路在何方?传感器技术的未来
慕雪  发表于2014-08-18 06:02:01

作为现代科学的中枢神经系统,传感器技术的发展将牵动着各行各业的发展,未来它将走向何方呢?

 一、开发新材料、新工艺和新型传感器


目前世界上最小的机器人,

直径仅为70纳米,

可以在人体甚至人体细胞内自由移动


随着光导纤维、纳米材料、超导材料等的相继问世,人工智能材料给我们带来了福音,它具有能感知环境条件变化(传统传感器)的功能,识别、判断(处理器)的功能,发出指令和自动采取行动(执引器)的功能,利用这样具有新效应的敏感功能材料,研制具有新原理的新型传感器也成为可能。


二、实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化

    集成化包括传感器同一功能的多元件并列和功能上的一体化。前者使传感器的检测参数实现“点、线、面、体”多维图像化,甚至能加上时序控制等软件,变单参数检测为多参数检测;后者使传感器由单一的信号转换功能,扩展为兼有放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中,常做到硬件与软件两方面的集成。

多功能是指“一器多能”,即一个传感器可以检测两个或两个以上的参数。这样可大大节省工程成本,并使项目复杂度降低,提高了工作效率。

智能化方面,以微处理器为核心单元,具有检测、判断和信息处理等功能;硬件上由微处理器系统对整个传感器电路、接口、信号转换进行处理调整;软件上进行非线性特性校正,误差的自动校准和数字滤波处理,从而形成传感技术的智能化系统。


三、实现传感器技术硬件系统与元器件的微型化



科学家已经研制出可植入大脑的微型机器人,

相信放入眼中的微型传感器指日可待



    借鉴集成电路微小型化的经验,从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率,降低成本,节约资源与能源,减少对环境的污染。这种充分利用已有微细加工技术与装置的做法已经取得巨大的效益、极大地增强了市场竞争力。


四、传感器与多学科交叉融合,推动无线传感器网络的发展

传感器渗入到生活的方方面面,通过云服务与大数据组成无线传感器网络

无线传感器网络是由大量具有无线通信与计算能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网络系统,即以协作方式感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息汇集到网络终端系统。随着微传感器与微机械、通信、自动控制、人工智能等多学科综合技术的发展,实现传感器的无线网络化,使其能根据环境自主完成指定任务将是未来发展的主流方向。

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