2030年，世界三大傳感器強國之一日本押注這9大領(lǐng)域！

日本是世界上公認(rèn)的三大傳感器強國之一，擁有眾多歷史悠久、技術(shù)底蘊深厚的傳感器企業(yè)。 本文來自日本下一代傳感器協(xié)會（次世代センサ協(xié)議會，JASST），該協(xié)會成立于1989年，旨在以“傳播和發(fā)展傳感器技術(shù)”為?標(biāo)，在?本開展傳感器和執(zhí)?器的研究和開發(fā)，主要?向?校、科研院所、?產(chǎn)?家等專業(yè)人員，村田、旭化成、歐姆龍、羅姆、橫河電機、富士電機等等眾多知名日本傳感器企業(yè)均是其會員單位，是日本影響力較大的傳感器行業(yè)協(xié)會。 2018年協(xié)會成立30周年之際，發(fā)布了《傳感技術(shù)的普及與未來-智能社會X傳感器 2030》（センシング技術(shù)の普及とこれからの社會——スマート社會 × センサ 2030）），報告主要指出了未來10年（2020-2030），傳感技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用最迅猛的9大領(lǐng)域，并從系統(tǒng)開發(fā)的?度介紹了應(yīng)注意的傳感技術(shù)（及其外圍技術(shù)）。 相信2022年這3年來世界傳感技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)部分驗證了這份報告的遠(yuǎn)瞻性。這些領(lǐng)域，也是許多日本傳感器企業(yè)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)、布局的領(lǐng)域，我們來看看吧。 未來的傳感技術(shù)將與對應(yīng)“大腦”的AI和云，以及對應(yīng)“神經(jīng)系統(tǒng)”的物聯(lián)網(wǎng)和5G協(xié)同融合，全新的基礎(chǔ)設(shè)施將被不斷地創(chuàng)造出來。從2020年到2030年，“先進(jìn)傳感系統(tǒng)”將解決各個領(lǐng)域的技術(shù)問題和加快社會創(chuàng)新。 作為支撐智能社會的“幕后”，傳感技術(shù)的重要性會越來越高。 幸運的是，全世界都在積極討論??智能、物聯(lián)?、社會 5.0 等，傳感技術(shù)定位為基礎(chǔ)技術(shù)，其作?備受期待。

1、能源X 傳感器2030 在資源匱乏的日本，提升能源自給率成為緊迫的課題。然而，傳感器是擺脫化石燃料，向節(jié)能、可再生能源轉(zhuǎn)換不可缺少的關(guān)鍵器件之一。 汽?用的化?燃料將在未來逐步淘汰，取?代之的是電動汽?的崛起。 2030年日本國內(nèi)電動汽車（EV）或插電式混合動力汽車（PHV）將占日本新車銷量的20%至30%。在電機、逆變器、電池等與電動汽車驅(qū)動相關(guān)的部分，使用了大量的傳感器，通過傳感器監(jiān)視電能的流動，確保了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

從節(jié)能的觀點來看，“零能源住宅（ZEH）”的引入也在推進(jìn)。 零能源住宅，由絕熱性能高的建材，太陽能發(fā)電面板，能源調(diào)節(jié)器，高效率的住宅家電，家庭能源管理系統(tǒng)HEMS（Home Energy Management System）等組合實現(xiàn)。 日本政府設(shè)定了到2030年，國內(nèi)新建住宅的能源消費量總和為零的目標(biāo)。

另外，在住宅節(jié)能方面，家用的固定型燃料電池（能源農(nóng)場）也起著重要的作用。在日本國內(nèi)，到2030年，將有約1成家庭，大概530萬臺家用固定燃料電池被使用。 關(guān)于日本的可再生能源，因有FIT制度（固定價格收購制度）的支持，發(fā)電量逐漸增加?？稍偕茉矗颂柟獍l(fā)電以外，（陸上）風(fēng)力發(fā)電和生物能源，地?zé)岚l(fā)電，以及使用海洋能源的波浪發(fā)電等，日本設(shè)定了到2030年，可再生能源占總電力供給22~24%的目標(biāo)。

