无线传感器使自动化更加智能
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如今，更强大的处理器与网络连接和工业自动化所需的数据驱动相结合，这推动了应用于工业控制的传感器的革新。由于大量的定制传感设计应用了等距离的钢、铝遥感和绝对定位应用，传感器产品正逐渐迎合更广泛的市场需求。
由于人们对无线传感器在工业应用领域中的兴趣不断增强，全景和基本功能上也不得不产生明显的变化，以便在未来提供更高的性能。
无线传感器的潜在影响
B&B电子公司的产品管理总监，麦克.法里昂对我们说道：“在技术层面上传感器的主要变化，首先是增加了内嵌式智能，但是，影响最大的却是无线传感器那无间断的驱动，因为它改变了系统开发的体系结构。”
B&B 电子已经为原型设备制造商开发了一种嵌入式的802.11b/g无线模块 （Quatech 机载模块） 。RF技术、网络堆栈和先进的安全功能都压缩到了一个紧凑的单板包上。
（来源： B&B 电子）
法利昂说，使用无线传感器存在一个固有问题，人们对这一问题的忧虑甚至超过对无线电技术本身的担忧，这就是普遍对电池和外部供电设备的需求。使用电池供电的传感器，会打破原有的设计模式，因为此时对电量的估算会变得极为重要。大多数的传感器设计都需要考虑一个新的要素，那就是在设计的过程中要更多的考虑通信需求而不是传感器本身。
他说，“若使用电池供电或是使用替代性供电设备供电，传统的传感器构造会在遥感期间快速的消耗掉预估电量。而如果通信协议设计不当，对传感器进行数据查询的睡眠电流和采样电流就会白白的浪费掉预估电量。而浪费的程度需要取决于无线电在空中传输的时间。”
如今重要的是怎样延长电池的使用寿命，通常的做法是让传感器节点处于睡眠模式，当必须进行通信时再唤醒传感器的节点。而这使整个结构发生了转变。在过去，因为没必要省电，所以上游设备（可编程控制器PLC或控制器）时常进行轮询。虽然在数据传输上并没有花费多少时间，但是，仅有控制器实现了系统智能化。
然而，如果不能时常对电池的寿命进行检测，这种毫无节制的轮询将无法实现。因而传感器需要实现智能化，以便能够分辨出需要传输的数据和传输的时间。这就需要工程师去考虑如何改变系统的架构。
法利昂说道，“正如所见，无线技术的这种发展趋势使传感器具有只传输重要数据的能力。”“如果传感器能够识别周围其他传感器的运行内容，那么它在分辨有用信息方面会更加智能化。例如，在电流或程序的设置过程中，当上游闸门打开时，传感器会立即上传数据信息。”
法利昂说道，“要想充分的利用有限的估算电量，我们就不得不在传感器的网络上打注意。然而，传感器的无线接口和电量是有限的，但是也不能因为这些困难而停止不前。系统需要一个全新的设计架构，这种架构要带有数据存储和内嵌式软件。而无线路径的使用使一切成为可能，它打开了转变的大门，虽然，我们这样做只是迫于电量限制的问题。”
法利昂又说，“虽然无线传感器仍在这场变革中处于尖端位置，但是一些传感器公司已经开始与专业的无线公司合作，用以寻求更大的技术变革。现在多数传感器公司是通过购买无线模块并内嵌入传感器中的方法来实现这两种技术的有效结合。而无线技术公司方面也开始涉足传感市场，他们在解决方案的前端加入了传感性能。”
“而正当我们仍在如何将传感和无线技术相结合的第一阶段徘徊时，一些公司已经大步向前的构建出更加智能的架构，他们已经摒弃让PLC绕过轮叫算法，以每100毫秒一个的点击速度，快速轮询200个传感器节点的方法了。”
一个智能型的网络可以使传感器处于睡眠状态，因为它具有判断传输数据和传输时间的能力。此外，也能够使无线电接收器电路处于关机状态。传感器可以在设定的时间间隔里定期被唤醒，然后检查本地的数据 。之后，这种“智能型”传感器将根据输入的数据传输程序来决定是简单的存储数据还是要将数据进行处理。
通常当人们谈论 “物联网”，并且没有特定指明的时候，多数是指网络边缘设备的智能，而不是指使用控制器的集中方式。因而就形成了与这些处于边缘地带的设备进行对话的诉求。此外，若是这些设备之间可以直接对话，那么就为生产智能化网络提供了可能性。
法利昂说，“我们的终极目标就是使用更为分散的智能和通信来实现更为优越和本地化的决定和控制运算。如今的智能型手机就是一个很好的例子，智能型手机并不仅仅是我们所见过的最酷的人机界面（HMIs），里面还内嵌有通信、存储和处理等3、4个性能。总之，无论在世界任何地方，你都有可能成为一个传感节点、人机交互节点（HMI）或是处理节点。”
抛开其他因素，现场总线之战使业内人士明白了一个道理，那就是“不要认为由消费者和市场选择的企业技术不行，这无疑是一场毫无胜算的赌博”。在未来，有两种技术我不敢下注说它们不行，那就是WIFI和蓝牙。芯片组正向着更加集成的方向发展。一个集成组能包含全套的无线设备和处理器。此外，电量管理也超乎想象的变得越来越好。也许未来在传感器类的应用设备中，一些组将能轻易获得满足五年使用需求的电量。
