跌倒。其中構成本體感覺(jué)模塊的傳感器有4種：線(xiàn)性電位器，用來(lái)測量BigDog機器人關(guān)節的移位，以判斷關(guān)節部位受力方向的變化；力傳感器，用來(lái)測量執行器、腳踝部位所承受的力，結合線(xiàn)性電位器用來(lái)保持身體的力平衡；電流傳感器，用來(lái)測量伺服電機是否提供了正確的電流；陀螺儀，用來(lái)測量機器人本體的角速度、線(xiàn)性加速度。所有這些傳感器的信息綜合起來(lái)，用來(lái)維持機器人本體的受力平衡。構成外部感知模塊的傳感器有2種：立體攝像頭，用來(lái)感知地面傾斜度，已調整受力平衡，還可以用來(lái)識別障礙物以進(jìn)行躲避；激光雷達，用來(lái)定位引導員，并實(shí)現自動(dòng)避障式跟蹤。
3應用趨勢三：新型傳感器應用于傳統設備，場(chǎng)景創(chuàng )新萌發(fā)生命力
新型傳感器應用于傳統設備是一種場(chǎng)景創(chuàng )新，最典型的案例如出貨量處在爆發(fā)期的掃地機器人。掃地機器人有隨機碰撞式和路徑規劃式兩種，長(cháng)期來(lái)看，路徑規劃式掃地機器人由于其清潔效率高、脫困能力強、方便快捷等特點(diǎn)將逐步取代隨機碰撞式機器人。路徑規劃式掃地機器人中，又有三種不同技術(shù)路線(xiàn)：GPS技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)、激光技術(shù)。
GPS技術(shù)使掃地機器人清楚自身所處的房間內的位置，有效避免了重復清理，提高了清潔效率，但是不能躲避障礙物，因此對于障礙物的探測還是采用碰撞式。此類(lèi)掃地機器人如iRobot的Braava系列、Proscenic的Pro-JOJO系列等。
采用視覺(jué)技術(shù)的掃地機器人主要由iRobot掌握，采用VSLAM視覺(jué)定位技術(shù)，通過(guò)攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行定位算法處理。
激光技術(shù)是指掃地機器人配置旋轉式的激光測距傳感器（2D激光雷達），快速獲取與周邊障礙物的距離，通過(guò)不同的算法進(jìn)行障礙物識別、位置判斷與路徑規劃。
我們認為激光導航的掃地機器人由于其相對成本較低、使用效果好，是路徑規劃式機器人未來(lái)的主要技術(shù)路線(xiàn)。目前市場(chǎng)上生產(chǎn)激光導航的掃地機器人主要有三家：
（1）Neato的XV系列和Botvac D系列
Neato運用的技術(shù)叫做RPS激光測距系統。在掃地機機器人的頂端設置有一個(gè)可旋轉的激光發(fā)射頭和配套接收器，通過(guò)發(fā)射激光掃描自身到邊界每個(gè)點(diǎn)的距離，每秒能夠對周?chē)h(huán)境進(jìn)行五次掃描，從而生成房間內部2D全景數字地圖，還能根據屋內家具位置的變化實(shí)時(shí)進(jìn)行更新。同時(shí)，Neato運用獨特的uMemory坐標記憶算法，在清掃過(guò)程中，自動(dòng)將周?chē)锲返淖鴺藬祿Υ嬖趦却嫘酒?。這樣Neato能夠做到直線(xiàn)清掃，不重復工作。Neato公司的XV系列采用激光技術(shù),售價(jià)2000元人民幣以下。此外最新的BotvacD系列采用激光技術(shù)+坐標技術(shù)，售價(jià)約為3800人民幣。
Neato的2D激光雷達是自主研發(fā)生產(chǎn)的。據了解，由于其成本低廉，針對性強，以至于有些掃地機器人制造商甚至希望Neato能夠單獨生產(chǎn)掃地機器人用激光雷達。
（2）科沃斯的地寶DR系列
在2016年CES展會(huì )上，科沃斯的新產(chǎn)品地寶9（Deebot 9）系產(chǎn)品DR95亮相。該產(chǎn)品采用的技術(shù)是基于LDS激光雷達探測的SmartNavi全局規劃技術(shù)。在清掃開(kāi)始之前DR95會(huì )先繪制一張地圖進(jìn)行智能分區，在用戶(hù)交互系統中對不同的分區進(jìn)行顏色標注以顯示清潔進(jìn)度。目前，配置激光雷達的D9系列產(chǎn)品DR92和DR95售價(jià)分別為3700元和5000元人民幣。
（3）Xrobot的inxni（以?xún)龋叩貦C器人
Xrobot是銀星智能科技的子公司，銀星智能科技是國內最早做掃地機器人的廠(chǎng)商之一，有著(zhù)11年的ODM經(jīng)歷，可以說(shuō)是國產(chǎn)掃地機器人的開(kāi)拓者。5年前，Xrobot公司開(kāi)始研發(fā)導航機器人，其自主研發(fā)的AICU系統，能夠通過(guò)激光掃描實(shí)時(shí)生成2D地圖，主動(dòng)劃分區域，同時(shí)規劃路徑。在2015年12月16日舉辦的新品發(fā)布會(huì )上，Xrobot共推出了3款inxni：入門(mén)款、標準款、至尊款，價(jià)格分別對應為3599元、3999元以及4699元。
激光導航式掃地機器人的售價(jià)在人民幣4,000-5,000元左右，而當銷(xiāo)量最大的掃地機器人為1000~2000元區間。未來(lái)隨著(zhù)未來(lái)2D激光雷達等傳感器成本的下降，激光導航式掃地機器人售價(jià)有望進(jìn)一步下降，從而提升其滲透率。
來(lái)源：MEMS