2、健康?長壽 X 傳感器 2030 根據(jù)日本內(nèi)閣政府的白皮書數(shù)據(jù)顯示，2025年日本高齡化率（65歲以上人口的比例）達(dá)到30.0%，預(yù)計2030年日本男性的平均壽命為82.39歲，女性為88.72歲。 在人均壽命100歲的社會，既要延長健康壽命，又要控制醫(yī)療、護(hù)理費，減輕護(hù)理者的負(fù)擔(dān)。為此，平時的健康監(jiān)測和疾病的早期發(fā)現(xiàn)很重要，在這樣的需求下，持續(xù)監(jiān)測生命信息的“生命感知”將被更廣泛利用。 2020年，全?聚合和管理信息的“個?健康數(shù)據(jù)平臺”（Personal Health Record，PHR）啟用。個人在醫(yī)院的臨床數(shù)據(jù)、藥房配藥數(shù)據(jù)、護(hù)理數(shù)據(jù)，都可以?次性查看。最終，個?的所有重要信息也將被整合到 PHR 中。

同時，從健康管理的角度出發(fā)，通過科學(xué)方法測量員工心理壓力的心理健康檢查正在企業(yè)間普及。壓力根據(jù)傳感器檢測到的唾液淀粉酶、呼出氣中的氨濃度、心跳紊亂等進(jìn)行量化。這提高了人們對“心理健康”的認(rèn)識，促進(jìn)了精神疾病的預(yù)防。 在護(hù)理場所，使用監(jiān)控傳感器和監(jiān)控攝像機的護(hù)理將成為主流。它測量床上的重量負(fù)荷、起床頻率、活動量、睡眠時間、心率、呼吸等，并在檢測到異常（心律失常、呼吸暫停、下床跌倒等）時通知護(hù)理人員。

此外，還有一種將老年人體能下降形象化并導(dǎo)致跌倒事故預(yù)防的運動。 老年人的身體能力是通過測量下肢的肌肉力量和肌肉質(zhì)量來量化的。如果跌倒事故減少，臥床老人的數(shù)量就會減少，照顧者的負(fù)擔(dān)也會減輕。 此外，將通過壓力傳感器、肌電傳感器和吞咽（吞咽食物）聲音的分析來測量老年人的吞咽能力，以防止誤吸事故。

在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，監(jiān)測患者生命信息并將其用于治療和護(hù)理的方法也將得到廣泛應(yīng)用，這將使用大量附著在人體上的可穿戴傳感器和融入人體的傳感器。 例如，為了解病理，我們定期測量腦電波、心率、心電圖、體溫、血壓、血糖水平等。人工智能系統(tǒng)通過分析在醫(yī)療信息服務(wù)器中的測量數(shù)據(jù)，為主治醫(yī)師提供重要決策信息。

3、安全保障 X 傳感器 2030 為了防止災(zāi)害和事故的發(fā)生，減少損失，在交通等城市生命線社會基礎(chǔ)設(shè)施中安裝了各種傳感器。 未來 10 年，IoT（物聯(lián)網(wǎng)）將在社會基礎(chǔ)設(shè)施方面取得進(jìn)步，所使用的傳感器數(shù)量將呈爆炸式增長。（關(guān)于城市生命線相關(guān)內(nèi)容，請參看《為傳感器裝上鴻蒙系統(tǒng)，華為盯上了這塊萬億級“肥肉”》） 首先，將開發(fā)檢測主要橋梁、隧道和斜坡（建設(shè)道路和住宅用地開發(fā)形成的人工斜坡）異常和測量損壞程度的技術(shù)。 傳感器和攝像頭用于監(jiān)控需要警惕的位置，生成的測量數(shù)據(jù)和捕獲的圖像存儲在云端?；谌斯ぶ悄艿姆治黾夹g(shù)的引入將推動預(yù)測性維護(hù)，延長社會基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命，并降低維修成本。