等距离对铝和钢的遥感
倍加福的汽车市场部经理托马斯.米勒告诉我们，“在汽车车体的生产车间里，存在两种有待解决的需求。一种是对铝制部件的遥感需求。最典型的是，以前的发动机盖、车门和车身侧边的面板都是钢制的，但是现在，由于咖啡厅的普遍规格、节省燃油消耗和降低车身重量的需求，高端车型的主体越来越多的使用铝制面板。”
米勒说道，通常情况下，近距离传感器会在特定距离下对钢 进行遥感，但是，当使用相同的传感器在相同的距离下对铝进行遥感时，遥感的效果会降低60% 。若是将两者间的距离缩小，铝制材料就会有凹陷的危险，因为铝比钢更易变形。因而，这就需要一种在等距离条件下能对这两种材料进行有效遥感的传感器。
“当既装有钢制部件又装有铝制部件的车体从流水线上下来的时候，人们就希望有一种装置能用于任何一种部件。过去，需要装两个装置，一种金属对应一个装置。这种装置是用来固定并焊接部件的。而在装置里面装有一个传感器，用来分辨部件的种类，看看是铝还是钢。”
另一种是对下线的不同车型的遥感需求。当制造商推出一款新车时，会推出双门、四门和五门（第五个是车尾向上开启的车门）的车型，这就需要传感器来分辨即将下线的是哪款车型。因为车门、尾门和车顶线通常是有区别的。
米勒说，“从去年起，使用一个传感器来辨别3到4种不同的车型变得越来越流行。这种辨别在以前也可以做到，但是不常用，因为对各种车型的辨别都需要使用6到8个传感器。因而，如今制造商开始寻求一种方法，可以用一个传感器来辨别多种车型。”
这种探寻的结果就是，传感器只专注于一个局部，并且使用一种嵌于设备中的配置（这种配置可以跟踪数据并优化执行时间）来辨别双门、四门或五门车型，这种功能使传感器类似于使用离散输出的低档相机系统。米勒接着说道，这些应用为光电传感器的发展增加了阻碍。并且由于解决方案易于编程，对不同车型使用离散输出，传感器正在蚕食掉低端视觉相机的市场份额。
绝对定位应用
目前，传感器存在一种发展趋势，即需要传感器去感知绝对位置，这里的绝对位置并不仅仅是指单点定位。从旋转编码器开始，从增量到绝对位置都有一个级数，有时也会移动到线性包。图尔克公司的商业开发部经理克鲁杰.邓拉普说道，“相比靠点数脉冲的增量输出值，工程师们更想知道绝对位置。关键是要有更好的控制性和控制的可靠性，既要能感知机器的工作内容又要能进行有效地追踪。”
过去，许多自动单元为焊接夹具上的形成终端限制进行遥感。但是现在，通过使用线性反馈，系统不仅可以感知螺母是否就位，甚至还可以感知被焊接到支架上的螺母的型号是否正确并且有没有焊反。此外，有缺陷的部件在流程中可以被更早的发现，从而降低成本，也无须中断组装流程。
邓拉普说，“我们有些较新的线性产品使用了一种遥感技术。这就意味着这些产品将对自动焊接机产生的磁场免疫。现在我们就可以使用以前那些因受磁场影响而无法使用的设备了。”
例如，由于自动单元变得更加复杂，我们可以更有效的使用传感器来优化检测流程；由于更多的使用模型和比例输出，我们就可以精确的确认机器的位置；由于将传感器应用于易碎产品的生产流程中，我们可以更有有效地降低损失。由于生产率的提高，特别是进程的加速，导致了对流程突然开启和停止，这会造成不必要的损失，而针对比例控制所应用的精确位置反馈可以帮助我们降低这种损失。
邓拉普又说道，“电感传感器可以消除因磁场的存在而产生的一些问题。例如，应用于线性马达周围的焊接应用和检测行为。我们的矢量马达和驱动应用即使受到磁场影响，也不太会出现什么问题，但是要想在线性方面将传感器和绕阻隔离开却十分的困难，因为线性马达的绕阻是在外的。
大批量定制的传感器设计
设计新型的传感器是一种发展趋势，而另一种趋势是工厂内的大批量定制。这种大批量的定制可以更加迎合实际应用的需要。它的优点是能够简化安装和配置、定制硬件以及能够轻松的运行优质的软件性能和选项。
邦纳公司光电传感器市场部经理丹尼斯.史密斯说道，“微处理器技术的出现，使机器制造商得以实现大批量的定制。所谓的大批量定制，就是为特定的应用需求提供一种事先定义好的配置，在出厂前就已预先配置好，并可以在机器上直接安装，这样就不需要机器制造商在使用环境下对配置进行额外的手工设定。 ”
定制的内容包括简单设置、参数设置、定制的选项设计和特定选项。这种定制可以优化遥感性能。而特定产品请求则记录了特定应用的需求。例如，需求目标和项目。这里的目标和项目是指定制的安装框架、电缆和连接器。如果需要更改固件（指内载的软件），邦纳公司会针对特定应用的需求进行数据采集。
史密斯说，即使在光电传感器中没有为 EtherNet/IP 或 PROFINET 等通信标准配备网络结点，但是供应商支持的输入/输出链接（IO-Link）也会提供点对点的网络结点。从而使光电传感器能够与工厂的网络相连接，且这种链接既简单又花费不多。连接后就可以对传感器的输出进行监控并对实时数据进行搜集。如，滤镜上有灰尘或是在运行的过程中出现了变形。又如，如果在运行的过程中颜色发生了变化，用户就能够检测并记录这种变化的过程。