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第四次工業革命已持續了數年，其發展趨勢絲毫不減。

感測技術讓生產流程更為透明，而智慧感測是所有應用的基礎。

透過先進智慧傳動，是實現今天智慧工廠產線的重要關鍵。

智慧傳動元件通常包含了智慧感測器、傳動元件等不同元素，在這當中，最重要的當然是把守第一關訊號擷取的智慧感測器。要談到智慧傳動元件時，或許可以先從智慧感測器談起。智慧感測器是一種從物理環境中擷取輸入訊號，並使用內建的運算資源，在檢測到特定輸入時，執行預先定義功能的設備，並且在傳遞數據之前先行處理數據。

智慧感測器

智慧感測元件可以更準確、更自動化地收集環境數據，並在準確記錄的資訊中減少錯誤的雜訊產生。這些設備使用於各種環境中的監測和控制機制，包括工業4.0、智慧電網、環境偵察、探索和許多科學應用等。

智慧感測元件也是物聯網（IoT）中至關重要且不可或缺的元素，在這種日益普遍的環境中，幾乎可以想像到的任何事物都可以配備特殊標示，並能夠透過物聯網或類似的網路來傳輸數據。智慧感測元件的一種實現方式，是作為無線感測器和執行器網路（WSAN）的組件，其節點數量可達到數千個，每個節點都與一個或多個其他感測器和感測器集線器，以及單獨的執行器連接。

在這其中的運算資源通常由低功耗行動微處理器所提供。一般來說，智慧感測器都是由感測器、微處理器和通信技術所組成。運算資源必須是整體設計的一個組成部分，如果僅只用來發送其數據以進行遠端處理的感測器，並不被視為智慧感測器。這也說明了一件很重要的事：智慧感測器必須具備一定程度的邊緣運算能力。

智慧感測器將基礎感測器與運算資源整合起來，進而能夠處理感測器的輸入訊號。基礎感測器是提供感測能力的元件。它可能用於感應熱量、光線或壓力。通常基礎感測器會產生類比訊號，在使用之前必須對其進行處理。這就是智慧感測器的整合運算技術發揮作用的地方。透過微處理器濾除訊號雜訊並將感測器訊號轉換為可用的數位格式。智慧感測器還包含整合的通訊功能，使它們能夠連接到專用網路或物聯網上。這使得其與外部設備的通訊成為可能。

圖1 : 感測技術讓生產流程更為透明，而智慧感測是所有應用的基礎。

智慧感測器有無數的使用方式，對於工業環境尤其重要，這正是工業4.0背後的驅動力。智慧感測器只要整合傳動裝置，就能進行智慧傳動的工業應用。在工廠中，通常使用智慧溫度感測器來確保機器不會過熱，並使用振動感測器來確保機器不會有振動過大的風險。智慧感測器還支援流程控制，用於監控生產流程，例如製造物品，並進行可能需要的任何調整，以滿足高品質的生產目標。在過去，這些都是必須透過手動的方式來進行，但現在只要透過智慧傳動裝置，就可以進行自動化的生產流程管控。

智慧感測器在現代化的安全系統中也發揮著關鍵作用。例如熱成像感測器可用於檢測入侵者的體溫。同樣的，智慧鎖、運動感測器以及門窗感測器等設備通常連接到公共網路。這使得安全感測器能夠協同運作，以全面監控當前的安全狀態。

工業感測應用

工業環境中常見使用的智慧感測器主要有五種類型。儘管現今使用的專用感測器類型很多，但它們通常都是下列五種感測器的其中一種。

●液位感測器：液位感測器用於測量容器中佔據的空間體積。車輛的燃油表可能連接到監控油箱中，監控燃油液位的液位感測器。

●溫度感測器：溫度感測器是一種可以監控工廠環境溫度的感測器，以便在必要時採取防護措施。例如，在工業環境中，溫度感測器可用於確保機器不會過熱。

●壓力感測器：壓力感測器通常用於監測管道中氣體或流體的壓力。壓力突然下降可能表示存在洩漏或流量控制問題。

●紅外感測器：紅外感測器，可以用於熱成像相機或非接觸式紅外溫度計，或者用於溫度監測。另一些紅外感測器還包括光學感測器，其頻率使其能夠看到紅外光譜中的光。這些類型的感測器可用於醫療設備，例如脈搏血氧儀設備，以及設計用於遙控操作的電子設備等。

●接近感測器：接近感測器用於檢測人或物體相對於感測器的位置。在工業環境中，接近感測器可以跟?整個產線中的人員活動。

實現智慧工廠

圖2 : 今日智慧工廠將操作性生產層面與IT層面相結合，因此帶來了新的數位化挑戰。

近年來，開始有人提出了完全聯網工廠的概念。在今天，第四次工業革命已持續了數年，其發展趨勢絲毫不減。幾乎隨時都會增加新的內容，例如人工智慧、深度學習、數位雙生等，這些在智慧型感測器中都有相應的應用，而工業環境也憑藉這些技術推動新的變革，並不斷突破原有的極限。

工業中的變革無所不在。在不久之前，我們還以為工業變革的內容主要是透過生產的智慧聯網，而今天則遠不止於此。今日的智慧工廠將操作性生產層面與IT層面相結合，因此帶來了新的數位化挑戰。

第四次工業革命很早就已透過機器的數位化與工業物聯，改變了一切生產流程與方式。新技術讓生產與物流中的真實與虛擬世界融合，這種發展被稱為工業4.0。機器可自主相互通訊，並進一步優化流程。工業4.0明確地說，就是代表著工業領域中的網路化。

結語

感測技術讓工業4.0中的生產流程更為透明，而其中，智慧感測器是所有下游應用的基礎。簡而言之：沒有智慧感測技術，就沒有工業4.0。與傳統的未網路化感測器相比，工業4.0感測器提供的不僅僅是量測資料，還包括整合的分散式運算能力和靈活的可程式設計。智慧感測與控制共通應用技術包含感測器、軟體、驅動控制組件系統等不同層面。並且透過傳動器的整合，進一步成為了更先進的智慧傳動系統，這也成為了實現今天智慧工廠產線的重要元素。