關(guān)于交通基礎(chǔ)設(shè)施，我們將過渡到在道路、車輛和行人之間傳遞信息的協(xié)作型 ITS（智能交通系統(tǒng)）。 例如，在能見度較差的十字路口安裝側(cè)路傳感器，以檢測汽車、摩托車和行人的接近。該信息通過使用車輛到基礎(chǔ)設(shè)施 (V2I) 通信的道路傳感器傳達(dá)給車輛駕駛員，以防止正面碰撞。 此外，還有一種方法是讓接近的車輛通過車輛對車輛（V2V）通信直接傳輸有關(guān)本車位置和速度的信息，以防止碰撞。此外，行人和車輛攜帶的移動設(shè)備之間的互動也將開始。通過車輛對行人 (V2P) 通信，接收有關(guān)車輛接近行人的位置和速度的信息，移動終端會警告行人碰撞危險。 在日本，2020年開始提供5G（第5代移動通信系統(tǒng)）服務(wù)，2020年以后，這種5G技術(shù)將用于協(xié)同ITS。 為了減少交通事故，將使用傳感器和攝像頭對駕駛員進(jìn)行監(jiān)控。分析駕駛員眨眼、面部表情、體表溫度等，并檢測駕駛員困倦、疲勞、突然身體狀況不佳和注意力不集中的系統(tǒng)將得到普及。

此外，還將提高傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測地震、火山爆發(fā)、海嘯、洪水和山體滑坡等自然災(zāi)害的能力。 傳感器節(jié)點的數(shù)量和傳感器可獲取的數(shù)據(jù)類型將增加，從而提高預(yù)測災(zāi)害位置和損失的準(zhǔn)確性。這將為居民提供適當(dāng)?shù)氖枭⒅笇?dǎo)和救援。 用于監(jiān)測自然災(zāi)害的傳感器和攝像機不一定安裝在人們可以接近的地方。具有自主飛行能力的無人機（無人駕駛飛行器），將用于深山、峽谷、偏遠(yuǎn)海島等人類難以進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行預(yù)警、監(jiān)視，以及傳感器的增設(shè)和維護(hù)。

除了應(yīng)對災(zāi)害和事故，從預(yù)防犯罪（安全）的角度，傳感器和相機的監(jiān)控技術(shù)也將快速發(fā)展。 隨著基于人工智能的圖像識別技術(shù)的引入，安裝在車站、機場和街道上的安全攝像頭將得到加強。將可以實時識別多人的面部表情，更容易識別可疑人員和走失兒童，并追蹤特定目標(biāo)。

4、機器人 X 傳感器 2030 現(xiàn)在，許多工業(yè)機器人和自動導(dǎo)引車在工廠運行，但在未來十年，“機器人”將作為消費和商業(yè)設(shè)備出現(xiàn)。 比如專注于與人交流的社交機器人（通訊機器人、服務(wù)機器人）、幫助做家務(wù)的家電機器人等將會流行起來。 這些機器人配備了用于障礙物檢測和人/物體識別的傳感器和攝像頭。根據(jù)從傳感器和攝像頭獲得的信息，我們創(chuàng)建了一個周圍區(qū)域的地圖，并將其作為確定下一步行動的基礎(chǔ)。在社交機器人方面，出現(xiàn)了人形、動物模型等多種形態(tài)的產(chǎn)品。云端AI用于模擬情緒表達(dá)、性格、學(xué)習(xí)（成長）等。 此類機器人在旅游景點和娛樂設(shè)施的導(dǎo)引工作，老年人福利設(shè)施的護(hù)理支持，以及為外國游客提供多語言接待和客戶服務(wù)等多種應(yīng)用中被社會認(rèn)可，將是不可或缺的存在。

掃地機器人是幫助家務(wù)勞動的家電機器人代表。機器人真空吸塵器將具有增強的傳感能力，并將能夠正確規(guī)劃復(fù)雜的清潔路線，例如躲避地板上的電源線。 此外，機器人還可以根據(jù)地板的狀況和污垢類型，選擇最佳的清潔和洗滌方法。隨著這樣的功能提升，掃地機器人的家庭普及率將逐步提升。

無人機（小型無人駕駛飛行器）將越來越多地用作使生活更方便的機器人。 2020年前后，無人機將開始在山區(qū)、偏遠(yuǎn)島嶼等無人區(qū)投遞包裹。從 2025 年到 2030 年，包括城市在內(nèi)的人口稠密地區(qū)的行李遞送將全面展開。無人機還將用于緊急響應(yīng)，例如在發(fā)生災(zāi)難時運送貨物。 此外，無人機的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括測量和地圖數(shù)據(jù)采集、樹木和農(nóng)作物生長情況的調(diào)查以及高處和危險區(qū)域的維護(hù)和檢查。

