傳感(gan)(gan)器是一種(zhong)可以(yi)將(jiang)特(te)定物理量(liang)（如(ru)光、聲音、壓力(li)、溫度(du)、振(zhen)動、濕度(du)、速度(du)、加速度(du)、特(te)定化學成分或氣體(ti)的存(cun)在(zai)、運動、灰塵顆粒的存(cun)在(zai)等(deng)）轉換為(wei)電(dian)信號(hao)來檢(jian)測(ce)、測(ce)量(liang)或指示它們的裝(zhuang)置。當傳感(gan)(gan)器感(gan)(gan)知并(bing)發送信息時，執行(xing)器被(bei)激(ji)活并(bing)開始運作。執行(xing)器接收信號(hao)并(bing)設置其(qi)所需的動作，以(yi)便能在(zai)環境中采取行(xing)動。
智能(neng)(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)是(shi)指能(neng)(neng)夠對外界環境信(xin)(xin)(xin)息進行感(gan)(gan)知、采集并自主判斷、分析(xi)和(he)處理(li)(li)的(de)智能(neng)(neng)化傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)件(jian)。智能(neng)(neng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)具(ju)有信(xin)(xin)(xin)息采集、處理(li)(li)、交換、存儲和(he)傳(chuan)輸功能(neng)(neng)的(de)多元件(jian)集成電路，是(shi)集傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、通(tong)信(xin)(xin)(xin)模塊、微處理(li)(li)器(qi)(qi)、驅(qu)動與(yu)接口，以及(ji)軟件(jian)算法(fa)于一體的(de)系統級器(qi)(qi)件(jian)，具(ju)有自學習、自診(zhen)斷和(he)自補償(chang)能(neng)(neng)力(li)，以及(ji)感(gan)(gan)知融合(he)和(he)靈(ling)活的(de)通(tong)信(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)力(li)。
與一般傳感器相比，智能傳感器具有如下優點：
自(zi)(zi)檢(jian)(jian)、自(zi)(zi)校準和自(zi)(zi)診(zhen)斷：自(zi)(zi)診(zhen)斷功能(neng)在(zai)接通電源時進行自(zi)(zi)檢(jian)(jian)，并(bing)通過(guo)診(zhen)斷測試來確定組(zu)件是否(fou)出現故障。此(ci)外，還可以根據(ju)使用時間在(zai)線修正，微處理器(qi)利用存(cun)儲的測量特性數(shu)據(ju)進行比對驗證。
感(gan)應融合(he)：智能傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可(ke)(ke)同(tong)(tong)時測(ce)(ce)量(liang)(liang)多個物理量(liang)(liang)和化學(xue)量(liang)(liang)，給出能更全面反映(ying)物質(zhi)運動規律的(de)信息(xi)。例如，融合(he)液體傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可(ke)(ke)以同(tong)(tong)時測(ce)(ce)量(liang)(liang)介質(zhi)的(de)溫(wen)度、流(liu)量(liang)(liang)、壓力和密度。如何(he)機械傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可(ke)(ke)以同(tong)(tong)時測(ce)(ce)量(liang)(liang)物體某(mou)一點的(de)三維振動加速度、速度、位(wei)移等。
精(jing)度高：智能(neng)(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)具有信息處理功能(neng)(neng)，不僅可(ke)以通(tong)過軟件校(xiao)正各種確定性(xing)系統(tong)誤差(cha)，還可(ke)以適當(dang)補償隨(sui)機誤差(cha)、降低噪聲，從而大大提高傳(chuan)感(gan)器(qi)精(jing)度。
可(ke)靠性高：集成的傳(chuan)(chuan)感(gan)器系統(tong)消除了傳(chuan)(chuan)統(tong)結構的一些不可(ke)靠因素，提高了整個系統(tong)的抗干擾性能(neng)。同時還具有(you)診斷、校準和數據存儲功能(neng)，穩定性好。
性價比(bi)高：在同等精(jing)度要求下，多功(gong)能(neng)智(zhi)能(neng)傳感器(qi)的(de)性價比(bi)明(ming)顯(xian)高于功(gong)能(neng)單(dan)一(yi)的(de)普通傳感器(qi)，尤其(qi)是在集(ji)成更便(bian)宜的(de)微控制(zhi)器(qi)之后。
功(gong)能多(duo)樣化：智能傳(chuan)感器可實現多(duo)傳(chuan)感器多(duo)參數(shu)綜合測(ce)量(liang)，通過編程(cheng)擴大測(ce)量(liang)和使用(yong)范圍(wei)；具有一定的(de)自(zi)適應(ying)能力，可根(gen)據(ju)檢測(ce)對象(xiang)或(huo)條件的(de)變(bian)化，相應(ying)地(di)改變(bian)輸出數(shu)據(ju)的(de)范圍(wei)形式(shi)；具有數(shu)字(zi)通訊接口功(gong)能，可直接發(fa)送到遠程(cheng)計(ji)算機進行處(chu)理；具有多(duo)種數(shu)據(ju)輸出形式(shi)，適用(yong)于各種應(ying)用(yong)系統。
信(xin)號(hao)歸(gui)(gui)一(yi)化(hua)：傳(chuan)感器(qi)的模擬信(xin)號(hao)通過(guo)放大器(qi)歸(gui)(gui)一(yi)化(hua)，然(ran)后通過(guo)模數(shu)(shu)轉換(huan)器(qi)轉換(huan)成(cheng)數(shu)(shu)字信(xin)號(hao)。微處理器(qi)又以串行(xing)(xing)、并(bing)行(xing)(xing)、頻率、相位和(he)脈沖等多種(zhong)數(shu)(shu)字傳(chuan)輸形式進行(xing)(xing)數(shu)(shu)字歸(gui)(gui)一(yi)化(hua)。
智能傳感器的需求增長驅動力主要包括：
物聯網和(he)工業物(wu)聯網(wang)的日益普及
汽(qi)車電動化(hua)和智能化(hua)趨勢
可穿戴(dai)消費電子產品的(de)流行
傳感器技(ji)術(shu)和MEMS制造工藝(yi)的進(jin)步(bu)
智能手機中各種傳感器的用量越來越多（比如CMOS圖像傳感器）
工業(ye)自動化和智(zhi)能制造的強(qiang)勁需求
智慧城市、交通和(he)樓宇的智能化
根據(ju)Allied Market Research報告，從2020到(dao)2027年(nian)(nian)，全球(qiu)智(zhi)能傳(chuan)(chuan)感(gan)器市(shi)(shi)場將以18.6%的(de)(de)復(fu)合年(nian)(nian)增(zeng)長(chang)(chang)率(lv)（CAGR）增(zeng)長(chang)(chang)，2027年(nian)(nian)將達到(dao)1436.5億美元。其中汽(qi)車行業是全球(qiu)智(zhi)能傳(chuan)(chuan)感(gan)器最(zui)大的(de)(de)應(ying)用(yong)市(shi)(shi)場，約占四(si)分之一。在2020-2027年(nian)(nian)的(de)(de)預測期內，汽(qi)車智(zhi)能傳(chuan)(chuan)感(gan)器市(shi)(shi)場增(zeng)長(chang)(chang)率(lv)預計(ji)將達到(dao)21.7%。此(ci)外，可(ke)穿戴設備和(he)健(jian)康醫療應(ying)用(yong)將為智(zhi)能傳(chuan)(chuan)感(gan)器帶(dai)來(lai)短期的(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang)機遇(yu)。
