傳感器可以改變世界嗎

2011年，網(wǎng)景公司創(chuàng)始人與風(fēng)險(xiǎn)投資家馬克·安德森提出了非常具有創(chuàng)見，而且已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)的觀點(diǎn)：“軟件正在吞噬世界”。到今天，如果把句子中的“軟件”替換為“傳感器”，這一觀點(diǎn)同樣適用。

自傳感器誕生以來(lái)，由于它可以幫助人類將曾經(jīng)不可知、難判斷的信息變成易獲取、更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，傳感器已經(jīng)成為數(shù)字化社會(huì)最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施。從智能手機(jī)到智能語(yǔ)音設(shè)備，從能源平臺(tái)到工業(yè)設(shè)備，傳感器自然而然地“化身”為人類連接機(jī)器、人類自身，以及自然環(huán)境的外延器官。那么，在未來(lái)，傳感器將如何影響世界？

隨著傳感器，以及與之相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、儲(chǔ)能、新材料、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備等軟硬件技術(shù)的發(fā)展，還有成本的持續(xù)下降，傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景將變得越來(lái)越豐富。

據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，全球?qū)⒂?000億個(gè)傳感器遍布于我們的日常生活中，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到105億美元，而可打印的柔性傳感器的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到73億美元。那么，在今天，傳感器到底已經(jīng)有哪些用途？在未來(lái)，甚至在未來(lái)50年，傳感器又將經(jīng)歷怎樣的進(jìn)化，并將如何改變世界？

今日無(wú)處不在的傳感器

從消費(fèi)電子到農(nóng)業(yè)、從交通到醫(yī)療、從能源到航空航天，從工業(yè)到城市管理，傳感器已經(jīng)深度融入人類生產(chǎn)與生活。

消費(fèi)電子

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，隨著人類對(duì)功能需求的不斷增加，各類產(chǎn)品集成的傳感器也越來(lái)越多。比如，在智能手機(jī)中就裝有光線傳感器、距離傳感器、重力傳感器、陀螺儀、GPS、指紋傳感器等十多種傳感器。

農(nóng)業(yè)

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，通過安裝在動(dòng)物身上或農(nóng)舍中的傳感器，我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物健康狀況和各種風(fēng)險(xiǎn)，以最大限度地減少動(dòng)物疾病和死亡率，并提高生產(chǎn)力和生育率。通過田間的傳感器，我們可以精確了解天氣和土壤數(shù)據(jù)，以便確定種植、灌溉、施肥和收割的最佳時(shí)間。

建筑

在智能建筑中，傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量、光照強(qiáng)度、煙霧濃度、溫度變化等數(shù)據(jù)，從而讓我們更好地管理室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少能源消耗，改善居住和工作環(huán)境。

醫(yī)療保健

在醫(yī)療保健方面，傳感器可以用于糖尿病、高血壓等慢性疾病患者的藥物和生活方式的管理，還可以幫助子女或護(hù)工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患有老年癡呆癥或阿爾茨海默氏癥等疾病的老年人的行為。在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，可以即時(shí)尋求醫(yī)生幫助或呼叫急救服務(wù)。

通過傳感器，醫(yī)生可以遠(yuǎn)程監(jiān)控患者心率、血壓、血糖、心電等健康指標(biāo)，并通過可服用電子藥丸，了解患者服藥情況和治療情況，以及時(shí)給出指導(dǎo)建議?？傮w而言，傳感器可以降低醫(yī)院成本，提升醫(yī)療質(zhì)量，減少昂貴的緊急入院費(fèi)用的頻率和住院治療費(fèi)用。

城市管理

對(duì)于城市管理部門，傳感器可以幫助管理人員實(shí)時(shí)掌握燃?xì)狻㈦娏?、自?lái)水、污水等地下線路及設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況;可以實(shí)時(shí)監(jiān)控道路車輛與行人流量，及時(shí)調(diào)整交通運(yùn)輸策略，以減少交通擁堵;可以告訴汽車駕駛員何處有空余車位，以避免不必要的時(shí)間浪費(fèi)，并減少碳排放;甚至可以發(fā)現(xiàn)并追蹤疾病的爆發(fā)與傳播路徑。