基于語音輸入搜索信息、播放音樂視頻、控制智能家電的AI音箱和AI顯示器也將逐漸普及。盡管這些設(shè)備沒有移動部件，但可以將它們視為代表家中人員操作計算機和電子設(shè)備的“代理”型機器人。 這些AI助手設(shè)備，利用云端AI進(jìn)行語音識別、自然語言識別、機器翻譯等。 未來，隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，對句子所表示的“意義”的理解將會提高。我們還可以通過關(guān)聯(lián)句子和圖像來識別和搜索。 此外，隨著可連接和控制的家電和傳感器種類的增加，人工智能輔助設(shè)備將在智能家居的構(gòu)建和運營中發(fā)揮核心作用。

5、UI（人機交互） X 傳感器 2030 隨著高精度傳感器和相機變得越來越便宜和越來越商品化，用于向計算機發(fā)出指令和從計算機獲取信息的人機交互 (UI) 技術(shù)將會發(fā)生變化。 目前主流是通過顯示屏交換指令和信息的圖形UI，當(dāng)然支持語音交互的設(shè)備數(shù)量也在增加。 除了這些之外，未來還會有越來越多的設(shè)備使用手勢、觸覺和人類思維本身作為人機交互的操作。 對于使用手勢作為輸入方式的 UI，我們使用可以獲取目標(biāo)對象的距離信息以及圖像的傳感器，例如 TOF（飛行時間）類型的深度圖像相機或雙鏡頭立體相機。 這些傳感器讀取人體四肢和指尖的動作，推測用戶的意圖，切換設(shè)備的操作模式、處理內(nèi)容、顯示畫面等。 這種手勢識別技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于游戲機、智能手機、HMD（頭戴式顯示器）和車載信息設(shè)備。 2020年至2025年，還將引入社交機器人、AI輔助設(shè)備、智能手表、電子標(biāo)牌（數(shù)字標(biāo)牌）等。

隨著 HMD 和可穿戴終端的普及，從計算機獲取信息的技術(shù)正在出現(xiàn)新的發(fā)展。AR（增強現(xiàn)實）技術(shù)將通常人類看不見的事物和信息疊加顯示在真實視野中，將擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。 AR目前正在游戲機和智能手機中投入實際應(yīng)用，但未來它將用于制造/維護(hù)、建筑、物流和醫(yī)療保健等工業(yè)應(yīng)用。

通過皮膚的觸覺傳達(dá)信息和意圖的觸覺反饋（haptics）技術(shù)正在逐漸被引入。 觸覺反饋使用傳感器讀取手的位置和運動，并精細(xì)控制執(zhí)行器產(chǎn)生的振動和氣壓變化，以及電刺激的強度、頻率和持續(xù)時間，以實現(xiàn)逼真的觸覺感受。 觸覺反饋用于游戲機、VR（虛擬現(xiàn)實）設(shè)備和智能手機，但 2020 年左右，它還將被引入到車載信息設(shè)備、家用電器和街道信息終端（kiosk 終端）。 此外，現(xiàn)今技術(shù)已經(jīng)嘗試記錄和再現(xiàn)觸覺。用指尖觸摸物體，用壓電元件傳感器檢測皮膚上產(chǎn)生的振動。傳感器的輸出信號被調(diào)制到人類可以感知的頻率，并被傳感器放大器記錄下來。如果您根據(jù)這些數(shù)據(jù)操作換能器，您可以將觸覺傳達(dá)給第三方。

傳感器和相機的商品化，將促進(jìn)測量大腦活動的設(shè)備的小型化和成本降低，這為技術(shù)應(yīng)用鋪平了道路。 例如讀取大腦中的生物信號，并將其連接到計算機和機器人的腦機接口（BMI），定量分析消費者心理的神經(jīng)營銷學(xué)。 2030年，大腦活動測量的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒓眲U(kuò)大。