從技術(shu)角度看，微機電(dian)系(xi)統（MEMS）占據了超過50%的市場份額。在預測期內，納(na)米(mi)機電(dian)系(xi)統（NEMS）有(you)望成為增長(chang)最快的產品(pin)類型，但(dan)是(shi)MEMS技術(shu)仍將保持主(zhu)導地位。阻礙市場增長(chang)的因素之一(yi)是(shi)，設備中(zhong)的集成智能傳感器會縮(suo)短(duan)這些設備的使用(yong)壽命。
物聯網的快速增長和普及帶動了智能傳感器的強勁需求，下面我們列出10大物聯網應用場景，來(lai)探討(tao)一下智能(neng)傳感器在每個應用領域的技術趨勢。
在很多可(ke)穿戴(dai)設備(bei)中，傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)都是核心器(qi)(qi)(qi)件(jian)，也是設備(bei)的(de)(de)主要價值訴求(qiu)。例如，智能手表和(he)智能手環(huan)是圍繞提供人(ren)體健康追蹤(zong)和(he)運動(dong)數據而構(gou)建的(de)(de)產(chan)品，并逐漸(jian)朝著與(yu)(yu)醫(yi)療保健相(xiang)關(guan)的(de)(de)方向(xiang)發展。虛(xu)擬現(xian)(xian)(xian)實(shi)、增強現(xian)(xian)(xian)實(shi)和(he)混合(he)(he)現(xian)(xian)(xian)實(shi)（VR/AR/MR）設備(bei)依靠一整(zheng)套傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)（包括RGB攝像頭(tou)、慣導(dao)、3D攝像頭(tou)、力度/壓力傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)等組合(he)(he)），使得用戶能夠(gou)與(yu)(yu)周圍環(huan)境(jing)及(ji)虛(xu)擬內容(rong)進行(xing)交互。其它可(ke)穿戴(dai)產(chan)品類別（例如電子皮膚貼片、TWS耳機(ji)、智能服裝等）也都相(xiang)似，需要一套核心傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)實(shi)現(xian)(xian)(xian)人(ren)與(yu)(yu)環(huan)境(jing)交互。
智能可穿戴(dai)設(she)備包括五大模(mo)塊(kuai)：處理器(qi)和(he)存儲器(qi)、電源、無(wu)線通信、傳感器(qi)、執行器(qi)。其中，傳感器(qi)是五大模(mo)塊(kuai)的創新要素(su)，是人(ren)與物溝通的“芯”。得益于傳感器(qi)技術的進步，可穿戴(dai)設(she)備現在可以實現更精(jing)準的數據監測。
可穿戴設備中集成了很多種傳感器，其中主要包括：
運(yun)動(dong)型傳感器(qi)(qi)：包括(kuo)陀螺儀、加速(su)度計(ji)、壓(ya)力傳感器(qi)(qi)和(he)磁力計(ji)等。它們主要用在手環(huan)等設備中，主要功(gong)能是(shi)在智能設備中完成運(yun)動(dong)監測、導航和(he)人(ren)機(ji)交(jiao)互。通過(guo)運(yun)動(dong)型傳感器(qi)(qi)隨時(shi)記(ji)錄和(he)分(fen)析人(ren)體活動(dong)情況(kuang)，用戶就可以知道自(zi)己跑步(bu)(bu)的(de)步(bu)(bu)數、騎車的(de)距(ju)離、睡(shui)眠時(shi)間和(he)能量的(de)消耗等運(yun)動(dong)和(he)身體數據。
生(sheng)物型傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)：包括血糖傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、血壓傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、心電(dian)傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、體(ti)(ti)溫傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、腦電(dian)波傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、肌電(dian)傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)等(deng)。主(zhu)要用于(yu)醫療電(dian)子設備中，例(li)如(ru)血壓計等(deng)。這里設備利(li)用生(sheng)物傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)采集人(ren)體(ti)(ti)信號，經過信號處(chu)理來完成(cheng)健康預警和病情的監控(kong)功能。
環(huan)境(jing)(jing)(jing)傳(chuan)感器：包括溫濕度傳(chuan)感器、紫外線傳(chuan)感器、顆粒物(wu)傳(chuan)感器、氣體傳(chuan)感器、pH傳(chuan)感器、氣壓傳(chuan)感器等(deng)，可(ke)用于PM2.5便攜式檢測(ce)(ce)儀、口罩、便攜式個人綜(zong)合(he)環(huan)境(jing)(jing)(jing)監測(ce)(ce)終端等(deng)設(she)備(bei)中，通過測(ce)(ce)試環(huan)境(jing)(jing)(jing)數據完成環(huan)境(jing)(jing)(jing)監測(ce)(ce)、天氣預報(bao)和健康提醒。
智(zhi)能家(jia)居(ju)（Smart Home）是以(yi)住宅為載體，將安(an)防監(jian)控(kong)(kong)(kong)、家(jia)電控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、燈(deng)光控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、背景音(yin)樂、語音(yin)聲控(kong)(kong)(kong)融為一體，通過綜合布(bu)線、網絡通信、安(an)全防范、自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和音(yin)視(shi)頻(pin)等(deng)技術將家(jia)居(ju)生活有(you)關的(de)設備智(zhi)能地聯系(xi)起來，以(yi)集中管理，從而(er)提供更具便捷性、舒適性、安(an)全性、節能性的(de)家(jia)庭(ting)生活環境。
這些智能家居(ju)設備都離不開一(yi)個重(zhong)要的(de)配件，就是(shi)傳感器。智能家居(ju)系統由傳感器、執行器、控制中(zhong)樞、通信(xin)網絡等(deng)部分(fen)組成，通過各(ge)種(zhong)類型的(de)傳感器獲取室內環(huan)境的(de)各(ge)種(zhong)數據，目前在(zai)家庭中(zhong)使用比(bi)較(jiao)多的(de)傳感器有以下幾種(zhong)：
溫(wen)度(du)傳感器：在智能(neng)家(jia)居中(zhong)可以保證室溫(wen)的(de)恒定。溫(wen)度(du)傳感器可以根據季節的(de)變化或者用戶的(de)需(xu)求來調整溫(wen)度(du)。通過溫(wen)度(du)傳感器可以采集溫(wen)度(du)信息，將溫(wen)度(du)的(de)信息傳遞給計算(suan)機系統，繼而通過中(zhong)央(yang)控(kong)制體系傳輸給空(kong)調，實現智能(neng)家(jia)居的(de)溫(wen)度(du)控(kong)制。
圖像傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)：在智能家居系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)，通過PC端的監控(kong)，可以(yi)將信息發送給用戶的手機或者電腦，實現遠(yuan)程監控(kong)。在智能監控(kong)中(zhong)(zhong)，利用圖像傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)可以(yi)進行光電轉(zhuan)換。攝(she)像頭主要由CCD或CMOS傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)組(zu)成(cheng)，實現對(dui)智能家居的全(quan)面控(kong)制。
