技术的进步始终都是工业变革的先决条件。在生产业和物流业当中，基于资料、联网、自主控制的价值链，已经成为近年来技术创新的新顶峰。而这样的发展，正是被人们称为第四次工业革命的工业4.0新趋势。

工业4.0看起来是个未来式，然而其实此刻正在发生中，眼前的第四次工业革命正如火如荼地进行着，在全球市场皆然。而面对复杂的机械环境，网路化生产与控制流程不再是天方夜谭。

图一 : 动态、实时优化且自组织的自动化工业流程基础，是收集足够数据资讯并对其进行再加工。感测器身为提供数据资料的第一线元件，对于智慧工厂将不可或缺。

动态、实时优化且自组织的自动化工业流程基础，是收集足够数据资讯并对其进行再加工。在这种情况下，感测器身为提供数据资料的第一线元件，对于智慧型工厂将不可或缺。我们可以说，感测器是成功推动工业4.0的先决条件。

智慧感测器实现更多可能性

图二 : 面对复杂的机械环境，网路化生产与控制流程不再是天方夜谭，而背後功臣正是智慧感测器。

在此刻，在生产线和物流业中，基于资料、联网、自主控制的价值链，已经成为近年来技术创新的高峰。而通讯技术也日新月异，借此，在透明化的生产线中，机器透过智慧型感测器相互沟通，或者直接与网际网路或云端连结，这使得互联工厂也因此成为可能。事实上，互联工厂可视为是工业4.0的先决条件。每个感测器、每个机器人和所有的工作人员，均可在这个平台上随时相互通讯，这就为全新应用创造了可能性。

智慧制造的兴起，带动了工业物联网（IIoT）架构逐渐普及，在未来，制造系统中的感测器数量会越来愈多。在此同时，小尺寸、高整合性、精确性与低耗电等需求也同步增加，尤其是在部分高自动化、智慧化制造架构所延伸出的无人（关灯）工厂的生产概念，对于感测器的功能需求更高，布建也将更广泛。

在过去，制造系统对感测器的主要需求，都是以感测器品质为主，不过在智慧制造的时代，数据的品质已成为基本要求，而其他功能要求如使用时间、设备状态等也都开始浮现，放眼这些需求，将让整体市场开始发生变动。

工业系统运作考量

在透明化的生产线中，机器透过智慧型感测器相互沟通，或者直接与网际网路或云端连结，这使得互联工厂也因此成为可能。

图三 : 高自动化与智慧化的工厂，对於感测器的功能需求更高，布建也将更广泛。

观察目前制造市场的应用现况，对感测器的需求可分为高性价比、以及进阶版高效能两类，因应市场的不同，这两种感测器的功能需求也有所不同。以电子业所使用的高性价比光学感测器为例，小体积或小孔位的物体，需要小型光斑与背景抑制，PCB一般会需要3点光斑，至于LCD则要用到大型光斑感测器。而高效能的光电感测器，目前已有厂商推出具备雷射光源，并借助其更小尺寸光点与内建阵列的检测设计，让电子产品的制程检测更精密稳定。

除此之外，在工业物联网中，感测器与上层网路的链结也越来越紧密。在目前的智慧制造趋势中，感测领域最重要的标准是IO-Link，多数的工业感测器厂商都已将之列入规格之中。

在制造系统中，感测器所占的成本并不高，不过，不论是设备或产品感测，感测器都是在智慧制造系统中，启动系统运作的第一步，对于整体系统是极为关键的角色。因此，系统业者在采购时，不能只从成本因素进行考量，否则将会因小失大，危及整体系统的效能。

克服资讯落差 满足应用方需求

工业物联网近年来已经成为制造业的热门议题。目前制造业者导入工业物联网的功能诉求，仍以机台的预防保养与节能为主，而不管是机台的预防保养或节能，感测器在其中都扮演了重要角色。此外，感测器的导入，也是建构智慧制造系统的第一步。各类型系统与功能都需要建置感测器，而设备所需要侦测的数据不外乎震动、电流、温度等。对此，感测器供应商也推出整合多种功能的感测器产品，透过市场端回馈的讯息，打造出更能满足市场需求的感测器解决方案。

以目前感测器市场来看，需求方的终端使用企业就曾指出，目前市面上的感测器多为单一功能，而部分领域像是高科技厂房，所需要的感测器数量庞大，采购价格会因此受限。因此，高性价比的多合一感测器方案才是市场众望所归。而事实上，目前市场上已推出多合一功能的感测器产品一段时日，可见需求方与方案供应商之间的沟通桥梁并未畅通，资讯产生落差，因此供应商要想掌握市场商机，对于产品资讯的传递仍需多下功夫。

图四 : 感测器的布建，是让传统工厂成功转型为智能工厂的关键。

此外，还需注意的是系统导入感测器的疑虑，尤其是随着需求的增加，若未来导入不同品牌的工业感测设备时，包括系统整合、资讯安全等问题，都有可能导致客户却步。而在导入感测设备之后，系统功能与现场工作人员的工作又该如何重划界定，且工作界定之后，系统在厂房中的特殊应用功能，也需以专业知识来加以克服，而这部分就必须仰赖系统整合厂商与应用企业双方间的密集沟通。

高整合vs.单一感测

至于一般市场所关心的高整合度，对于商用规格与工业规格的感测器将各自有不同的发展方向。先看商用感测器的部分，随着物联网与穿戴式装置的普及，成功整合感测器将是下一步发展重点。近年来感测系统纷纷走向多轴化趋势，随之而来的感测器整合工作，也成为了设备业者与系统业者的重要工作，毕竟没有设计工程师会希望所采用的多颗感测器分散在电路版上的不同角落，不仅增加设计的困难度，对于系统的轻薄化也将毫无任何帮助。

目前感测器大厂所主推的方案，除了单颗感测器之外，模组化的感测系统也十分常见，甚至是近年来最受到设计人员欢迎的方案。透过模组化来将多颗（或多轴）感测器整合在一起，多半还会加上自家的处理器或MCU等运算单元。透过旗下产品线打造出整体解决方案，将整套感测系统一并出货给相关的系统商或设备商，可以一次解决所需要的感测器问题。

一体化的模组式感测方案可为设计省下不少麻烦，而现在的趋势则在于进一步透过系统级封装，来打造单一颗完整的感测系统晶片，以满足感测系统高度整合的市场需求。

在消费市场的商规感测器上，高整合是减少成本与降低复杂度的好方法。然而对于工业规格的感测器来说，工业客户往往希望能专注于单一种类的感测能力，并将这单一功能感测器的精确度做到最佳化，因此他们反而不需要过多的整合，以及过高的感测器轴数。关于这部分，在本单元下一篇文章的感测器方案介绍中，将会有更详细深入的说明。