6、自動駕駛 X 傳感器 2030 為了避免交通事故的發(fā)生，減少事故造成的損失，如今的汽車配備了各種駕駛輔助功能（碰撞制動、車道偏離警告、定速巡航和跟車距離控制等）。 未來，這些功能將繼續(xù)得到增強。例如，夜間和惡劣天氣下的行人檢測（夜視）功能以前僅限于豪華車，現(xiàn)在正在大眾市場汽車中安裝。 汽車的自動駕駛技術(shù)是將上述的駕駛輔助功能與實時進(jìn)行識別、判斷、運算的AI技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)的。 例如，基于傳感器的信息，它配備了實時創(chuàng)建和更新車輛周圍環(huán)境的 3D 地圖的功能，以及代替駕駛員確定適當(dāng)?shù)男袆臃桨负托旭偮肪€的功能。 由于法律問題和社會接受度問題，全自動無人駕駛成為現(xiàn)實還需要一段時間。然而，駕駛員管控下的自動駕駛和有限控制的無人駕駛正處于實際應(yīng)用的邊緣。

2020年，在高速公路上，在“駕駛員可以監(jiān)控安全駕駛，可以隨時進(jìn)行駕駛操作”的條件下，實現(xiàn)包括加減速、變道在內(nèi)的自動駕駛。到2020年，國道和地方主要道路也可以只直線行駛（不能右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)），2025年左右可以識別信號燈，在十字路口右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)。自動駕駛技術(shù)有助于緩解物流和快遞上門行業(yè)的勞動力短缺問題。2018年1月，貨物運輸卡車無人駕駛編隊實驗在新東名高速公路上開始。2020年左右完成技術(shù)評估，2022年前后開始在東京-大阪間的服務(wù)。 在無人駕駛的編隊行駛中，司機坐在領(lǐng)頭的車輛中，卡車由人駕駛。利用毫米波雷達(dá)、LiDAR（激光雷達(dá)）和車對車（V2V）通信，實現(xiàn)前車和后車的電子連接，后車?yán)米詣玉{駛技術(shù)實現(xiàn)無人駕駛。

自動駕駛技術(shù)也將為人煙稀少的地區(qū)和山區(qū)提供一種新的交通方式，這些地區(qū)的固定路線公交車正在被淘汰，公交車的運行數(shù)量正在減少。 社區(qū)公交車和社區(qū)出租車將成為自動駕駛車輛，響應(yīng)智能手機的呼叫，在診所、政府辦公室、住宅區(qū)、火車站、路邊站等之間移動。示范區(qū)已經(jīng)啟動示范運行，2025年前后將在全國范圍內(nèi)提供無人駕駛交通服務(wù)。

此外，將在 2020 年開始在郊區(qū)購物中心、主題公園、酒店和大型停車場實現(xiàn)車輛進(jìn)出自動化的自動代客泊車服務(wù)。 駕駛員下車后，車輛在確認(rèn)周圍安全的情況下，按照控制中心的引導(dǎo)自動低速行駛，并停在指定位置。

7、智能工廠 X 傳感器2030 通過網(wǎng)絡(luò)連接工廠內(nèi)的傳感器和設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備高效運行的“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”（Industrial IoT）概念，提出以來已經(jīng)過去了五年多。 未來，傳感器、設(shè)備和服務(wù)器之間交換信息的接口標(biāo)準(zhǔn)化將取得進(jìn)展， 2020 年，日本將有 50 個生產(chǎn)系統(tǒng)超越工廠和公司的界限，被共享和使用。 到2025-2030年左右，大部分企業(yè)將完成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的導(dǎo)入。設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境傳感器、攝像頭采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)存儲在服務(wù)器上，隨時進(jìn)行分析。 可視化數(shù)據(jù)和從中獲得的信息，將用于全公司的資源共享、生產(chǎn)過程改進(jìn)、追溯管理等。工廠內(nèi)外、企業(yè)內(nèi)外的數(shù)據(jù)鏈接成本將降低，更容易為制造業(yè)構(gòu)建供應(yīng)鏈。

此外，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析引入人工智能技術(shù)的運動正在變得活躍。 例如，在機床等制造設(shè)備中安裝了多個振動傳感器，并對其進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。通過人工智能分析獲得的振動波形數(shù)據(jù)，檢測故障和缺陷的跡象，并預(yù)測制造設(shè)備的壽命。 設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)成為可能，與傳統(tǒng)維護(hù)相比，工作效率更高（發(fā)生故障前進(jìn)行維修，在指定使用壽命內(nèi)更換零件等）。 此外，AI技術(shù)還將引入到外觀檢測、錘擊檢測等自動化檢測設(shè)備。使用機器學(xué)習(xí)不斷更新故障模型，將使更多類型的制造問題，能夠比以往任何時候都更有效地被檢測到。例如，可以靈活應(yīng)對多品種、多批量生產(chǎn)中檢驗對象和檢驗項目的頻繁變化。