光(guang)(guang)電傳感(gan)器：通過光(guang)(guang)電傳感(gan)器可以實(shi)現對智(zhi)能(neng)家居(ju)(ju)的(de)全面控制。利(li)用(yong)光(guang)(guang)阻可以設(she)計自動照(zhao)明(ming)燈(deng)，通過紅(hong)外線(xian)感(gan)應(ying)系(xi)統，可以實(shi)現對居(ju)(ju)家的(de)便(bian)利(li)化照(zhao)明(ming)，不需(xu)要人為進行控制。另外，在光(guang)(guang)電傳感(gan)器的(de)運用(yong)中，通過紅(hong)外線(xian)傳感(gan)器可以實(shi)現對水(shui)龍頭、溫度(du)計濕(shi)度(du)等多種(zhong)條件的(de)控制，這樣可以節約相應(ying)的(de)資源，且會提升用(yong)戶的(de)享受。
空(kong)氣(qi)(qi)(qi)傳感器(qi)：空(kong)氣(qi)(qi)(qi)傳感器(qi)則可以為(wei)用戶(hu)實(shi)時監(jian)(jian)測監(jian)(jian)控的(de)環境(jing)，一旦超出安全(quan)指(zhi)標即可觸發家中的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)設備來(lai)凈化(hua)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)，為(wei)家人營(ying)造健(jian)康(kang)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)環境(jing)。空(kong)氣(qi)(qi)(qi)傳感器(qi)可嵌入各(ge)種與空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中懸浮(fu)顆粒物濃度相(xiang)關的(de)儀器(qi)儀表或環境(jing)改善設備，實(shi)時監(jian)(jian)測空(kong)氣(qi)(qi)(qi)質量。
智(zhi)慧(hui)城市是指使用信(xin)息(xi)和通信(xin)技術（ICT）框架來改善城市管理(li)并鼓勵經(jing)濟(ji)增長(chang)的城市。ICT與連(lian)接的網絡（IoT）進行(xing)交互，它可以接收，分析和傳輸有關(guan)當前狀況(kuang)和事件的數據(ju)。物(wu)聯網包括(kuo)可城市更(geng)高(gao)效或更(geng)易訪問的任何設備，包括(kuo)手機(ji)、智(zhi)能車輛、安全攝像機(ji)，以及嵌入(ru)在道路中的傳感器(qi)等。
智(zhi)慧(hui)城市的(de)(de)三(san)個(ge)主要(yao)特征是(shi)：物理(li)和(he)技術(shu)基礎(chu)設(she)施、環境監測和(he)響應能力(li)，以(yi)及為(wei)公(gong)民提供的(de)(de)智(zhi)慧(hui)服(fu)務(wu)。一(yi)個(ge)智(zhi)慧(hui)的(de)(de)城市由三(san)個(ge)層(ceng)次構成。首先(xian)是(shi)技術(shu)基礎(chu)，其中包(bao)括大量(liang)的(de)(de)智(zhi)能手(shou)機和(he)通過高速通信(xin)網絡連(lian)接的(de)(de)傳感器(qi)；第(di)二(er)層(ceng)由特定應用(yong)組成，要(yao)將原(yuan)始數(shu)據(ju)轉換為(wei)警報、洞察(cha)和(he)行動都需要(yao)適當的(de)(de)工具；第(di)三(san)層(ceng)是(shi)城市、企業和(he)公(gong)眾的(de)(de)利用(yong)情況(kuang)。許多應用(yong)只有在被廣泛采(cai)用(yong)并設(she)法(fa)改變行為(wei)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)才能成功(gong)，比如(ru)引導人們(men)在下(xia)班時間使用(yong)公(gong)共交通、改變路(lu)線(xian)、減少(shao)能源和(he)水的(de)(de)消耗，或在一(yi)天(tian)中的(de)(de)不同(tong)時間段使用(yong)，以(yi)及通過預防性自我保健減少(shao)醫療保健系統的(de)(de)壓力(li)等。
麥肯錫全球分析機構提出的智慧城市三個層次
在(zai)智(zhi)慧城(cheng)市(shi)中，傳(chuan)(chuan)感(gan)器、攝像(xiang)頭、無線設備和數(shu)據中心(xin)的網絡構成(cheng)了關鍵的基(ji)礎(chu)架構。其中傳(chuan)(chuan)感(gan)是智(zhi)能基(ji)礎(chu)架構的核(he)心(xin)，傳(chuan)(chuan)感(gan)器是城(cheng)市(shi)景觀(guan)中隱(yin)藏(zang)但無處不在(zai)的組成(cheng)部分(fen)，是任(ren)何智(zhi)能控制系統(tong)的重要組成(cheng)部分(fen)。
傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)網絡包括聲學、激光(guang)雷達、雷達、3D攝像頭傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、環(huan)境傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、流(liu)量(liang)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、氣(qi)體傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)以(yi)及濕度和溫度傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)等。集(ji)成的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)系(xi)統有助于與應用和集(ji)中式(shi)(shi)平臺建(jian)立無縫互連的(de)網絡。為特定目的(de)而建(jian)立的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)網絡（例(li)如路燈）可(ke)以(yi)啟用其他幾個連接的(de)應用，例(li)如環(huan)境監控、公(gong)共安全(quan)，這種集(ji)中式(shi)(shi)網絡將有助于減(jian)少重復的(de)投資(zi)成本(ben)，并且不需要多個單獨的(de)復雜網絡。
未來智慧城市主要利用四大傳感器(qi)(qi)技術來擴展其智慧功能——電子傳感器(qi)(qi)、紅外(wai)傳感器(qi)(qi)、熱傳感器(qi)(qi)以(yi)及接近(jin)傳感器(qi)(qi)和激光雷達傳感器(qi)(qi)。
電(dian)子(zi)傳感(gan)(gan)器：電(dian)子(zi)傳感(gan)(gan)器部署在環境監(jian)視傳感(gan)(gan)器和速度(du)計傳感(gan)(gan)器中(zhong)，這些(xie)傳感(gan)(gan)器通(tong)常部署在智慧(hui)城市網絡中(zhong)以執行(xing)各(ge)種任(ren)務，例如監(jian)視電(dian)源和電(dian)流水平(ping)以進(jin)行(xing)故障檢測。
紅外(wai)傳(chuan)感(gan)器：紅外(wai)傳(chuan)感(gan)器有助(zhu)于在動態(tai)和不穩定的(de)環境中(zhong)(zhong)無偏見(jian)地生成數據，從而有助(zhu)于智慧城市中(zhong)(zhong)的(de)決策。
雷(lei)達傳感(gan)器可(ke)利(li)用復雜的(de)計算機數據來分析重要的(de)現(xian)場信息(xi)。
熱(re)傳(chuan)感(gan)器：熱(re)傳(chuan)感(gan)器對能(neng)(neng)(neng)量分布進行精確跟(gen)蹤，而其他智能(neng)(neng)(neng)傳(chuan)感(gan)器則(ze)可以管(guan)理需求側(ce)能(neng)(neng)(neng)量。因此(ci)，智能(neng)(neng)(neng)電網傳(chuan)感(gan)器有助于提高能(neng)(neng)(neng)源效率(lv)。
接近(jin)傳(chuan)感(gan)器和激光雷達傳(chuan)感(gan)器：幫助開(kai)發自動車(che)輛系統，這對于使城市完全智(zhi)能化(hua)至關重要。