其他領(lǐng)域

沒有傳感器，就沒有物聯(lián)網(wǎng)，也就沒有工業(yè)4.0。在工業(yè)、能源、軍工等領(lǐng)域，傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)，通過對(duì)傳感器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以對(duì)潛在的問題做出反應(yīng)，從而最大限度地降低設(shè)備停機(jī)成本。

更加精彩的未來(lái)

未來(lái)，傳感器將變得更小、更便宜、更準(zhǔn)確、更靈活、更節(jié)能、更環(huán)保，能夠收集更多類型的數(shù)據(jù)，并集成越來(lái)越多的新技術(shù)。

更小，更便宜

隨著各種新平臺(tái)和新材料的應(yīng)用，制造商可以制造更小的傳感器，其性能可以與毫米級(jí)和微波級(jí)的電子元器件一樣高，并且隨著更少的硅的應(yīng)用，成本將大幅降低。同時(shí)，新平臺(tái)還會(huì)降低傳感器的設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造成本。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可自我校準(zhǔn)的傳感器具有非常高的成本效益。通過自動(dòng)校準(zhǔn)，可以減少傳感器的維護(hù)次數(shù)和時(shí)間，并大幅降低維護(hù)成本。另外，可自我修復(fù)的傳感器將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用范圍，并使維護(hù)成本更低，特別是在發(fā)生各種災(zāi)難和風(fēng)險(xiǎn)時(shí)將大有用處。

更高的準(zhǔn)確性

目前，多通道協(xié)作頻譜感知的研究還處于初期階段。未來(lái)，一旦技術(shù)成熟，它將比現(xiàn)在的單通道傳感器提供更精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

更準(zhǔn)確、更可靠和可復(fù)制的傳感器將在醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有更多的應(yīng)用場(chǎng)景，其實(shí)現(xiàn)的功能也更加強(qiáng)大。

更靈活且更柔性

柔性傳感器是未來(lái)傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前，柔性光傳感器、PH傳感器、離子傳感器和生物傳感器仍處在早期開發(fā)階段。在未來(lái)，這些柔性傳感器將擁有更多創(chuàng)新應(yīng)用，如人造皮膚、可穿戴傳感器和微動(dòng)傳感。

通過微線技術(shù)和磁場(chǎng)，傳感器可以像頭發(fā)絲一樣纖細(xì)，而又具有彈性，不需要電源，可以無(wú)接觸地測(cè)量溫度、壓力、拉力、應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)和位置。

更好的感知與更多的數(shù)據(jù)

未來(lái)的傳感器將更有效地模仿人類的感官，來(lái)檢測(cè)、處理和分析復(fù)雜的信號(hào)，如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。例如，這些先進(jìn)的傳感器不僅僅能夠感知大量的單一分析物（例如二氧化碳），還可以破解氣味中的每個(gè)組成部分。

此外，智能微塵是由振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的微觀傳感器，可以監(jiān)控戰(zhàn)場(chǎng)、高層建筑或動(dòng)脈堵塞等各種情況。

更節(jié)能

當(dāng)前，大多數(shù)傳感器并不是很節(jié)能，因?yàn)槠涫冀K處于開啟狀態(tài)。未來(lái)，傳感器將變得更智能，并由特定條件驅(qū)動(dòng)，只有當(dāng)達(dá)到某個(gè)條件時(shí)才能被激活，而當(dāng)它們處于待機(jī)模式時(shí)，幾乎沒有功耗。

此外，傳感器還可以從周圍環(huán)境中獲取能量，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)久的運(yùn)行。例如運(yùn)動(dòng)、壓力、光線，或患者身體與周圍空氣的熱量差異等都可以成為傳感器的能量來(lái)源。

