智能化時代 傳感器應(yīng)用“全面開花”

　　如今，各行各業(yè)都在向著智能化方向轉(zhuǎn)型。而傳感器作為數(shù)據(jù)的采集入口，是物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備等的“心臟”，也是這一場智能化轉(zhuǎn)型升級大潮的主力軍，在未來企業(yè)智能化生產(chǎn)中發(fā)揮特殊的作用。隨著智能技術(shù)的引爆式普及，傳感器市場上的各類新型應(yīng)用層出不窮，諸如人工光傳感器、小型肌電傳感器、貼紙傳感器等等，這些產(chǎn)品的出現(xiàn)也給了我國傳感器的創(chuàng)新研發(fā)工作一些啟示?！　?/p>

　　人工光傳感器

　　近年來，在生物能源相關(guān)物質(zhì)及醫(yī)藥品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，使用生物的“生物工藝”變得愈發(fā)重要，可利用光合作用生產(chǎn)多種物質(zhì)的藍綠藻的能力備受關(guān)注。11月24，東京農(nóng)工大學宣布，其通過對源自藍綠藻的光傳感器蛋白質(zhì)實施改造，成功開發(fā)出了以紅色光誘導(dǎo)基因表達的“人工光傳感器”。

　　此次研究成果以利用DNA重組技術(shù)設(shè)計、創(chuàng)造具有全新功能的生物這一“合成生物學”理念為基礎(chǔ)。通過將此次獲得成功的、使利用光的基因表達控制功能發(fā)生改變的技術(shù)應(yīng)用到藍綠藻等可生產(chǎn)有用物質(zhì)的微生物中，有望使具有高功能的新型生物工藝的開發(fā)得到迅速推進。

　　小型肌電傳感器

　　傳感器因其處在采集數(shù)據(jù)的最前哨，在醫(yī)療健康領(lǐng)域一直是個重要角色。上海丞電科技有限公司研發(fā)的小型肌電傳感器已成功應(yīng)用在了康復(fù)醫(yī)療和仿生義肢，未來更會拓展到VR/AR，體育健身，人體外骨骼等朝陽產(chǎn)業(yè)中。

　　上海丞電自主研發(fā)的肌電傳感器是一種電荷傳感器，具有采樣率高，抗干擾能力強，濾波效果好的特點。其核心算法可以將采集到的有效肌電數(shù)據(jù)通過濾波轉(zhuǎn)化為清晰波形，然后通過處理波形應(yīng)用到康復(fù)、健身、VR\AR等領(lǐng)域，目前已經(jīng)通過國家二類醫(yī)療器械質(zhì)量檢測。

　　“襪子”溫度傳感器

　　致力于糖尿病患者健康監(jiān)測的創(chuàng)企Siren Care研發(fā)了一款智能襪子，該襪子通過溫度傳感器來檢測患者是否出現(xiàn)炎癥，進而實時檢測糖尿病患者健康狀況。與之前其它公司開發(fā)的靴子、鞋墊相比，Siren的襪子又更接近皮膚。傳感器被編織到襪子中，可以隨時檢測足部炎癥，而探測出的所有信息都會上傳到智能手機上的App上，方便患者隨時了解自身足部情況。

　　所有的數(shù)據(jù)都存儲于襪子的傳感器、手機App以及云盤中。當足部出現(xiàn)損傷時，襪子可以檢測到高溫差，然后App會發(fā)出警報，提醒患者足部出現(xiàn)了問題。智能襪子雖然是一款傳感器可穿戴設(shè)備，但不需要經(jīng)常充電。每個襪子的內(nèi)置電池都充滿電量，可以使用六個月。

　　貼紙傳感器

　　據(jù)報道，美國研究人員開發(fā)出一種類似皮膚貼紙的柔性傳感器，可監(jiān)測心率和識別語音。該器件的潛在應(yīng)用包括診斷病情、操縱機器人，以及在沒有手柄的情況下玩電腦游戲等。例如，用戶只需說出“上、下、左、右”就可控制吃豆人游戲，語音識別率可達90%。

　　據(jù)悉，這種新型傳感器類似于一個小的創(chuàng)可貼，只有20毫米厚，213.6毫克重，具有足夠的靈活性和可伸展性，可穿戴在頸部這樣的人體彎曲部位。與常見的聽診器傳感器相比，貼紙傳感器所使用的低功率商用微型機電系統(tǒng)(MEMS)加速度計，被包裹在具有黏性的彈性硅膠中，穿戴性很強。

　　生物發(fā)光傳感器

　　生物發(fā)光傳感器其實是一種新型的研究手段，由美國范德堡大學的一組科學家通過對熒光素酶這種生物酶進行基因改造而發(fā)明出來。據(jù)研究人員介紹，這一新型傳感器可用來追蹤大腦中大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部互動情況。

　　研究小組領(lǐng)頭人Carl Johnson教授說：“長期以來，神經(jīng)系統(tǒng)科學家依靠電訊號紀錄神經(jīng)元的活動。該方式雖然能起到很好的檢測效果，但卻只能用于少量神經(jīng)元。而我們的新方法可以使用光學技術(shù)，同時記錄數(shù)百個神經(jīng)元的活動?！?/p>

　　可貼式皮膚傳感器

　　據(jù)報道，日本研究人員最新發(fā)明了一種廉價的像創(chuàng)可貼一般的集成傳感器。這種創(chuàng)可貼集成傳感器是一種可隨意貼在身體上的柔性設(shè)備，能監(jiān)測人體活動量、心跳次數(shù)以及紫外線強度等，可用于健康管理和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

　　研究人員介紹說，可貼式皮膚傳感器以最新開發(fā)的印刷技術(shù)印制在薄薄的塑料膜上，與以往半導(dǎo)體傳感器制造技術(shù)相比成本很低。從衛(wèi)生角度考慮，直接貼在皮膚上的薄膜部分可一次性使用，而晶體管等較昂貴的電子部件則設(shè)計為可重復(fù)使用，兼顧了使用便利和低成本。