智(zhi)能(neng)(neng)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)就(jiu)是利用(yong)各種智(zhi)能(neng)(neng)技術和裝備(bei)，推動(dong)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)的數字化、網(wang)聯(lian)(lian)化和智(zhi)能(neng)(neng)化。其(qi)中，網(wang)聯(lian)(lian)化對(dui)于智(zhi)能(neng)(neng)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)的發展至關重要。利用(yong)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)，可以讓交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)各環(huan)節和各方面成功聯(lian)(lian)網(wang)，不(bu)僅能(neng)(neng)有效(xiao)增強交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)監管、升級交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)服務，同時還能(neng)(neng)進(jin)一步完善現有交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)業態。
智能交(jiao)通系(xi)(xi)(xi)統(tong)(ITS)應用(yong)在(zai)城市交(jiao)通中主要體現在(zai)微觀的(de)(de)(de)交(jiao)通信(xin)(xin)息(xi)采(cai)集、交(jiao)通控(kong)(kong)(kong)制和誘導等(deng)方面，通過提高(gao)對交(jiao)通信(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)(de)有效使用(yong)和管理來提高(gao)交(jiao)通系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)效 率(lv)，主要是由信(xin)(xin)息(xi)采(cai)集輸入、策略控(kong)(kong)(kong)制、輸出執行、各子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)間數據傳輸與(yu)通信(xin)(xin)等(deng)子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)組成。信(xin)(xin)息(xi)采(cai)集子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)通過傳感器(qi)(qi)采(cai)集車輛和路面信(xin)(xin)息(xi)，策略控(kong)(kong)(kong)制子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)根(gen)據設定的(de)(de)(de)目標(biao)(如通行量最大、或平均候車時(shi)間最短等(deng))運用(yong)計算(suan)方法(fa)(fa)(例(li)如模糊(hu)控(kong)(kong)(kong)制、遺傳算(suan)法(fa)(fa)等(deng))計算(suan)出最佳(jia)方案，并輸出控(kong)(kong)(kong)制信(xin)(xin)號(hao)給(gei)執行子(zi)(zi)(zi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(一(yi)般(ban)是交(jiao)通信(xin)(xin)號(hao)控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi))，以(yi)引導和控(kong)(kong)(kong)制車輛的(de)(de)(de)通行，達到預設的(de)(de)(de)目標(biao)。
在(zai)智能(neng)(neng)交(jiao)通系(xi)統里，傳感(gan)器就如(ru)同人的(de)五官一樣(yang)，發(fa)揮(hui)著不可(ke)替(ti)代的(de)重要作用(yong)，并(bing)且(qie)在(zai)交(jiao)通運輸的(de)各(ge)個(ge)領域有著廣泛的(de)應用(yong)。例如(ru)，由無(wu)線傳感(gan)器構(gou)成的(de)傳感(gan)網絡(luo)具備優(you)良特性，可(ke)以為智能(neng)(neng)交(jiao)通系(xi)統的(de)信息采集提(ti)供一種有效手段，而且(qie)可(ke)以檢(jian)測路(lu)口各(ge)個(ge)方(fang)向(xiang)上的(de)車輛(liang)，并(bing)根據監(jian)測結果，改(gai)(gai)進(jin)簡化、改(gai)(gai)進(jin)信號控制(zhi)算法并(bing)提(ti)高交(jiao)通效率。此(ci)外，無(wu)線傳感(gan)器網絡(luo)還可(ke)以應用(yong)于執行子系(xi)統中的(de)控制(zhi)子系(xi)統和(he)引導子系(xi)統等(deng)方(fang)面，如(ru)改(gai)(gai)進(jin)信號控制(zhi)器，實(shi)現智能(neng)(neng)交(jiao)通系(xi)統的(de)公交(jiao)優(you)先(xian)功能(neng)(neng)。而位置傳感(gan)器能(neng)(neng)夠(gou)有助實(shi)現節能(neng)(neng)、減排等(deng)功能(neng)(neng)。
傳感器(qi)除了能(neng)(neng)幫助追蹤高速(su)公路(lu)(lu)實時(shi)路(lu)(lu)況之(zhi)外，還(huan)能(neng)(neng)提(ti)供駕駛行駛時(shi)間的(de)預(yu)測數(shu)據(ju)，這些(xie)數(shu)據(ju)將(jiang)會以動態消(xiao)息(xi)標志(DMS)陳(chen)列在高速(su)公路(lu)(lu)的(de)上方供駕駛參(can)考(kao)。大量數(shu)據(ju)亦有(you)(you)助于交(jiao)(jiao)通規劃(hua)，為(wei)未來的(de)高速(su)公路(lu)(lu)改善(shan)計劃(hua)與決策提(ti)供更多有(you)(you)利信息(xi)，助力智(zhi)能(neng)(neng)交(jiao)(jiao)通行業(ye)的(de)建設。
智(zhi)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網是通過信(xin)息化手段實現能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)開(kai)發、轉(zhuan)換（發電(dian)(dian)(dian)）、輸電(dian)(dian)(dian)、配電(dian)(dian)(dian)、供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)、售電(dian)(dian)(dian)及(ji)用電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)網系統(tong)，通過智(zhi)能(neng)(neng)(neng)管理可以(yi)實現精確供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)、互補供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)、提(ti)高能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用率、供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)安全，以(yi)及(ji)節省用電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)目標(biao)。智(zhi)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網的(de)(de)好處在于減少二氧化碳排放(fang)、節約能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和減少停電(dian)(dian)(dian)，而建立智(zhi)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網所需的(de)(de)主要投入(ru)都花費(fei)在終端電(dian)(dian)(dian)力(li)分(fen)布系統(tong)上，以(yi)及(ji)電(dian)(dian)(dian)力(li)設施(shi)上的(de)(de)終端信(xin)息系統(tong)，其中很大(da)一部分(fen)投資在傳感器網絡(luo)上面(mian)。
