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“智能傳感器具有信息采集、處理、交換、存儲(chǔ)和傳輸功能的多元件集成電路，是集傳感器、通信模塊、微處理器、驅(qū)動(dòng)與接口，以及軟件算法于一體的系統(tǒng)級(jí)器件，具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補(bǔ)償能力，以及感知融合和靈活的通信能力。“

傳感器與智能傳感器

傳感器是一種可以將特定物理量（如光、聲音、壓力、溫度、振動(dòng)、濕度、速度、加速度、特定化學(xué)成分或氣體的存在、運(yùn)動(dòng)、灰塵顆粒的存在等）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)檢測(cè)、測(cè)量或指示它們的裝置。當(dāng)傳感器感知并發(fā)送信息時(shí)，執(zhí)行器被激活并開(kāi)始運(yùn)作。執(zhí)行器接收信號(hào)并設(shè)置其所需的動(dòng)作，以便能在環(huán)境中采取行動(dòng)。

智能傳感器是指能夠?qū)ν饨绛h(huán)境信息進(jìn)行感知、采集并自主判斷、分析和處理的智能化傳感器件。智能傳感器具有信息采集、處理、交換、存儲(chǔ)和傳輸功能的多元件集成電路，是集傳感器、通信模塊、微處理器、驅(qū)動(dòng)與接口，以及軟件算法于一體的系統(tǒng)級(jí)器件，具有自學(xué)習(xí)、自診斷和自補(bǔ)償能力，以及感知融合和靈活的通信能力。

與一般傳感器相比，智能傳感器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

自檢、自校準(zhǔn)和自診斷：自診斷功能在接通電源時(shí)進(jìn)行自檢，并通過(guò)診斷測(cè)試來(lái)確定組件是否出現(xiàn)故障。此外，還可以根據(jù)使用時(shí)間在線修正，微處理器利用存儲(chǔ)的測(cè)量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證。

感應(yīng)融合：智能傳感器可同時(shí)測(cè)量多個(gè)物理量和化學(xué)量，給出能更全面反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的信息。例如，融合液體傳感器可以同時(shí)測(cè)量介質(zhì)的溫度、流量、壓力和密度。如何機(jī)械傳感器可以同時(shí)測(cè)量物體某一點(diǎn)的三維振動(dòng)加速度、速度、位移等。

精度高：智能傳感器具有信息處理功能，不僅可以通過(guò)軟件校正各種確定性系統(tǒng)誤差，還可以適當(dāng)補(bǔ)償隨機(jī)誤差、降低噪聲，從而大大提高傳感器精度。

可靠性高：集成的傳感器系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一些不可靠因素，提高了整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾性能。同時(shí)還具有診斷、校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，穩(wěn)定性好。

性價(jià)比高：在同等精度要求下，多功能智能傳感器的性價(jià)比明顯高于功能單一的普通傳感器，尤其是在集成更便宜的微控制器之后。

功能多樣化：智能傳感器可實(shí)現(xiàn)多傳感器多參數(shù)綜合測(cè)量，通過(guò)編程擴(kuò)大測(cè)量和使用范圍；具有一定的自適應(yīng)能力，可根據(jù)檢測(cè)對(duì)象或條件的變化，相應(yīng)地改變輸出數(shù)據(jù)的范圍形式；具有數(shù)字通訊接口功能，可直接發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；具有多種數(shù)據(jù)輸出形式，適用于各種應(yīng)用系統(tǒng)。

信號(hào)歸一化：傳感器的模擬信號(hào)通過(guò)放大器歸一化，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。微處理器又以串行、并行、頻率、相位和脈沖等多種數(shù)字傳輸形式進(jìn)行數(shù)字歸一化。

智能傳感器的需求增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力主要包括：

物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的日益普及

汽車電動(dòng)化和智能化趨勢(shì)

可穿戴消費(fèi)電子產(chǎn)品的流行

傳感器技術(shù)和MEMS制造工藝的進(jìn)步

智能手機(jī)中各種傳感器的用量越來(lái)越多（比如CMOS圖像傳感器）

工業(yè)自動(dòng)化和智能制造的強(qiáng)勁需求

智慧城市、交通和樓宇的智能化

根據(jù)Allied Market Research報(bào)告，從2020到2027年，全球智能傳感器市場(chǎng)將以18.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，2027年將達(dá)到1436.5億美元。其中汽車行業(yè)是全球智能傳感器最大的應(yīng)用市場(chǎng)，約占四分之一。在2020-2027年的預(yù)測(cè)期內(nèi)，汽車智能傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到21.7%。此外，可穿戴設(shè)備和健康醫(yī)療應(yīng)用將為智能傳感器帶來(lái)短期的增長(zhǎng)機(jī)遇。

