未來傳感器的8大(dà)發展大(dà)趨勢
傳感器——改變世界的潘多拉之盒
如果說知(zhī)識就是力量，那麽每一(yī)個連入網絡的傳感器都在提升人類的潛能，優化人類的決策。“傳感器将促進智能化城市的實現，讓我(wǒ)們可以清楚地了解城市的用電情況，可以掌握現在的環境參數、車(chē)流狀況，讓我(wǒ)們的生(shēng)活更加便利。所有的測量，都建立在各種各樣的傳感器和功能材料的基礎上。開(kāi)發出多種多樣的傳感器以及應用系統，提高生(shēng)活的信息化程度，歐美大(dà)片裏的未來世界将不僅僅出現在電影中(zhōng)，一(yī)個智能化的未來世界在向我(wǒ)們招手。”潛心研究傳感器與功能材料的廈門大(dà)學施展教授如是說。
随着傳感器，以及與之相關的數據存儲、儲能、新材料、網絡基礎設備等軟硬件技術的發展，還有成本的持續下(xià)降，傳感器的應用場景将變得越來越豐富。
2022年，傳感器更伴随着這些技術的發展，進一(yī)步改變我(wǒ)們的生(shēng)活，同時傳感器本身也面臨新的發展需求。未來，傳感器将變得更小(xiǎo)、更便宜、更準确、更靈活、更節能、更環保，能夠收集更多類型的數據，并集成越來越多的新技術。
1.更小(xiǎo)，更便宜
随着各種新平台和新材料的應用，制造商(shāng)可以制造更小(xiǎo)的傳感器，其性能可以與毫米級和微波級的電子元器件一(yī)樣高，并且随着更少的矽的應用，成本将大(dà)幅降低。同時，新平台還會降低傳感器的設計、開(kāi)發和制造成本。
從長遠來看，可自我(wǒ)校準的傳感器具有非常高的成本效益。通過自動校準，可以減少傳感器的維護次數和時間，并大(dà)幅降低維護成本。另外(wài)，可自我(wǒ)修複的傳感器将會有更廣泛的應用範圍，并使維護成本更低，特别是在發生(shēng)各種災難和風險時将大(dà)有用處。
2.更高的準确性
目前，多通道協作頻(pín)譜感知(zhī)的研究還處于初期階段。未來，一(yī)旦技術成熟，它将比現在的單通道傳感器提供更精确的監測數據。
更準确、更可靠和可複制的傳感器将在醫療設備等領域擁有更多的應用場景，其實現的功能也更加強大(dà)。
3.更靈活且更柔性
柔性傳感器是未來傳感器發展的一(yī)個重要方向。目前，柔性光傳感器、PH傳感器、離(lí)子傳感器和生(shēng)物(wù)傳感器仍處在早期開(kāi)發階段。在未來，這些柔性傳感器将擁有更多創新應用，如人造皮膚、可穿戴傳感器和微動傳感。
通過微線技術和磁場，傳感器可以像頭發絲一(yī)樣纖細，而又(yòu)具有彈性，不需要電源，可以無接觸地測量溫度、壓力、拉力、應力，扭轉和位置。
4.更好的感知(zhī)與更多的數據
未來的傳感器将更有效地模仿人類的感官，來檢測、處理和分(fēn)析複雜(zá)的信号，如生(shēng)物(wù)危害、氣味、材料壓力、病原體(tǐ)和腐蝕等。例如，這些先進的傳感器不僅僅能夠感知(zhī)大(dà)量的單一(yī)分(fēn)析物(wù)（例如二氧化碳），還可以破解氣味中(zhōng)的每個組成部分(fēn)。
此外(wài)，智能微塵是由振動驅動的微觀傳感器，可以監控戰場、高層建築或動脈堵塞等各種情況。
5.更多的醫療應用
目前，很多與健康相關的傳感器主要用在娛樂和生(shēng)活方式領域，它們的功能達不到醫療級的要求。未來，更多醫療級的傳感器将通過嚴格的監管審批并實現醫療應用。
随着實驗室系統的微型化，将加速生(shēng)物(wù)危害感知(zhī)的新興技術的研發，可穿戴傳感器将成爲真正的醫療級設備，而非簡單的生(shēng)活和娛樂之用。醫療檢測将更加輕松，一(yī)台檢測儀器可以分(fēn)析更多的物(wù)質，并減少對檢測樣品量的需求，比如，可以通過汗液和眼淚等體(tǐ)液即可完成健康檢測。
可吞服藥丸是實驗室系統微型化的一(yī)個應用，例如，已經有很多健康科技初創企業使用可吞服傳感器替代傳統的内窺鏡檢查，以減少患者的痛苦。還有一(yī)些科技公司研發的可吞服或可植入藥丸，可以在體(tǐ)内長期持續給藥，讓患者的日常治療更爲輕松。
6.更節能
當前，大(dà)多數傳感器并不是很節能，因爲其始終處于開(kāi)啓狀态。未來，傳感器将變得更智能，并由特定條件驅動，隻有當達到某個條件時才能被激活，而當它們處于待機模式時，幾乎沒有功耗。
此外(wài)，傳感器還可以從周圍環境中(zhōng)獲取能量，實現更長久的運行。例如運動、壓力、光線，或患者身體(tǐ)與周圍空氣的熱量差異等都可以成爲傳感器的能量來源。
7.更環保
在未來，環境友好型和可生(shēng)物(wù)降解的傳感器将日益受到歡迎。
例如，傳感器可以采用由細菌驅動的，可降解的紙(zhǐ)基電池，此類傳感器可用于農田管理、環境監測、食品流通監測或醫療檢測等領域，而不會污染環境。
8.更高的複雜(zá)性和更好的兼容性
通過協調工(gōng)作，傳感器将獲得額外(wài)的複雜(zá)性。傳感器集群可以更好地協調傳感器之間的工(gōng)作，并通過自主學習系統來确定工(gōng)作内容和位置。
此外(wài)，各種新技術的采用，也将使傳感器變得更加多樣化。例如，通過激光技術，傳感器可以通過物(wù)質獨特的光譜識别出物(wù)質組成；飛行時間傳感器可通過紅外(wài)光脈沖測量兩個物(wù)體(tǐ)之間的距離(lí)；由晶體(tǐ)、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白(bái)質等材料制造的壓電傳感器可以更好地對外(wài)部壓力和潛熱進行響應。
在未來，各種基礎科學的進步将進一(yī)步推動傳感器技術的快速進化。傳感器将變得更加小(xiǎo)型化、人性化，人機交互更加友好；同時，它們将變得更加隐形，更加不易察覺。随着傳感器更加深入地融入我(wǒ)們的日常生(shēng)活，以及與AI等新技術的融合，在未來的互聯互通和自動化的世界中(zhōng)，傳感器将使我(wǒ)們的生(shēng)活更加美好。
文章來源： 嘉準傳感器，尚工(gōng)機器人
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_505127.html
來源：賢集網
著作權歸作者所有。商(shāng)業轉載請聯系作者獲得授權，非商(shāng)業轉載請注明出處。