IHS報告顯示(shi)，智(zhi)(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)相關(guan)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)市場從2014年到2021年增長近10倍(bei)，達到3.5億美元。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)網(wang)(wang)絡(luo)建設是(shi)智(zhi)(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)改造的(de)(de)重要(yao)組(zu)成(cheng)部分，關(guan)鍵是(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)引入各(ge)級(ji)網(wang)(wang)格的(de)(de)層次結構(gou)。WSN（無線傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)網(wang)(wang)絡(luo)）的(de)(de)感(gan)(gan)知(zhi)層、網(wang)(wang)絡(luo)層和應用(yong)層是(shi)智(zhi)(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)構(gou)成(cheng)的(de)(de)三個層面。其中(zhong)，感(gan)(gan)知(zhi)層包(bao)括二(er)維碼標(biao)簽和識(shi)讀(du)器(qi)(qi)(qi)、RFID標(biao)簽和讀(du)寫器(qi)(qi)(qi)、攝(she)像頭、各(ge)種傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)網(wang)(wang)絡(luo)（指(zhi)由大量各(ge)類傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)節點(dian)組(zu)成(cheng)的(de)(de)自(zi)治(zhi)網(wang)(wang)絡(luo)，具有(you)自(zi)組(zu)織、自(zi)愈(yu)合的(de)(de)特點(dian)），WSN感(gan)(gan)知(zhi)層的(de)(de)主要(yao)作(zuo)用(yong)是(shi)感(gan)(gan)知(zhi)和識(shi)別物體，采集并捕獲信息。
智能(neng)樓宇不同(tong)于智能(neng)家居，專(zhuan)指辦公大樓、購物(wu)中(zhong)心和酒店(dian)等非(fei)住宅(zhai)建筑(zhu)。這(zhe)些(xie)(xie)(xie)建筑(zhu)物(wu)中(zhong)的(de)設備(bei)都連有傳(chuan)感(gan)器，可以(yi)(yi)提供能(neng)源消耗(hao)信息，并自動做出優化運營的(de)決策。一系(xi)(xi)列聯網傳(chuan)感(gan)器可收集環境信息，以(yi)(yi)及(ji)與樓宇運行和使(shi)用情況有關的(de)數據(ju)。這(zhe)些(xie)(xie)(xie)信息既可在(zai)邊緣(yuan)(yuan)（邊緣(yuan)(yuan)計(ji)算(suan)）處進行處理，也可發送到(dao)到(dao)本地或云端運行的(de)中(zhong)央BMS系(xi)(xi)統。這(zhe)些(xie)(xie)(xie)信息再被用于觸(chu)發自動操(cao)作，以(yi)(yi)便對建筑(zhu)物(wu)內的(de)HVAC系(xi)(xi)統、照明系(xi)(xi)統、百葉窗和許多其(qi)他(ta)設備(bei)做出調整。
利用(yong)傳(chuan)感器、執行器和(he)(he)控(kong)制器在(zai)不同(tong)子系(xi)統之間建(jian)立交叉(cha)互聯，建(jian)筑物即(ji)可實(shi)現(xian)“智能(neng)化”。如(ru)果把互聯比作(zuo)智能(neng)樓宇的骨(gu)架，那么實(shi)際(ji)設備和(he)(he)控(kong)制裝置(zhi)則相當于建(jian)筑物的肌肉和(he)(he)大腦。智能(neng)組件之間的這種(zhong)交互，能(neng)夠根據室(shi)(shi)內(nei)空氣(qi)質量（IAQ）和(he)(he)室(shi)(shi)內(nei)二氧(yang)化碳濃度來控(kong)制通(tong)風系(xi)統。照明系(xi)統也可根據是否有人存在(zai)及室(shi)(shi)內(nei)亮度等(deng)附加(jia)因素予以(yi)自動調整，這樣可以(yi)顯著降低(di)能(neng)源消(xiao)耗，同(tong)時(shi)提高使用(yong)者的舒適度和(he)(he)幸福(fu)感。
傳感(gan)器(qi)(qi)在(zai)設備狀(zhuang)(zhuang)態(tai)監測(ce)中起著決定(ding)性的(de)作用(yong)(yong)。安裝在(zai)設備內部(bu)或(huo)外部(bu)的(de)傳感(gan)器(qi)(qi)，可以收集反映設備運(yun)行(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)況的(de)各種參數(shu)的(de)數(shu)據(ju)。例如(ru)，在(zai)HVAC設備中使(shi)(shi)用(yong)(yong)氣壓傳感(gan)器(qi)(qi)進行(xing)(xing)氣流監測(ce)，在(zai)電(dian)機驅動器(qi)(qi)中使(shi)(shi)用(yong)(yong)電(dian)流傳感(gan)器(qi)(qi)進行(xing)(xing)電(dian)流測(ce)量，或(huo)者使(shi)(shi)用(yong)(yong)微機電(dian)系(xi)統（MEMS）麥克(ke)風進行(xing)(xing)聲音(yin)異常和振動測(ce)量。這(zhe)些傳感(gan)器(qi)(qi)可以實時地檢測(ce)出偏(pian)離預定(ding)最佳狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)狀(zhuang)(zhuang)況。
HVAC設備只是作為(wei)一個(ge)例子(zi)來說(shuo)明傳感器如何(he)能夠(gou)幫助(zhu)實現狀態監(jian)測和預測性維護，從而為(wei)樓(lou)宇經營者、租戶(hu)和設備制造商(shang)發掘(jue)更(geng)多附加價值(zhi)。對于電梯、閥門和照(zhao)明等其(qi)他(ta)關鍵的子(zi)系統而言，相(xiang)關半導體解決(jue)方(fang)案和先進的軟件智能可解決(jue)維護問(wen)題并提供深入洞(dong)見(jian)。
智(zhi)(zhi)能(neng)傳感在(zai)(zai)制造(zao)過程中的(de)(de)(de)典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)之一，體現(xian)(xian)在(zai)(zai)機(ji)械制造(zao)行業(ye)廣泛采用(yong)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)中。現(xian)(xian)代數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)在(zai)(zai)檢測位移、位置、速度、壓力(li)等(deng)方(fang)面均部署了高性能(neng)傳感器，能(neng)夠(gou)對加工(gong)狀態、刀具狀態、磨損情況以及能(neng)耗等(deng)過程進(jin)行實(shi)時監控(kong)(kong)(kong)(kong)，以實(shi)現(xian)(xian)靈活的(de)(de)(de)誤差補償(chang)與(yu)自校正，實(shi)現(xian)(xian)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化的(de)(de)(de)發(fa)展趨(qu)勢。此外，基于視(shi)覺傳感器的(de)(de)(de)可視(shi)化監控(kong)(kong)(kong)(kong)技(ji)術的(de)(de)(de)采用(yong)，使(shi)得(de)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)智(zhi)(zhi)能(neng)監控(kong)(kong)(kong)(kong)變得(de)更加便捷。