更環(huán)保

在未來(lái)，環(huán)境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。

例如，傳感器可以采用由細(xì)菌驅(qū)動(dòng)的，可降解的紙基電池，此類傳感器可用于農(nóng)田管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品流通監(jiān)測(cè)或醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域，而不會(huì)污染環(huán)境。

更高的復(fù)雜性和更好的兼容性

通過協(xié)調(diào)工作，傳感器將獲得額外的復(fù)雜性。傳感器集群可以更好地協(xié)調(diào)傳感器之間的工作，并通過自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)確定工作內(nèi)容和位置。

此外，各種新技術(shù)的采用，也將使傳感器變得更加多樣化。例如，通過激光技術(shù)，傳感器可以通過物質(zhì)獨(dú)特的光譜識(shí)別出物質(zhì)組成;飛行時(shí)間傳感器可通過紅外光脈沖測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體之間的距離;由晶體、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白質(zhì)等材料制造的壓電傳感器可以更好地對(duì)外部壓力和潛熱進(jìn)行響應(yīng)。

在未來(lái)，各種基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)步將進(jìn)一步推動(dòng)傳感器技術(shù)的快速進(jìn)化。傳感器將變得更加小型化、人性化，人機(jī)交互更加友好;同時(shí)，它們將變得更加隱形，更加不易察覺。隨著傳感器更加深入地融入我們的日常生活，以及與AI等新技術(shù)的融合，在未來(lái)的互聯(lián)互通和自動(dòng)化的世界中，傳感器將使我們的生活更加美好。

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評(píng)論

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2019-08-06 07:25:04

光敏傳感器相關(guān)問題。

我這邊有一個(gè)光敏傳感器的產(chǎn)品，這個(gè)光敏傳感器只能檢測(cè)的到在它附近30cm的地方晃動(dòng)的物體。我想設(shè)計(jì)一個(gè)可以檢測(cè)得到更遠(yuǎn)到1~2米的距離有晃動(dòng)的物體，應(yīng)該怎么做？這種光敏傳感器只是接收型的。使用什么方法能夠是光敏傳感器的接收范圍或者說距離更遠(yuǎn)。

2017-09-01 11:57:19

關(guān)于角度傳感器！@_@

誰(shuí)用過角度傳感器？？？小弟想設(shè)計(jì)一個(gè)360度回轉(zhuǎn)的螺旋槳，需要角度傳感器做角度反饋，請(qǐng)問各位大神用什么型號(hào)的角度傳感器比較好，可以實(shí)現(xiàn)360度的角度測(cè)量，VCC為5V，模擬量數(shù)字量輸出都可以~~價(jià)格大約多少？先謝過了~

2012-07-11 10:35:53

單線掛了五個(gè)DS18B20，傳感器再工作一段時(shí)間后，有傳感器測(cè)量溫度值不在變化。當(dāng)斷電重啟后，傳感器又恢復(fù)正常工作。

我單線掛了五個(gè)DS18B20，傳感器再工作一段時(shí)間后，有四個(gè)傳感器先后測(cè)量溫度值不再改變，一個(gè)傳感器一直正常工作。當(dāng)斷電重啟后，傳感器又恢復(fù)正常工作。這是怎么回事啊，有大佬遇到這情況么？圖片是測(cè)量值的折線圖。

2018-08-04 17:31:22

壓力傳感器與液位傳感器的聯(lián)系與區(qū)別

傳感器一般分為浮球式液位變送器、浮筒式液位變送器、靜壓式液位變送器。最后，液位傳感器可以說是壓力傳感器功能的拓展。在很多情況下只要稍作改變，液位傳感器和壓力傳感器就可以通用。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及

2013-10-22 09:14:08

聽人介紹，電渦流傳感器可以測(cè)量研磨機(jī)磨損量？是所有電渦流傳感器都可以測(cè)量嗎？

聽人介紹，電渦流傳感器可以測(cè)量研磨機(jī)磨損量？是所有電渦流傳感器都可以測(cè)量嗎？

2015-12-09 07:48:07

基于智能傳感器的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)

里，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器是搭建用戶與其周邊眾多設(shè)備（如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人和無(wú)人機(jī)）之間的橋梁。然而，僅僅憑借設(shè)備的傳感和連接根本不足以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)大目標(biāo)。只有以人為本，即

2019-07-22 06:31:22

如何使用光學(xué)鼠標(biāo)傳感器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)測(cè)量?

