智能技術(shù)普及 新型傳感器應用層出不窮

　　如今，各行各業(yè)都在向著(zhù)智能化方向轉型。而傳感器作為數據的采集入口，是物聯(lián)網(wǎng)、智能設備等的“心臟”，也是這一場(chǎng)智能化轉型升級大潮的主力軍，在未來(lái)企業(yè)智能化生產(chǎn)中發(fā)揮特殊的作用。隨著(zhù)智能技術(shù)的引爆式普及，傳感器市場(chǎng)上的各類(lèi)新型應用層出不窮，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)品的出現也給了我國傳感器的創(chuàng )新研發(fā)工作一些啟示。

　　人工光傳感器

　　近年來(lái)，在生物能源相關(guān)物質(zhì)及醫藥品的生產(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，東京農工大學(xué)宣布，其通過(guò)對源自藍綠藻的光傳感器蛋白質(zhì)實(shí)施改造，成功開(kāi)發(fā)出了以紅色光誘導基因表達的“人工光傳感器”。

　　此次研究成果以利用DNA重組技術(shù)設計、創(chuàng )造具有全新功能的生物這一“合成生物學(xué)”理念為基礎。通過(guò)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(kāi)發(fā)得到迅速推進(jìn)。

　　小型肌電傳感器

　　傳感器因其處在采集數據的最前哨，在醫療健康領(lǐng)域一直是個(gè)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用在了康復醫療和仿生義肢，未來(lái)更會(huì )拓展到VR／AR，體育健身，人體外骨骼等朝陽(yáng)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(diǎn)。其核心算法可以將采集到的有效肌電數據通過(guò)濾波轉化為清晰波形，然后通過(guò)處理波形應用到康復、健身、VR＼AR等領(lǐng)域，目前已經(jīng)通過(guò)國家二類(lèi)醫療器械質(zhì)量檢測。

　　“襪子”溫度傳感器

　　致力于糖尿病患者健康監測的創(chuàng )企SirenCare研發(fā)了一款智能襪子，該襪子通過(guò)溫度傳感器來(lái)檢測患者是否出現炎癥，進(jìn)而實(shí)時(shí)檢測糖尿病患者健康狀況。與之前其它公司開(kāi)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(shí)檢測足部炎癥，而探測出的所有信息都會(huì )上傳到智能手機上的App上，方便患者隨時(shí)了解自身足部情況。

　　所有的數據都存儲于襪子的傳感器、手機App以及云盤(pán)中。當足部出現損傷時(shí)，襪子可以檢測到高溫差，然后App會(huì )發(fā)出警報，提醒患者足部出現了問(wèn)題。智能襪子雖然是一款傳感器可穿戴設備，但不需要經(jīng)常充電。每個(gè)襪子的內置電池都充滿(mǎn)電量，可以使用六個(gè)月。

　　貼紙傳感器

　　據報道，美國研究人員開(kāi)發(fā)出一種類(lèi)似皮膚貼紙的柔性傳感器，可監測心率和識別語(yǔ)音。該器件的潛在應用包括診斷病情、操縱機器人，以及在沒(méi)有手柄的情況下玩電腦游戲等。例如，用戶(hù)只需說(shuō)出“上、下、左、右”就可控制吃豆人游戲，語(yǔ)音識別率可達90％。

　　據悉，這種新型傳感器類(lèi)似于一個(gè)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(jiàn)的聽(tīng)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（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(shí)是一種新型的研究手段，由美國范德堡大學(xué)的一組科學(xué)家通過(guò)對熒光素酶這種生物酶進(jìn)行基因改造而發(fā)明出來(lái)。據研究人員介紹，這一新型傳感器可用來(lái)追蹤大腦中大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的內部互動(dòng)情況。

　　研究小組領(lǐng)頭人CarlJohnson教授說(shuō)：“長(cháng)期以來(lái)，神經(jīng)系統科學(xué)家依靠電訊號紀錄神經(jīng)元的活動(dòng)。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(xué)技術(shù)，同時(shí)記錄數百個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。”

　　可貼式皮膚傳感器

　　據報道，日本研究人員最新發(fā)明了一種廉價(jià)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備，能監測人體活動(dòng)量、心跳次數以及紫外線(xiàn)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(shuō)，可貼式皮膚傳感器以最新開(kāi)發(fā)的印刷技術(shù)印制在薄薄的塑料膜上，與以往半導體傳感器制造技術(shù)相比成本很低。從衛生角度考慮，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計為可重復使用，兼顧了使用便利和低成本。