汽車車門檢測（圖片來源：e-works）
汽車(che)制(zhi)(zhi)造行業應用(yong)智能傳感也較多。以(yi)基(ji)于(yu)光學傳感的(de)機(ji)器視(shi)覺(jue)(jue)為(wei)例，在工業領域的(de)三大主要應用(yong)有視(shi)覺(jue)(jue)測(ce)量(liang)(liang)、視(shi)覺(jue)(jue)引導(dao)和視(shi)覺(jue)(jue)檢測(ce)。在汽車(che)制(zhi)(zhi)造行業，視(shi)覺(jue)(jue)測(ce)量(liang)(liang)技術通過測(ce)量(liang)(liang)產(chan)品(pin)關鍵(jian)尺寸(cun)、表面質量(liang)(liang)、裝配效果等，可以(yi)確保出(chu)廠(chang)產(chan)品(pin)合格(ge)；視(shi)覺(jue)(jue)引導(dao)技術通過引導(dao)機(ji)器完成自動化(hua)搬運、最佳匹配裝配、精(jing)確制(zhi)(zhi)孔等，可以(yi)顯著(zhu)提升制(zhi)(zhi)造效率(lv)和車(che)身(shen)裝配質量(liang)(liang)；視(shi)覺(jue)(jue)檢測(ce)技術可以(yi)監控(kong)車(che)身(shen)制(zhi)(zhi)造工藝的(de)穩定(ding)性，同(tong)時也可以(yi)用(yong)于(yu)保證產(chan)品(pin)的(de)完整性和可追溯(su)性，有利于(yu)降低制(zhi)(zhi)造成本。
高端裝備行業的傳感器多應用在設備運維與健康管理環節。如航空發動機裝備的智能傳感器，使控制系統具備故障自診斷、故障處理能力，提高了系統應對復雜環境和精確控制的能力。基于智能傳感技術，綜合多領域建模技術和新型信息技術，可以構建出可精確模擬物理實體的數字孿生體，該模型能(neng)反應系統(tong)的物理(li)特性和(he)應對環境(jing)的多(duo)變特性，實(shi)現發動機(ji)的性能(neng)評(ping)估、故障(zhang)診斷、壽命預(yu)測(ce)等(deng)，同(tong)時(shi)(shi)基于全生命周期(qi)多(duo)維反饋數(shu)據源(yuan)，在行為(wei)狀態空間(jian)迅速學習和(he)自主模擬，預(yu)測(ce)對安全事件的響應，并通過物理(li)實(shi)體與(yu)數(shu)字實(shi)體的交互數(shu)據對比，及時(shi)(shi)發現問題，激活自修復機(ji)制，減輕損傷和(he)退(tui)化，有(you)效避(bi)免具(ju)有(you)致命損傷的系統(tong)行為(wei)。
在工業電(dian)子領域(yu)，生產、搬運、檢(jian)測和(he)維(wei)護等方(fang)面均涉及智(zhi)能(neng)(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)，如(ru)機械臂、AGV導航車、AOI檢(jian)測等裝備。在消費電(dian)子和(he)醫療電(dian)子產品領域(yu)，智(zhi)能(neng)(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)應(ying)用更具多(duo)樣化。如(ru)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)手機中比較常見的(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)有距離(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、光線傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、重力傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、圖(tu)像傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、三軸陀螺(luo)儀和(he)電(dian)子羅盤等。可穿戴設備最基本的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)就是(shi)通過傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)實現(xian)運動傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)，通常內置MEMS加速度計、心率傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、脈搏傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、陀螺(luo)儀、MEMS麥克風(feng)等多(duo)種傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)。智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)居(ju)（如(ru)掃地(di)機器(qi)(qi)人、洗衣機等）涉及位(wei)置傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、接近傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、液位(wei)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)、流(liu)量(liang)和(he)速度控制、環境監測、安防感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)等傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)等技術。
智慧(hui)農業也(ye)稱(cheng)為精準農業，可以使用最少的資源(yuan)（例如(ru)水、肥料和(he)種子）來實現最大(da)化(hua)產(chan)量(liang)。通過部署傳感器和(he)測繪(hui)田地(di)(di)，農業工作者(zhe)開(kai)始從微(wei)觀角度了(le)解農作物(wu)生長過程、科學地(di)(di)節(jie)約資源(yuan)并(bing)減少對環境的影響(xiang)。
精確農業(ye)中使用了許多傳感技術，它們提(ti)供的(de)數(shu)據可幫(bang)助監測和優化農作(zuo)物，并適應不斷(duan)變化的(de)環(huan)境因素，其中包括：
位(wei)置傳感器：使用(yong)來自(zi)GPS衛星的(de)(de)信號來確定(ding)(ding)緯度(du)、經度(du)和高度(du)。三角定(ding)(ding)位(wei)至少需要(yao)三顆(ke)衛星。精確定(ding)(ding)位(wei)是(shi)精準農(nong)業(ye)的(de)(de)基石。
光(guang)學(xue)傳感器：使用光(guang)來(lai)測量土壤(rang)特(te)性。傳感器在(zai)近(jin)紅外、中(zhong)紅外和偏振(zhen)光(guang)譜中(zhong)測量不同頻(pin)率的(de)(de)光(guang)反(fan)射率，可以(yi)放置在(zai)諸(zhu)如無人機甚至衛星之類的(de)(de)車輛(liang)或(huo)高空(kong)平臺上來(lai)測量下(xia)方的(de)(de)土壤(rang)。土壤(rang)反(fan)射率和植物顏色(se)數(shu)據只是光(guang)學(xue)傳感器的(de)(de)兩(liang)個變量，可以(yi)進行匯總和處(chu)理。目(mu)前已經(jing)開(kai)發(fa)出光(guang)學(xue)傳感器來(lai)確定(ding)土壤(rang)中(zhong)的(de)(de)粘土，有機物和水分含(han)量。
電化學傳感(gan)器：可提供(gong)精密農業所需(xu)的(de)關鍵(jian)信息，比如pH值和土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)養分水平。傳感(gan)器電極通(tong)過檢測(ce)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)的(de)特定離子來工作。當前(qian)，安裝在專(zhuan)門設計的(de)“滑板(ban)”上的(de)傳感(gan)器可幫助(zhu)收集，處(chu)理和繪制土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)化學數據。