可穿戴 AR（增強現(xiàn)實）終端將用于支持工作，并在制造、維護(hù)和倉庫工作等現(xiàn)場引入重要傳感信息，工作程序、工作手冊以及管理人員和指導(dǎo)員的指示，可以疊加在工人的視野中。 遠(yuǎn)程站點的管理人員和指導(dǎo)員可以與工人共享視野，因此即使發(fā)生意外情況，他們也可以迅速下達(dá)準(zhǔn)確的指令。

此外，還可以監(jiān)測工人的位置和運動以及重要信息（心率、體溫等），遠(yuǎn)程檢測墜落事故、進(jìn)入危險區(qū)域、身體狀況不佳等事故。 基于傳感器的數(shù)據(jù)收集和分析，也將在對生產(chǎn)工人培訓(xùn)技能方面發(fā)揮重要作用。 通過比較熟練工人和實習(xí)生的動作和姿勢，手的角度和動作，以及注視點的軌跡，將闡明兩者之間的（操作）行為差異。它可以更容易地傳達(dá)難以用語言或手冊解釋的技術(shù)訣竅（隱性知識），從而提高生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率。

8、智慧農(nóng)業(yè)X 傳感器 2030 農(nóng)民老齡化和勞動力短缺已成為農(nóng)業(yè)工作現(xiàn)場的嚴(yán)重問題?；趥鞲泻蛿?shù)據(jù)分析的農(nóng)業(yè)（精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)），以及機器人技術(shù)的使用可以緩解這個問題。傳感器的使用對于智能農(nóng)業(yè)至關(guān)重要。 在基于傳感和數(shù)據(jù)分析的農(nóng)場管理中，田間環(huán)境和作物生長狀況的信息通過傳感器和攝像頭不斷獲取，并將工作歷史記錄在數(shù)據(jù)庫中。 播種到收獲的時間表，以及灌溉和施肥率等決策是基于數(shù)據(jù)分析，而不是僅僅依靠多年的經(jīng)驗。 2020年，農(nóng)業(yè)協(xié)同數(shù)據(jù)平臺服務(wù)全面上線，在農(nóng)業(yè)ITC系統(tǒng)對接、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、公共機構(gòu)掌握的農(nóng)業(yè)、地圖、氣象等信息公開方面取得進(jìn)展。

此外，為呼吁“食品安全”，農(nóng)作物生產(chǎn)信息將在云端公布。消費者和食品行業(yè)將能夠隨時查閱購買和采購的農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)歷史，對個體生產(chǎn)者的信任將被社會認(rèn)可為農(nóng)產(chǎn)品的附加值之一。 至于機器人技術(shù)的使用，自動駕駛拖拉機已經(jīng)商業(yè)化并被引入田間。許多拖拉機都會配備自動轉(zhuǎn)向和自動駕駛功能。例如，一名操作員同時操作多臺拖拉機，進(jìn)行耕地、碎土、整平、施肥、播種等。

除此之外，還將開始引入各種機器人農(nóng)業(yè)機械。 水稻播種機利用傳感器測量水田的土壤深度（被耕作機軟化的土壤表層深度）和土壤肥力，并根據(jù)測量結(jié)果自動調(diào)整施肥量。 除草機器人活躍在田地周邊的坡（壟）上。鋤草機器人通過傳感器檢測傾斜角度，并根據(jù)傾斜角度控制左右履帶的轉(zhuǎn)動速度。結(jié)果，即使在陡峭的斜坡上，它也沿著等高線的方向直線行駛。 動力輔助服支持裝卸和運輸收獲物等繁重工作。傳感器檢測工人的姿勢和施加在手臂和腰部的力，電機驅(qū)動將工人的負(fù)荷減輕約一半。

