http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:28:22
物聯網傳感器/MEMS展區驚豔亮相第84屆中國電子展。該展區,將成為傳感器產品與技術交流展示平台,展望未來發展“宏偉藍圖”的窗口,呈現中國 MEMS 和傳感器產業現狀,助推我國傳感器領域未來發展。近年來,傳感器技術新原理、新材料和新技術的研究更加深入、廣泛,新品種、新結構、新應用不斷湧現。其中,“五化”成為其發展的重要趨勢。
一是智能化。一個方向是多種傳感功能與數據處理、存儲、雙向通信等的集成,可全部或部分實現信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊,以及內部自檢、自校、自補償、自診斷等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可數據存儲和通信、編程自動化和功能多樣化等特點。另一個方向是軟傳感技術,即智能傳感器與人工智能相結合,目前已出現各種基於模糊推理、人工神經網絡、專家係統等人工智能技術的高度智能傳感器,並已經在智能家居等方麵得到利用。
二是可移動化,無線傳感網技術應用加快。該技術被美國麻省理工學院(MIT)的《技術評論》雜誌評為對人類未來生活產生深遠影響的十大新興技術之首。目前研發重點主要在路由協議的設計、定位技術、時間同步技術、數據融合技術、嵌入式操作係統技術、網絡安全技術、能量采集技術等方麵。迄今,一些發達國家及城市在智能家居、精準農業、林業監測、軍事、智能建築、智能交通等領域對技術進行了應用。
三是微型化,MEMS傳感器研發異軍突起。隨著集成微電子機械加工技術的日趨成熟,MEMS傳感器將半導體加工工藝(如氧化、光刻、擴散、沉積和蝕刻等)引入傳感器的生產製造,實現了規模化生產,並為傳感器微型化發展提供了重要的技術支撐。目前,MEMS傳感器技術研發主要在以下幾個方向:(1)微型化的同時降低功耗;(2)提高精度;(3)實現MEMS傳感器的集成化及智慧化;(4)開發與光學、生物學等技術領域交叉融合的新型傳感器。
四是集成化,多功能一體化傳感器受到廣泛關注。傳感器集成化包括兩類:一種是同類型多個傳感器的集成,即同一功能的多個傳感元件用集成工藝在同一平麵上排列,組成線性傳感器(如CCD圖像傳感器)。另一種是多功能一體化,如幾種不同的敏感元器件製作在同一矽片上,製成集成化多功能傳感器,集成度高、體積小,容易實現補償和校正,是當前傳感器集成化發展的主要方向。
五是多樣化,新材料技術的突破加快了多種新型傳感器的湧現。新型敏感材料是傳感器的技術基礎,材料技術研發是提升性能、降低成本和技術升級的重要手段。除了傳統的半導體材料、光導纖維等,有機敏感材料、陶瓷材料、超導、納米和生物材料等成為研發熱點,生物傳感器、光纖傳感器、氣敏傳感器、數字傳感器等新型傳感器加快湧現。另據BCCResearch公司指出,生物傳感器和化學傳感器有望成為增長最快的傳感器細分領域,預計2014至2019年的年均複合增長率可達9.7%。
未來值得關注的四大領域
隨著材料科學、納米技術、微電子等領域前沿技術的突破以及經濟社會發展的需求,四大領域可能成為傳感器技術未來發展的重點。
一是可穿戴式應用。據美國ABI調查公司預測,2017年可穿戴式傳感器的數量將會達到1.6億。以穀歌眼鏡為代表的可穿戴設備是最受關注的硬件創新。穀歌眼鏡內置多達10餘種的傳感器,包括陀螺儀傳感器、加速度傳感器、磁力傳感器、線性加速傳感器等,實現了一些傳統終端無法實現的功能,如使用者僅需眨一眨眼睛就可完成拍照。
二是無人駕駛。在該領域,穀歌公司的無人駕駛車輛項目開發取得了重要成果,通過車內安裝的照相機、雷達傳感器和激光測距儀,以每秒20cidejiange,shengchengqichezhoubianquyudeshishilukuangxinxi,bingliyongrengongzhinengruanjianjinxingfenxi,yucexiangguanlukuangweilaidongxiang,tongshijiehegugeditulaijinxingdaoludaohang。aodi、奔馳、寶馬和福特等全球汽車巨頭均已展開無人駕駛技術研發,有的車型已接近量產。
