近年來在以互聯網技術為代表的信息技術的帶動下，世界主要工業國家的傳統制造產業都將迎來一次全面的轉型升級和結構性調整。在這種全球工業版圖調整的背景下，由德國于2011年提出的“工業4.0”概念風靡全球。此概念在各主要國家內部的提法有所不同，但其核心觀念是將高速發展的信息技術與傳統的以制造業為代表的工業體系相融合。在工業4.0的概念體系下，智能工廠是其中非常重要的一個組成部分，不論在德國還是在中國，都被列為其進行制造業升級的戰略重點。而在智能工廠的發展中，傳感器技術又是其中的基礎和核心，可以說，在整個工業4.0的規劃中，傳感器可以被視為其神經觸角。

　　從歷史沿革的脈絡上看，傳感器的發展與工業生產技術的發展是互相影響和彼此促進的。在傳統的工業自動化產品和技術層級劃分中，以傳感器為主要信息入口的感知層是其上的控制層、驅動層和執行層的基礎架構。傳感器一般通過將其感知檢測到的物理量或化學量轉變成便于利用的電信號或者其他形式的信息輸出，使得整個工業控制系統得以實現獲取信息，進行數據分析和完成物體控制的目的。這一體系是傳統的自動化和數字化工廠的運行基礎。

　　而在通過將信息技術與生產制造技術高度融合而建立的智能工廠體系中，無論是工廠本身的運作模式，還是傳感器在其中扮演的角色，都與傳統工廠有所不同。迥異于傳統工廠的大規模同質化生產，智能化工廠追求大規模定制化生產。它希望通過信息技術和流程改造來滿足需求差異化、產品定制化、生產靈活化的要求。此外，智能工廠將改變工廠一直以來單純作為生產決策執行中心的角色，而是依靠其豐富的數據和信息反向對管理者提供更多的決策支持。智能工廠將可以很大程度上自行優化和控制其制造流程，而不是如同傳統工廠一樣需要通過中央控制中心來進行管理。

　　示例1：智能工廠的特征和能力要求

　　與之相對應，傳感器在智能工廠中的角色也相比其在傳統工廠中的角色發生了變化。在傳統工廠中，傳感器作為感知層的組成部分，更多起到單純與其上的幾個層級的產品相關聯的作用，從而作為單向的局部信息傳遞單元。其傳遞信息的實時性要求也并不嚴格。而在智能工廠的架構中，由于其對高度自主能力、感知/分析能力，以及互通互聯能力的要求，傳感器必然面臨著智能化、集成化和網絡化的要求。在這個體系里，傳感器將不再是單一孤立的信息點，而會組成傳感框架和網絡，實現雙向的信息傳遞。

　　因此，在智能工廠里，傳感器將扮演更接近系統內神經末梢的作用：更智能快速地將信息傳遞給中樞，又可以將反饋實時傳遞回來，同時諸多神經末梢又形成了互相連接的龐大網絡。在具體實現路徑上，這既會體現在傳感器本身產品的升級換代，也會表現為傳感器之間及其與控制系統的連接方式上的改變。比如，在智能工廠中，無線傳感器、MEMS傳感器，以及與諸多攝像頭相配合獲取并傳輸數據的傳感器，會得到大量應用；同時在傳感器聯網的路徑上，既可以通過物聯網將眾多控制點上的傳感器連接入工業網絡，以實現信息化管理，也可能在諸多工廠節點上實現以小型控制器（如PLC）、HMI等組成的控制系統直接入網，從而在諸多層級上實現分散多層的自動化管理。這些在產品本身和產品應用上的變化，會帶動整個傳感器產業的發展。

　　國內外領先的制造業企業都在對智能工廠，以及其中傳感器的進階應用進行研究。近期海爾集團在沈陽的一個工廠進行了智能工廠模式的探索。為了實現定制化生產和信息互聯互通，其生產線上配備了1萬多個傳感器，使得其形成了產品、機器和人員的智能互聯互通。

　　總體而言，在制造業升級和工業4.0這種大的背景下，近些年政策層面和市場需求層面，都傳達出了支撐中國傳感器行業快速發展的積極信號。政策上，無論是在國家的五年計劃中，還是在《中國制造2025》戰略中，都從宏觀層面提出了扶持傳感器產業的發展。2014年，工業和信息化部電子科學技術情報研究所發布的《中國傳感器產業發展白皮書（2014）》，更是中國首次發布的傳感器行業白皮書，是為助力先進制造和物聯網等產業發展而推動傳感器產業進步的重要政策細化；市場上，中國傳感器產業在過去五年中的年均增長率達21%，大大超過全球市場同期16%左右的年均增長率。

　　經過多年的發展，中國的流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器已經在技術和市場上達到了成熟水平，并且分別在整體傳感器市場應用上占據了21%、19%和14%的份額。在下一步的發展中，為了滿足工業4.0及智能工廠的要求，數字化、智能化和微型化傳感器將成為市場的新熱點。相比全球市場規模最大也是最為成熟的美國、德國及日本三大市場，中國的傳感器產業發展依然存在著核心技術缺乏，產業體系不完整，品牌知名度和產品質量較低等階段性問題。因此，在工業4.0的大背景下，如何快速地推動傳統傳感器技術和市場的發展，并且順應傳感器的集成化、智能化和網絡化等趨勢以實現技術和市場突破，既是中國產業升級，實現工業4.0發展的需要，也是市場本身的需求。傳感器產業這一工業4.0的終端神經觸角，將是達成中國制造2025目標的重要基礎。