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Sensores: los pioneros de la digitalización

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Los sensores son la tecnología clave utilizada por los sistemas inteligentes en un mundo conectado. Como principales proveedores de datos, producen la materia prima utilizada en los sistemas de digitalización a lo largo de toda la cadena de valor en prácticamente todos los segmentos industriales. Los principales actores de esta industria en crecimiento altamente innovadora explorarán las tendencias y tecnologías actuales del 15 al 18 de noviembre como parte de electronica 2022.

Estos debates se llevarán a cabo en parte en el Foro IIoT & Cyber Security y en la Conferencia de Plataformas Embebidas de electronica que está programada para el 16 de noviembre de 2022.

Los sensores son las plataformas de perforación de la sociedad de la información porque extraen la materia prima llamada datos. No importa si se habla de ciudades inteligentes, energía inteligente, hogares inteligentes, salud inteligente y fábricas inteligentes, siempre se encontrarán sensores ocultos bajo el término "inteligente". Y estos sensores se están volviendo cada vez más "inteligentes" al asumir las tareas de preparación y procesamiento de señales junto con sus responsabilidades normales de medición y registro.

Las expectativas puestas en este sector en crecimiento siguen siendo altas. Los analistas de Market Watch esperan que el mercado mundial de sensores se duplique en los próximos años, pasando de 80.000 millones de dólares en 2021 a 161.000 millones en 2030. Los miembros de la Asociación de Sensores y Medición informaron de que los ingresos crecieron un 20% en 2021 con respecto al año anterior. Un aspecto distintivo de esta industria es su alto nivel de intensidad de innovación. Alrededor del 11% de los ingresos se destina a investigación y desarrollo, el nivel más alto de Alemania.
Los teléfonos inteligentes impulsan el mercado de los sensores

Los teléfonos inteligentes siguen siendo uno de los mayores motores de crecimiento del mercado de sensores. En 2021 se vendieron unos 1.350 millones de smartphones en todo el mundo, según la plataforma online alemana Statista. Las versiones de gama alta que se venden hoy en día vienen con hasta 14 sensores empaquetados en ellos. La calidad de la cámara sigue siendo la propuesta de venta única más crucial. El Xiaomi 12 Pro está equipado con el nuevo sensor de cámara de 1 pulgada fabricado por Sony, una característica que mejora enormemente el brillo de las fotos nocturnas. El sensor de 200 megapíxeles de Samsung, con los píxeles más pequeños del mundo, ofrece un nivel increíble de profundidad de color de 14 bits (4 billones de colores). Además de los sensores de imagen, probablemente encontrará sensores MEMS (sistemas microelectromecánicos) fabricados por Bosch Sensortec metidos en los smartphones. Facilitan la rotación de la pantalla, la orientación en aplicaciones de realidad virtual, la navegación y muchas otras acciones.
Sensores utilizados en la tecnología médica y del automóvil

La historia de los sensores MEMS comenzó mucho antes de que se convirtieran en componentes indispensables de todos los teléfonos inteligentes y de que surgieran clases completamente nuevas de dispositivos como rastreadores de fitness, drones, auriculares de realidad virtual, smartwatches y nodos de sensores inteligentes para el Internet de las cosas (IoT). En un principio, desempeñaron un papel fundamental en aplicaciones de automoción como los airbags y el control electrónico de estabilidad (ESP). Hoy en día, los coches están equipados con más de 50 de estos minúsculos sensores, incluidos los fabricados por expositores de electronica como Analog Devices, Bosch, Hamamatsu, Infineon, Murata, Panasonic y STMicroelectronics.

A ellos se suman radares, lidares, ultrasonidos y cámaras "sencillas": sólo la interacción creada por la fusión de sensores permite a los complejos sistemas de asistencia al conductor, que llegan hasta los sistemas de conducción automatizada (ADAS), crear una visión suficientemente detallada de todo el entorno. El interior se "filma" con la ayuda de elementos como el sistema de sensores Icarus 3D de Osram. Este sistema vigila al conductor, notando si se queda dormido un segundo o muestra signos avanzados de somnolencia.

Los sensores infrarrojos térmicos (termopilas) fabricados por Excelitas proporcionan otra forma de supervisión sin contacto. Se utilizan en termómetros de oído y de frente para obtener mediciones excepcionalmente precisas. Los sensores de desecho se utilizan cada vez más en determinados procedimientos médicos como alternativa de bajo coste y forma de prevenir infecciones en los hospitales. El sensor de un solo uso Thermometrics, fabricado por Amphenol Advanced Sensors, mide continuamente la temperatura de la piel de los recién nacidos en las incubadoras. Además, Sensirion proporciona a los fabricantes de ventiladores sensores de flujo de líquido de eliminación basados en MEMS.

Sensores para aplicaciones industriales
Los fabricantes del heterogéneo mercado de los sensores de uso industrial tienen poco que ver con los elevados números de lotes que se ven en las industrias de consumo y del automóvil. Esta circunstancia eleva los costes de desarrollo y producción y, por tanto, los precios de los sistemas de sensores. No obstante, un estudio realizado por Michaela Rothhöft, de la Universidad de Ciencias Aplicadas del Sur de Westfalia, y la Asociación Alemana de la Industria de la Ingeniería Mecánica (VDMA), reveló que las empresas de ingeniería mecánica están cada vez más interesadas en los sensores inteligentes. Un tercio de las empresas encuestadas tiene previsto almacenar los datos de los sensores en la nube y utilizar sensores gemelos digitales. La encuesta también reveló que cada empresa de ingeniería mecánica utiliza una media de cinco fabricantes de sensores como proveedores.

Muchos de estos productores asistirán a electronica 2022. Un gran número de proveedores está inmerso en una feroz batalla en el área de la monitorización de la condición, que sirve de base para el mantenimiento predictivo. Por ejemplo, Analog Devices suministra módulos de aceleración MEMS de tres ejes con convertidores analógico-digitales (ADC) integrados, microcontroladores, transformación rápida de Fourier (FFT) y estadísticas. En cambio, en los nuevos sensores inerciales fabricados por STMicroelectronics se ha colocado un procesador especial optimizado para el aprendizaje automático justo al lado del sensor en el chip. Como resultado, la inteligencia viaja desde la nube o desde "en" el borde directamente "hacia" el borde. Operaciones complejas como el reconocimiento de patrones y la detección de anomalías se vuelven mucho más eficientes y productivas.

Los visitantes de la feria podrán ver cómo los sensores inteligentes pueden optimizar la creación de valor de su empresa durante la Conferencia de Plataformas Embebidas de electronica, el 16 de noviembre de 2022, y en el Foro de IIoT y Ciberseguridad, entre otras áreas. Los desarrolladores de hardware no querrán perderse el Foro de Conectores Eléctricos y Tecnología de Medición que se celebrará en el pabellón 3 el jueves 17 de noviembre de 2022 y que cubre los aspectos tecnológicos más destacados y las tendencias en sensores y tecnología de medición.

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