機械傳(chuan)感器(qi)(qi)：可測量土壤(rang)壓(ya)實度或(huo)“機械阻(zu)力”。傳(chuan)感器(qi)(qi)使用(yong)一個探頭，該探頭可穿透土壤(rang)并通過稱重傳(chuan)感器(qi)(qi)或(huo)應(ying)變儀記錄(lu)電阻(zu)。這種技(ji)術的類似形式用(yong)于(yu)(yu)大(da)型拖拉機，以(yi)預測地(di)面接(jie)合設(she)備的牽引要(yao)求(qiu)。像霍尼韋(wei)爾 FSG15N1A這樣的張(zhang)力計可檢測根系在吸水過程中所使用(yong)的力，這對于(yu)(yu)灌溉干預非常(chang)有用(yong)。
土壤濕度傳感器：通過測量(liang)土壤中的介電常數（電特(te)性隨存在(zai)的水分(fen)含量(liang)而變化）來評估水分(fen)含量(liang)。
氣流傳感器：測量(liang)(liang)土壤(rang)的(de)透(tou)氣性。測量(liang)(liang)可(ke)以(yi)在單個位(wei)置進行(xing)，也(ye)可(ke)以(yi)在運(yun)動(dong)(dong)時動(dong)(dong)態(tai)進行(xing)。期望的(de)輸出是將預(yu)定(ding)量(liang)(liang)的(de)空氣以(yi)預(yu)定(ding)深(shen)度推入(ru)地(di)面所需的(de)壓力(li)。各種(zhong)類型(xing)的(de)土壤(rang)特(te)性，包括壓實度，結構，土壤(rang)類型(xing)和濕度，都會產生(sheng)獨特(te)的(de)識別特(te)征。
醫療傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)經常(chang)被用(yong)于造價(jia)高昂(ang)的醫療器(qi)(qi)械，因此醫療電子傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)是(shi)具有高價(jia)值的一類(lei)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)。醫用(yong)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)主(zhu)要按工(gong)作(zuo)原理(li)(li)和(he)應(ying)用(yong)形(xing)式進(jin)行分類(lei)。按照工(gong)作(zuo)原理(li)(li)，主(zhu)要分為：物(wu)理(li)(li)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、 化學傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、生(sheng)(sheng)物(wu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)，以及生(sheng)(sheng)物(wu)電極傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)。按照應(ying)用(yong)形(xing)式，主(zhu)要分為：植(zhi)入式傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、暫時植(zhi)入式傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、體外(wai)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、用(yong)于外(wai)部設備傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、可食用(yong)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)。
隨(sui)著材(cai)料(liao)技術(shu)和電(dian)子(zi)技術(shu)的發(fa)展(zhan)，柔性(xing)基質材(cai)料(liao)以其柔韌(ren)、可彎曲、延展(zhan)、可穿(chuan)戴(dai)等(deng)優勢逐步(bu)進(jin)入醫療市場。柔性(xing)傳感(gan)(gan)器(qi)兼(jian)具柔性(xing)基質材(cai)料(liao)的優點(dian)與(yu)人體相(xiang)適應，不論是可穿(chuan)戴(dai)設備(bei)還是植入設備(bei)都有(you)著非常好的適應性(xing)。柔性(xing)傳感(gan)(gan)器(qi)可用于智能創(chuang)可貼、智能繃帶、柔性(xing)血氧計，以及柔性(xing)可穿(chuan)戴(dai)離子(zi)型濕(shi)度傳感(gan)(gan)器(qi)等(deng)。
可植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)是(shi)近(jin)(jin)年來(lai)(lai)出現(xian)的(de)新型傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)，具有體積(ji)小、重(zhong)量輕、生物相容性強等特征。可植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)一(yi)般自己(ji)供電并利(li)用(yong)(yong)無線技術(shu)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸。與可消(xiao)化(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)不(bu)同的(de)是(shi)，可植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)通(tong)常植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)皮(pi)下或器(qi)(qi)官(guan)中，獲取(qu)用(yong)(yong)戶的(de)電生理或化(hua)學信號進行傳(chuan)(chuan)(chuan)輸，重(zhong)要用(yong)(yong)途在(zai)于精準監控生理信號有助(zhu)于實現(xian)個性化(hua)醫療(liao)。傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)的(de)可植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)難點是(shi)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)本身(shen)不(bu)可降解長期存在(zai)體內損(sun)害體內周圍組織或細胞(bao)造成二次感(gan)(gan)染，手(shou)術(shu)取(qu)出也會造成二次傷害，近(jin)(jin)年來(lai)(lai)生物降解的(de)可植(zhi)(zhi)入(ru)(ru)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)也開始被采用(yong)(yong)。
傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)技術(shu)在環(huan)境檢測(ce)(ce)(ce)中的(de)應用體(ti)現在兩個方(fang)面：與檢測(ce)(ce)(ce)物(wu)質(zhi)中的(de)污染物(wu)發生(sheng)物(wu)理或化(hua)(hua)學反應，判斷檢測(ce)(ce)(ce)物(wu)質(zhi)中是否(fou)存(cun)在污染物(wu)；把化(hua)(hua)學信(xin)號轉(zhuan)化(hua)(hua)為電信(xin)號。傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)技術(shu)的(de)應用在很大(da)程度上提升了環(huan)境檢測(ce)(ce)(ce)結果的(de)可信(xin)度。根(gen)據(ju)檢測(ce)(ce)(ce)方(fang)式(shi)的(de)不(bu)(bu)同，可將傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)技術(shu)分(fen)為光(guang)學傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)電化(hua)(hua)學傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)；根(gen)據(ju)反應機理的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為生(sheng)物(wu)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)免疫傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)；根(gen)據(ju)檢測(ce)(ce)(ce)對象的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為液體(ti)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)氣體(ti)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)。