三san是shi醫yi護hu和he健jian康kang監jian測ce。國guo內nei外wai眾zhong多duo醫yi療liao研yan究jiu機ji構gou,包bao括kuo國guo際ji著zhu名ming的de醫yi療liao行xing業ye巨ju頭tou在zai傳chuan感gan器qi技ji術shu應ying用yong於yu醫yi療liao領ling域yu方fang麵mian已yi取qu得de重zhong要yao進jin展zhan。如ru羅luo姆mu公gong司si目mu前qian正zheng在zai開kai發fa一yi種zhong使shi用yong近jin紅hong外wai光guang(NIR)的圖像傳感器,其原理是照射近紅外光LED後(hou),使(shi)用(yong)專(zhuan)用(yong)攝(she)像(xiang)元(yuan)件(jian)拍(pai)攝(she)反(fan)射(she)光(guang),通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)的(de)波(bo)長(chang)獲(huo)取(qu)圖(tu)像(xiang),然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)使(shi)血(xue)管(guan)等(deng)更(geng)加(jia)鮮(xian)明(ming)地(di)呈(cheng)現(xian)出(chu)來(lai)。一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)在(zai)能(neng)夠(gou)嵌(qian)入(ru)或(huo)吞(tun)入(ru)體(ti)內(nei)的(de)材(cai)料(liao)製(zhi)造(zao)傳(chuan)感(gan)器(qi)方(fang)麵(mian)已(yi)取(qu)得(de)進(jin)展(zhan)。如(ru)美(mei)國(guo)佐(zuo)治(zhi)亞(ya)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)正(zheng)在(zai)開(kai)發(fa)具(ju)備(bei)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)電(dian)路(lu)等(deng)的(de)體(ti)內(nei)嵌(qian)入(ru)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi),該(gai)器(qi)件(jian)由(you)導(dao)電(dian)金(jin)屬(shu)和(he)絕(jue)緣(yuan)薄(bo)膜(mo)構(gou)成(cheng),能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)構(gou)成(cheng)的(de)共(gong)振(zhen)電(dian)路(lu)的(de)頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)檢(jian)測(ce)出(chu)壓(ya)力(li)的(de)變(bian)化(hua),發(fa)揮(hui)完(wan)作(zuo)用(yong)之(zhi)後(hou)就(jiu)會(hui)溶(rong)解(jie)於(yu)體(ti)液(ye)中(zhong)。
四是工業控製。2012年,GE公司在《工業互聯網:突破智慧與機器的界限》報bao告gao中zhong提ti出chu,通tong過guo智zhi能neng傳chuan感gan器qi將jiang人ren機ji連lian接jie,並bing結jie合he軟ruan件jian和he大da數shu據ju分fen析xi,可ke以yi突tu破po物wu理li和he材cai料liao科ke學xue的de限xian製zhi,並bing將jiang改gai變bian世shi界jie的de運yun行xing方fang式shi。報bao告gao同tong時shi指zhi出chu,美mei國guo通tong過guo部bu署shu工gong業ye互hu聯lian網wang,各ge行xing業ye可ke實shi現xian1%的效率提升,15年內能源行業將節省1%的燃料(約660億美元)。2013年1月,GE在紐約一家電池生產企業共安裝了1萬多個傳感器,用於監測生產時的溫度、能源消耗和氣壓等數據,而工廠的管理人員可以通過iPad獲取這些數據,從而對生產進行監督。