9、海洋開發(fā) X 傳感器 2030 日本是世界領(lǐng)先的海洋國家之一，擁有廣闊的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū) (EEZ)。但是，造船、航運、漁業(yè)等傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)處境艱難，海洋資源利用還不能說取得了充分的進(jìn)展。傳感和海洋測量方面的技術(shù)創(chuàng)新對于突破這一障礙至關(guān)重要。 在海洋資源利用方面，甲烷水合物和海底熱液礦床的商業(yè)利用將在2025年左右開始。 與此同時，海洋地形測量和化學(xué)成分測量的技術(shù)開發(fā)取得進(jìn)展。例如，我們使用多波束回聲測深儀（回聲測深儀）、側(cè)掃聲納（海面探測聲納）和海底剖面儀（海底地層分析儀）來測量海底的地形和地層。 隨著此類設(shè)備性能的進(jìn)步，將有可能高效地執(zhí)行海域調(diào)查、樣本采集和分析等任務(wù)。

此外，還將開始努力將傳感和人工智能技術(shù)應(yīng)用于海水養(yǎng)殖和海產(chǎn)品管理，海產(chǎn)品是日本人重要的海洋資源。 將養(yǎng)殖場環(huán)境狀況、魚的生長狀況、養(yǎng)殖生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)魚的投喂自動化。 可以遠(yuǎn)程確定位于遠(yuǎn)離港口的水域的水產(chǎn)養(yǎng)殖場的狀況，無需派船出海查看情況。病害、赤潮等異常情況可快速處理。 水產(chǎn)養(yǎng)殖用傳感器進(jìn)行水質(zhì)檢測、水環(huán)境觀測、氣象觀測、水下相機觀測魚類。海水養(yǎng)殖場的供電主要由光伏板提供，環(huán)境傳感器和能耗傳感器用于有效利用電力。

水下無人機（AUV）將在未來的海洋資源勘探、魚類探測和海水養(yǎng)殖場監(jiān)測等方面發(fā)揮積極作用。 水下無人機配備了各種傳感器，例如用于定位和導(dǎo)航的慣性傳感器、用于避免碰撞的聲納、水下高度計、地面速度計和水下觀察相機。 海底無人機減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，降低了海洋調(diào)查和觀測工作的成本。

此外，我們還在開發(fā)將自動駕駛中，使用的傳感技術(shù)應(yīng)用到船舶上的自動駕駛船舶。 自主船舶自動或遙控執(zhí)行瞭望、船舶操縱、避碰（檢測其他船舶）、起飛和降落等。這將防止因人為因素造成的海上事故，緩解船員短缺問題。此外，我們將使用傳感和人工智能技術(shù)推進(jìn)機器設(shè)備的異常檢測和預(yù)測性維護(hù)。 到2023年前后，國際就自主船舶裝備和運行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成國際協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上制定國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。 到 2025 年左右，自主船舶的商業(yè)化將開始。將生產(chǎn)大約 250 艘利用新數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提高運營效率的先進(jìn)船舶。

結(jié)語能源、健康、安全保障、機器人、人機交互（UI）、自動駕駛、智能工廠、智慧農(nóng)業(yè)、海洋開發(fā)這九個方面，是日本下一代傳感器協(xié)會認(rèn)為未來10年（2020-2030），發(fā)展空間最大的9大領(lǐng)域。這9大領(lǐng)域，也是目前許多日本傳感器企業(yè)進(jìn)行傳感技術(shù)開發(fā)和布局最多的領(lǐng)域。 其中，能源被排在了第一位。日本作為一個資源貧乏的海島國家，資源問題一直如夢魘般困擾著日本人。 本報告發(fā)布于2018年10月，是日本下一代傳感器協(xié)會成立30周年特別報告。事實上，現(xiàn)在傳感器在文中提到的許多領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用，譬如掃地機器人、無人機、智能交通、城市生命線等等。 但在2018年，中國傳感器產(chǎn)業(yè)似乎還難以聽到這些聲音。我國傳感器應(yīng)用技術(shù)落后日本、美國、德國等先進(jìn)水平20~30年，遠(yuǎn)大于傳感技術(shù)的落后水平。 中國對傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和重視，仍需加強！ 如需《傳感技術(shù)的普及與未來-智能社會 X 傳感器 2030》原文（日文，PDF），可在傳感器專家網(wǎng)公眾號對話框回復(fù)關(guān)鍵詞【資料下載】找到對應(yīng)資料下載。

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審核編輯黃昊宇