生(sheng)物傳感(gan)器的基本原(yuan)理是(shi)將功(gong)能(neng)基因、抗(kang)體等生(sheng)物材(cai)料作為(wei)敏感(gan)材(cai)料，利用信號(hao)采集(ji)裝(zhuang)置采集(ji)生(sheng)物化(hua)學信息，分析轉(zhuan)化(hua)為(wei)電信號(hao)的生(sheng)物化(hua)學信息。隨(sui)著生(sheng)物傳感(gan)器技(ji)術(shu)的不斷發展，敏感(gan)材(cai)料和傳感(gan)器元(yuan)件越來(lai)越多，有助于準確識別環(huan)境中更(geng)多的污(wu)染(ran)物質。
與(yu)常規傳感器相比，生(sheng)物(wu)傳感器具有更(geng)(geng)(geng)強(qiang)的選擇性，操作也更(geng)(geng)(geng)加(jia)便捷，測試速度更(geng)(geng)(geng)加(jia)快速，結果也更(geng)(geng)(geng)為準(zhun)確。生(sheng)物(wu)傳感器技術(shu)大(da)多(duo)應(ying)用在大(da)氣環境檢測中，包括：
二氧(yang)(yang)化(hua)硫檢(jian)測。利用(yong)氧(yang)(yang)電極與含(han)有亞(ya)(ya)硫酸(suan)鹽(yan)氧(yang)(yang)化(hua)酶的肝微粒(li)體(ti)構筑生(sheng)物(wu)傳(chuan)感器，以雨水(shui)為對象，通(tong)過測定亞(ya)(ya)硫酸(suan)鹽(yan)濃度檢(jian)測大(da)氣環境(jing)中二氧(yang)(yang)化(hua)硫的含(han)量。傳(chuan)感器中設置的微粒(li)體(ti)能(neng)夠氧(yang)(yang)化(hua)亞(ya)(ya)硫酸(suan)鹽(yan)，消耗一定的氧(yang)(yang)氣后，可降低低氧(yang)(yang)電極周圍的溶解氧(yang)(yang)濃度，帶動(dong)傳(chuan)感器內電流的波動(dong)，以間接方式反映亞(ya)(ya)硫酸(suan)鹽(yan)濃度，該方法(fa)在重(zhong)現性和準確性方面有明顯(xian)優勢。
二氧化(hua)氮檢測(ce)。多孔(kong)氣體滲透膜與固定(ding)消化(hua)細(xi)菌和(he)氧電極配合構(gou)建(jian)生(sheng)物傳感(gan)器，硝化(hua)細(xi)菌對亞硝酸(suan)鹽進行(xing)硝化(hua)，使生(sheng)物傳感(gan)器具備呼吸活性(xing)，保證了檢測(ce)效果的可(ke)靠性(xing)和(he)準確性(xing)。
水(shui)(shui)體環(huan)境(jing)(jing)的(de)檢(jian)測(ce)是通過(guo)液體傳感(gan)器技術實現(xian)的(de)，液體傳感(gan)器技術能夠檢(jian)測(ce)水(shui)(shui)體中的(de)各種污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)。目前來看(kan)，水(shui)(shui)環(huan)境(jing)(jing)污(wu)(wu)染的(de)主要(yao)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)有(you)兩(liang)種：有(you)機物(wu)(wu)(wu)污(wu)(wu)染和無機物(wu)(wu)(wu)污(wu)(wu)染。這些污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)絕大(da)多數是人類生產(chan)生活中產(chan)生的(de)，污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)排(pai)放(fang)超出環(huan)境(jing)(jing)承受能力(li)，引起(qi)水(shui)(shui)體污(wu)(wu)染。液體傳感(gan)器技術在水(shui)(shui)環(huan)境(jing)(jing)檢(jian)測(ce)中的(de)應用主要(yao)體現(xian)在以下(xia)兩(liang)個方面：
重(zhong)金(jin)屬(shu)離子檢測：水環境(jing)污(wu)染(ran)(ran)中重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)(ran)問題(ti)尤其突出(chu)，比(bi)較(jiao)常見的重(zhong)金(jin)屬(shu)物(wu)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)有鉛、汞等，這些污(wu)染(ran)(ran)物(wu)對人(ren)體(ti)危害巨大，且(qie)無法完全去除，一旦進入水體(ti)，將會(hui)引起嚴重(zhong)后果。
農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)物(wu)(wu)檢測：農(nong)藥(yao)中有(you)多(duo)種有(you)害化(hua)學成分(fen)，發生殘(can)留(liu)后(hou)，會(hui)通過食物(wu)(wu)進入到人(ren)體(ti)(ti)，對人(ren)體(ti)(ti)產生嚴重影響。液(ye)體(ti)(ti)傳感器技術通過鈷-苯(ben)二(er)甲藍染料同(tong)三嗪類除草劑的化(hua)學反應，檢測水體(ti)(ti)中是否存在農(nong)藥(yao)。
氣體(ti)(ti)傳(chuan)感(gan)器能夠檢(jian)測大氣環境中的氮氧化物以(yi)及含(han)硫(liu)氧化物，該方(fang)法操(cao)作(zuo)簡單，檢(jian)測效果良好(hao)。氣體(ti)(ti)傳(chuan)感(gan)器的基(ji)本原理(li)：氣體(ti)(ti)通(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)器探頭時(shi)，探頭收集和分析氣體(ti)(ti)的相(xiang)關信息，將獲得的氣體(ti)(ti)體(ti)(ti)積分數轉化為電信號，通(tong)過(guo)分析判(pan)斷是否(fou)存在污染物質。
以氮(dan)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)為例，利(li)用氣體傳感(gan)(gan)器(qi)技(ji)術檢(jian)測(ce)氮(dan)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)時(shi)，通常利(li)用金(jin)屬氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)半導體對其進行(xing)檢(jian)測(ce)，目前研究人員(yuan)又提(ti)出了(le)更為先進的技(ji)術，例如傳感(gan)(gan)器(qi)將(jiang)鉑作(zuo)為電(dian)極，離子轉換器(qi)采用的是氧(yang)(yang)化釔和氧(yang)(yang)化鋯，檢(jian)測(ce)廢(fei)氣時(shi)，只需將(jiang)其放(fang)在排放(fang)口位(wei)置，待(dai)數據收集后，便可準(zhun)確(que)檢(jian)測(ce)出氮(dan)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)的含量。
參考來源：
1. Allied Market Research
2. 傳感器專家網
3. Techbriefs
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