傳感器技術現狀與發展趨勢如何？

發布時間：2022年03月15日 12時10分37秒

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　　隨著社會(hui) 對環境保護意識的增強，傳(chuan) 感器作為(wei) 環境保護過程中不可缺少的關(guan) 鍵元器件，其相關(guan) 產(chan) 業(ye) 地位在我國逐年升高。如今，隨著環境治理的持續深入以及環保熱潮地不斷升溫，國內(nei) 外傳(chuan) 感器企業(ye) 紛紛進軍(jun) 環保領域，環境監測傳(chuan) 感器市場爆發指日可待。

　　一、傳(chuan) 感器材料與(yu) 器件技術現狀及其特點

　　從(cong) 技術角度講，傳(chuan) 感器是指具有信息采集功能的基礎性功能器件，主要包括：光電、紅外、力敏、生物等傳(chuan) 感器。而傳(chuan) 感器材料則是指對聲、光、電、磁、熱等信號的微小變化反映出高靈敏應答的功能材料，以及製造傳(chuan) 感器所需的結構材料，主要包括：半導體(ti) 、金屬、複合材料等。

　　傳(chuan) 感器技術及其產(chan) 業(ye) 具有技術密集、多技術協同、行業(ye) 滲透力強、跨界融合度高、產(chan) 業(ye) 集中度低等特征;傳(chuan) 感器產(chan) 品具有品種多、批量小、結構複雜、技術指標分散、參數跨度大、精度要求高、應用領域廣泛等特點。傳(chuan) 感器材料與(yu) 器件則具有一致性和穩定性，以及技術基礎性和協同性要求高等特性。

　　在傳(chuan) 感器技術領域，我國受限於(yu) 整體(ti) 發展水平、技術實力、人才積累等因素，已與(yu) 歐美等形成了“代差”，我國傳(chuan) 感器技術追趕尤為(wei) 迫切。

　　二、傳(chuan) 感器技術未來的發展趨勢

　　隨著新一代信息技術的發展，環境監測領域對傳(chuan) 感器設備提出了新的要求和挑戰。具體(ti) 來說，新一代環境監測設備需要往以下幾個(ge) 方麵去發展：

　　1、零功耗

　　在龐大的物聯網傳(chuan) 感器節點中，數個(ge) 月更換一次電池是不現實的。“零功耗”傳(chuan) 感器平時可將搭配的電路、通信等係統徹底關(guan) 閉，且自身不需要消耗電能也可維持對外界刺激的敏感。當接收到外界的變化“事件”時(如車輛經過、有害氣體(ti) 泄漏、出現特定光譜等)，才將後端的電路等接通，實現真正的“零功耗”環境監測。

　　2、無線按需連接

　　物聯網中無線傳(chuan) 感器節點的另一個(ge) 主要能耗來自於(yu) 無線通信。因此新的材料和設備被用來實現無線按需連接。通常情況下，整個(ge) 通信係統完全關(guan) 閉，並在需要時成功喚醒，是未來無線傳(chuan) 感器發展的重要方向。

　　3、多維信息集成

　　即開發一種方法，可以同時測量單個(ge) 應用場景的多個(ge) 參數，通過邊緣計算處理收集的多維數據，並輸出與(yu) 應用場景密切相關(guan) 的結果，具有多傳(chuan) 感器融合和係統集成特點的新型傳(chuan) 感器，以實現單個(ge) 傳(chuan) 感器對多維信息的感知能力，實現感知端邊緣的算、存、傳(chuan) 一體(ti) ，提高對應用場景和環境的適應性，提升可靠性。

　　4、網絡協議與(yu) 集成化

　　未來傳(chuan) 感器需要建立在統一的材料工藝平台上，形成傳(chuan) 感器的協同設計，經過統一的材料平台一次加工完成。還可與(yu) 現有CMOS工藝兼容，形成網絡協議化的多個(ge) 傳(chuan) 感器、多個(ge) 信號讀取電路的單芯片集成，極大地提高傳(chuan) 感器的集成度。

　　5、特殊應用的傳(chuan) 感器

　　包括針對特殊環境的生理信號采集傳(chuan) 感器，針對特殊應用需具有透明、柔韌、延展、可彎曲、可穿戴等特點的傳(chuan) 感器。

　　6、多感知功能傳(chuan) 感器

　　傳(chuan) 感器已由對力、熱、聲、電、磁等單一維度物理量感知，擴展到對氣體(ti) 、液體(ti) 、紅外等信息的新型感知功能，未來將出現可以對人皮膚的熱、疼痛、濕度、觸覺等感知的傳(chuan) 感器。

　　7、智能化

　　將多種傳(chuan) 感功能與(yu) 數據處理、存儲(chu) 、雙向通信等功能集成。完全或部分實現自動控製、自動檢測、自動分析、自動診斷等功能。智能化的另一個(ge) 方向是軟測量技術，即智能傳(chuan) 感器和人工智能的結合。

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