本設(shè)計(jì)實(shí)例使用光學(xué)電腦鼠標(biāo)中的傳感器測(cè)量圓盤的旋轉(zhuǎn)，其中的圓盤可以通過機(jī)械方式連接到任何一種旋轉(zhuǎn)裝置。通過沿著圓盤半徑改變傳感器位置，該方案可以調(diào)整每次旋轉(zhuǎn)的脈沖。

2021-04-06 08:54:29

如何使用霍爾效應(yīng)傳感器控制電機(jī)速度？

霍爾效應(yīng)傳感器根據(jù)磁場(chǎng)改變其輸出電壓?；魻栃?yīng)器件被用作接近傳感器，用于檢測(cè)定位、速度和電流，它們廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制系統(tǒng)中。因?yàn)闄C(jī)械部件不會(huì)著時(shí)間而磨損，所以霍爾效應(yīng)傳感器是長(zhǎng)期的解決方案。集成

2021-03-11 07:29:55

如何區(qū)分?jǐn)?shù)字和模擬傳感器

　　輸出數(shù)字量的傳感器就是數(shù)字傳感器，　　輸出模擬量的傳感器就是模擬傳感器。　　比如說：　　數(shù)字轉(zhuǎn)速傳感器，可以以數(shù)字量形式輸出每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，　　模擬轉(zhuǎn)速傳感器，可以輸出與每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)成正比例的電壓

2020-06-28 15:30:19

嵌入式智能傳感器的定義及特點(diǎn)

作者：王立剛引言 傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳感器

2019-07-09 06:03:54

嵌入式系統(tǒng)中的傳輸接口與傳感器數(shù)據(jù)傳輸詳解

傳感器的數(shù)量在整個(gè)地球表面和人們生活周遭空間激增，提供世界各種數(shù)據(jù)訊息。這些價(jià)格親民的傳感器是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展和我們的社會(huì)正面臨數(shù)字化革命，背后的驅(qū)動(dòng)力。然而，連接和獲取來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)并不總是直線前進(jìn)或那么容易，以下有5個(gè)技巧以協(xié)助緩解工程師與傳輸接口到傳感器的第一次戰(zhàn)爭(zhēng)。

2021-03-17 07:08:12

嵌入式視覺應(yīng)用中傳感器的融合

傳感器在我們的世界經(jīng)歷了快速的推廣，事實(shí)上，傳感器現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍，以至于我們每個(gè)人日常所使用的手機(jī)里都有好幾種不同類型的傳感器。這些傳感器有的能檢測(cè)壓力、溫度、加速度和重力的簡(jiǎn)單變化，同樣也有更為高級(jí)的傳感器，例如 GPS、RADAR、LIDAR 和圖像傳感器。

2020-05-13 06:45:35

工業(yè)使用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

受到重視與了解。在整合芯片解決方案的價(jià)格日趨親民化后，各種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的全新用途、解決方案和應(yīng)用紛紛推出，不僅為許多產(chǎn)業(yè)帶來(lái)龐大的效益，同時(shí)也逐漸從本質(zhì)上改變不同產(chǎn)業(yè)一貫的運(yùn)作方式。

2020-04-23 07:30:23

工業(yè)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要滿足哪些要求？

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn) 引起了全世界范圍的廣泛關(guān)注，被稱為二十一世紀(jì)最具影響的技術(shù)之一。改變世界的10大新技術(shù)之一。全球未來(lái)的四大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很快也將進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，大多數(shù)工業(yè)儀表和自動(dòng)化產(chǎn)品都將很快嵌入無(wú)線傳輸功能，完成從有線到無(wú)線過渡。

2019-08-29 07:33:53