從技術(shù)角度看，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)份額。在預(yù)測(cè)期內(nèi)，納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS）有望成為增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品類型，但是MEMS技術(shù)仍將保持主導(dǎo)地位。阻礙市場(chǎng)增長(zhǎng)的因素之一是，設(shè)備中的集成智能傳感器會(huì)縮短這些設(shè)備的使用壽命。

智能可穿戴設(shè)備

在很多可穿戴設(shè)備中，傳感器都是核心器件，也是設(shè)備的主要價(jià)值訴求。例如，智能手表和智能手環(huán)是圍繞提供人體健康追蹤和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)而構(gòu)建的產(chǎn)品，并逐漸朝著與醫(yī)療保健相關(guān)的方向發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)（VR/AR/MR）設(shè)備依靠一整套傳感器（包括RGB攝像頭、慣導(dǎo)、3D攝像頭、力度/壓力傳感器等組合），使得用戶能夠與周圍環(huán)境及虛擬內(nèi)容進(jìn)行交互。其它可穿戴產(chǎn)品類別（例如電子皮膚貼片、TWS耳機(jī)、智能服裝等）也都相似，需要一套核心傳感器實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境交互。

智能可穿戴設(shè)備包括五大模塊：處理器和存儲(chǔ)器、電源、無(wú)線通信、傳感器、執(zhí)行器。其中，傳感器是五大模塊的創(chuàng)新要素，是人與物溝通的“芯”。得益于傳感器技術(shù)的進(jìn)步，可穿戴設(shè)備現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

可穿戴設(shè)備中集成了很多種傳感器，其中主要包括：

運(yùn)動(dòng)型傳感器：包括陀螺儀、加速度計(jì)、壓力傳感器和磁力計(jì)等。它們主要用在手環(huán)等設(shè)備中，主要功能是在智能設(shè)備中完成運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、導(dǎo)航和人機(jī)交互。通過(guò)運(yùn)動(dòng)型傳感器隨時(shí)記錄和分析人體活動(dòng)情況，用戶就可以知道自己跑步的步數(shù)、騎車的距離、睡眠時(shí)間和能量的消耗等運(yùn)動(dòng)和身體數(shù)據(jù)。

生物型傳感器：包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器、肌電傳感器等。主要用于醫(yī)療電子設(shè)備中，例如血壓計(jì)等。這里設(shè)備利用生物傳感器采集人體信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理來(lái)完成健康預(yù)警和病情的監(jiān)控功能。

環(huán)境傳感器：包括溫濕度傳感器、紫外線傳感器、顆粒物傳感器、氣體傳感器、pH傳感器、氣壓傳感器等，可用于PM2.5便攜式檢測(cè)儀、口罩、便攜式個(gè)人綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)終端等設(shè)備中，通過(guò)測(cè)試環(huán)境數(shù)據(jù)完成環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)和健康提醒。

智慧醫(yī)療

醫(yī)療傳感器經(jīng)常被用于造價(jià)高昂的醫(yī)療器械，因此醫(yī)療電子傳感器是具有高價(jià)值的一類傳感器。醫(yī)用傳感器主要按工作原理和應(yīng)用形式進(jìn)行分類。按照工作原理，主要分為：物理傳感器、 化學(xué)傳感器、生物傳感器，以及生物電極傳感器。按照應(yīng)用形式，主要分為：植入式傳感器、暫時(shí)植入式傳感器、體外傳感器、用于外部設(shè)備傳感器、可食用傳感器。

隨著材料技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，柔性基質(zhì)材料以其柔韌、可彎曲、延展、可穿戴等優(yōu)勢(shì)逐步進(jìn)入醫(yī)療市場(chǎng)。柔性傳感器兼具柔性基質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)與人體相適應(yīng)，不論是可穿戴設(shè)備還是植入設(shè)備都有著非常好的適應(yīng)性。柔性傳感器可用于智能創(chuàng)可貼、智能繃帶、柔性血氧計(jì)，以及柔性可穿戴離子型濕度傳感器等。

可植入傳感器是近年來(lái)出現(xiàn)的新型傳感器，具有體積小、重量輕、生物相容性強(qiáng)等特征?？芍踩雮鞲衅饕话阕约汗╇姴⒗脽o(wú)線技術(shù)傳輸。與可消化傳感器不同的是，可植入傳感器通常植入皮下或器官中，獲取用戶的電生理或化學(xué)信號(hào)進(jìn)行傳輸，重要用途在于精準(zhǔn)監(jiān)控生理信號(hào)有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療。傳統(tǒng)的可植入傳感器的難點(diǎn)是傳感器本身不可降解長(zhǎng)期存在體內(nèi)損害體內(nèi)周圍組織或細(xì)胞造成二次感染，手術(shù)取出也會(huì)造成二次傷害，近年來(lái)生物降解的可植入傳感器也開(kāi)始被采用。