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盘点2016年物联网新世代下的传感器创新前沿

文章来源:电子发烧友整理 作者:【未知】 点击:次 时间:2017/1/6 11:03:55
传感器作为实现人工智能趋势下的核心组件,在任何应用领域都不可缺少, 而在物联网大潮的推动下,面对智能化家庭网络的逐渐普及和发展,各种各样的传感器引入到家电中变得更加迫切。 传感器已广泛应用于社会发展及人类生活都的各个领域,如工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。其中压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。 在IoT时代下,传感器是物联网感知层的核心,是构成物联网的关键元素。目前,全球传感器约有2.2万余种,中国已经拥有常规类型和品种约7000种,90%以上的高端传感器仍严重依赖进口,数字化、智能化、微型化传感器严重欠缺。在物联网时代,传感器技术既是机会又是挑战。物联网时代对传感器提供了更广阔的应用空间,但对传感器也提出了更多的要求,如更智能、更小尺寸、更高集成度、更低的系统功耗和针对各个行业的细分解决方案。 2016年末,国务院印发了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》。规划中提出,推动智能传感器等领域关键技术研发和产业化。这无疑表明了智能传感器和世界级的高端芯片将是工信部20017年着力发展的重点领域。 盘点2016年物联网新世代下的传感器创新前沿 传感器作为智能感知时代下最基础的硬件,智能化过程不断加速,任何相连接的智能终端节点都离不开传感器。随着传感器应用的领域不断拓展,传感器市场将保持高速增长,特别是可穿戴设备、汽车电子、医疗、物联网等将成为传感器的主要增长点。那么,回顾整个2016,传感器市场又有哪些引爆眼球的“黑科技”新品? 1.分子传感器 过去虽然已经有把化学物质用在需要加密的“隐形墨水”中的技术,但不断改进的检测方法已经难以保证隐藏信息在未经授权的情况下不被读取。针对这种情况,以色列魏茨曼科学研究学院戴维·马古利斯和他的研究团队开发了一种荧光分子传感器,它可以通过生成特定的荧光发射光谱分辨不同的化学物质。考虑到最近人们对全球电子监视的担忧,这个传感器提供了一种绕过电子通信系统的安全手段。 2.无线传感器 近年来,健身追踪器已变成了一种更加流行的可穿戴科技产品。不过,加州大学伯克利分校的工程师们将这个概念更推进了一步,开发出了极小的无线传感器用以检测人体内的健康状况。据悉,这些设备已被缩小至一立方毫米大约只有一粒灰尘大小,被称作“神经灰尘”。这些传感器可被植入人的体内,它们将在那里对组织、肌肉及神经进行实时检测。 3.生物发光传感器 生物发光传感器其实是一种新型的研究手段,由美国范德堡大学的一组科学家通过对荧光素酶这种生物酶进行基因改造而发明出来。据研究人员介绍,这一新型传感器可用来追踪大脑中大型神经网络的内部互动情况。 4.人造毛发传感器 对于人类来说,皮肤不仅是保护我们免受微尘和细菌侵袭的屏障,也是我们感受外界环境变化的介质。随着研究人员研发机器人技术的进一步深入,其也正在努力寻求为机器人打造像真实皮肤一样的功能。中国哈尔滨工业大学材料科学教授何晓东以及其同事在这方面进行了创新,他们研发的新技术能够模仿人体表面的细微毛发,将感觉信息传递到给机器人。研究人员采用30微米的细线代替毛发,并在硅脂橡胶中嵌入一排细微电线,而这排电线的作用就是给人造皮肤带来外界信息。该研究成果能够用于传感假肢或是相应的医疗保健设备。 5.复合触摸传感器 目前,大多数机器人的触摸传感器只具备测力传感器,所以它们只能检测物体的坚硬程度以及质地,这使得机器人识别外物的精准度很低。但如果通过和传统力量感应器的结合,复合触摸传感器可帮助机器人识别物体的组成。正是利用了这样的原理,美国佐治亚理工学院的专家们展示了他们为机器人设计的能够产生热量的由导电和不导电的织物及热敏电阻制成“皮肤”。 6.空气传感器 TZOA公司日前推出了一款新型空气传感器。据了解,这是一款可收集空气质量信息的传感器,所收集的信息包括微粒的种类、数量以及当中是否含有有害化学物质。并且该设备还可保护胎儿和儿童免遭影响脑部发育的污染物的侵害。未来,该公司计划在中国和印度出售针对户外污染的设备,以及在美国出售针对室内污染的设备。TZOA还在开发有助于判断气喘发作诱发因素的气喘设备。 7.促睡眠“Sense”传感器 据报道,英国伦敦的詹姆斯发明了一款叫做“Sense”的睡眠传感器。据了解,“Sense”传感器能根据主人的调控,自动调节灯光,控制暖气,甚至还能播放舒缓的音乐促进人类睡眠,在睡眠期间也能将环境调节到最舒适的状况。还可监测声音、灯光、温度、湿度和空气质量,对用户每晚的睡眠状况进行评分。 8.肌电传感器 传感器因其处在采集数据的最前哨,在医疗健康领域一直是个重要角色。上海丞电自主研发的肌电传感器是一种电荷传感器,具有采样率高,抗干扰能力强,滤波效果好的特点。该传感器已成功应用在了康复医疗和仿生义肢,未来更会拓展到VR/AR,体育健身,人体外骨骼等朝阳产业中。 9.温度传感器 致力于糖尿病患者健康监测的创企SirenCare研发了一款智能袜子,该袜子通过温度传感器来检测患者是否出现炎症,进而实时检测糖尿病患者健康状况。与之前其它公司开发的靴子、鞋垫相比,Siren的袜子又更接近皮肤。传感器被编织到袜子中,可以随时检测足部炎症,而探测出的所有信息都会上传到智能手机上的App上,方便患者随时了解自身足部情况。 10.皮肤传感器 据报道,日本研究人员最新发明了一种廉价的像创可贴一般的集成传感器。这种创可贴集成传感器是一种可随意贴在身体上的柔性设备,能监测人体活动量、心跳次数以及紫外线强度等,可用于健康管理和物联网等领域。可贴式皮肤传感器以最新开发的印刷技术印制在薄薄的塑料膜上,与以往半导体传感器制造技术相比成本很低,兼顾了使用便利和低成本。 随着环境传感器在智能手机、可穿戴设备、家电上的普及,环境传感器在智能家居的自动化和人性化应用以及环境监控应用将会得到突破;随着运动与健身健康类传感器应用在智能手机、可穿戴、家用健康健身设备上的普及与互动,家庭健康与医疗的体验会进一步提高;而随着VR应用的普及,家庭娱乐体验也会被重建。环境传感器与智能家居的自动化与人性化应用将会得到突破。 我们相信2017年会有更多的“黑科技”涌现,最后我们来看看全球主要的传感器制造企业。 主要传感器代工企业简介 1、Micralyne 主营:加速度/重力传感器,生物芯片/材料芯片,压力传感器 官网:http://www.micralyne.com/ 2、台积电(TSMC) 总部:台湾 主营:加速度/重力传感器,麦克风
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