隨著(zhù)新一代信息技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境監測領(lǐng)域對傳感器設備提出了新的要求和挑戰。具體來(lái)說(shuō),新一代環(huán)境監測設備需要往以下幾個(gè)方向去發(fā)展:
1、零功耗
在龐大的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節點(diǎn)中,數個(gè)月更換一次電池是不現實(shí)的。零功耗傳感器平時(shí)可搭配的電路、通信等系統徹底關(guān)閉,且自身不需要消耗電能也可維持對外界刺激的敏感。當接收到外界的變化事件時(shí)(如車(chē)輛經(jīng)過(guò)、有害氣體泄漏、出現特定光譜等),才將后端的電路等接通,實(shí)現真正的零功耗環(huán)境監測。
2、無(wú)線(xiàn)按需連接
物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)的另一大能耗來(lái)自無(wú)線(xiàn)通信。因此,利用新的材料和器件,實(shí)現無(wú)線(xiàn)按需連接,平時(shí)整個(gè)通訊系統徹底關(guān)斷,在需要的時(shí)候成功喚醒,是未來(lái)無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)展的重要方向。
3、多維信息集成
即開(kāi)發(fā)可同時(shí)對單個(gè)應用場(chǎng)景的多個(gè)參量進(jìn)行測量,并將采集到的多維度的數據經(jīng)過(guò)邊緣計算等方式進(jìn)行處理,輸出與應用場(chǎng)景強相關(guān)的結果的,具有多傳感器融合和系統集成特點(diǎn)的新型傳感器,以實(shí)現單個(gè)傳感器對多維信息的感知能力,實(shí)現感知端邊緣的算、存、傳一體,提高對應用場(chǎng)景和環(huán)境的適應性,提升可靠性。
4、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議與集成化
未來(lái)傳感器需要建立在統一的材料工藝平臺上,形成傳感器的協(xié)同設計,經(jīng)過(guò)統一的材料平臺一次加工完成。還可與現有CMOS工藝兼容,形成網(wǎng)絡(luò )協(xié)議化的多個(gè)傳感器、多個(gè)信號讀取電路的單芯片集成,極大地提高傳感器的集成度。
5、特殊應用的傳感器
包括針對特殊環(huán)境的生理信號采集傳感器,針對特殊應用需具有透明、柔韌、延展、可彎曲、可穿戴等特點(diǎn)的傳感器。
6、多感知功能傳感器
傳感器已由對力、熱、聲、電、磁等單一維度物理量感知,擴展到對氣體、液體、紅外等信息的新型感知功能,未來(lái)將出現可以對人皮膚的熱、疼痛、濕度、觸覺(jué)等感知的傳感器。
7、智能化
將多種傳感功能與數據處理、存儲、雙向通信等功能集一體,全部或部分實(shí)現傳感器的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、自動(dòng)分析、自動(dòng)診斷等功能。智能化的另一個(gè)方向是軟傳感技術(shù),即智能傳感器與人工智能相結合。




