可以自動溶解的藥片;能夠精確感受人體機能的人工心臟;無時不在記錄心跳且可以追蹤卡路里攝取量的智能手表……傳感器的出現(xiàn)讓科技世界長出了感應(yīng)功能靈敏的“四肢”。

衣食住行，人類生活的各個方面都將在這一新型科技設(shè)備的幫助下，變得越來越智能。

現(xiàn)在，“傳感器之父”亞努什·布里澤克提出了一項雄心勃勃的計劃——打造一個“萬億傳感器社會”。即，世界各國的設(shè)備及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)將建立起一個每年使用1萬億個傳感器的社會。

這相當(dāng)于全世界平均每人每年消費150個傳感器，是目前需求量的約100倍。

歡迎來到“大數(shù)據(jù)和小型傳感器”時代。

去年末，一名75歲的法國男子成為世界首例接受Carmat公司人工心臟移植的患者。在生物材料和傳感器的幫助下，這顆人造心臟幫助他重新恢復(fù)自己進食等基本生活能力。

就好像是身體里突然多了一個新的生命系統(tǒng)，傳感器的出現(xiàn)也讓科技世界多了“四肢”。通過它，一些智能設(shè)備開始可以讀取、分析并控制周圍世界的信息和龐大的數(shù)據(jù)，讓科技世界變得生動起來。

始于美國，一個欲建立每年使用1萬億個傳感器的社會設(shè)想正在孕育。而智慧城市建設(shè)在全球多個國家正在成為一種熱潮。對可穿戴設(shè)備的狂熱正在激發(fā)無數(shù)廠商投入這股熱潮。對于地球中央神經(jīng)系統(tǒng)的設(shè)想如今看起來也并非天馬行空。

而這一切，都始于小小傳感器的巨大作用。

衣食住行各個擊破

從微軟游戲機Xbox的體感設(shè)備Kinnect，到可以跟蹤人運動情況的Fitbit和各種監(jiān)測人體活動的可穿戴設(shè)備，甚至是可以無線操控的空氣清新器，人們的生活在這些新型科技設(shè)備的幫助下正變得越來越智能。

而說起幫助這些設(shè)備發(fā)揮作用的重量級舵手，傳感器不可忽視。觸摸傳感器、圖像傳感器及氣體傳感器等正以讓人大開眼界的方式全方位入駐我們的生活。

運動保健方面的傳感器是目前最為火爆的研究之一。日本臼田綜合研究所面向可穿戴設(shè)備，開發(fā)出了重量僅為2克的三位運動傳感器。該傳感器被設(shè)想可以用來構(gòu)筑使用大數(shù)據(jù)的健康增強系統(tǒng)。通過這種傳感器，可以收集用戶的跑步距離、步數(shù)和姿勢等，并使用藍(lán)牙將信息發(fā)送到智能手機等設(shè)備上。

在今年的美國消費電子展上，美國TAOWellness公司展示了配備壓力傳感器的小型終端。該終端內(nèi)置運動傳感器，可作為活動量計使用，經(jīng)藍(lán)牙與智能手機連接，可幫助用戶計算所消耗的卡路里等。

關(guān)于人體活動的研究對于汽車業(yè)而言也是一個重要命題。利用多種傳感器將有望測出駕駛員的生理狀態(tài)及身體動作，使汽車控制系統(tǒng)得以識別并輔助駕駛員擁有更好的駕駛體驗。

指紋識別則成為傳統(tǒng)智能手機出奇制勝的法寶，蘋果公司的iPhone5S便擁有指紋傳感器，用戶可以毫不猶豫地安心使用這個裝置以解鎖設(shè)備，無需鍵入密碼，甚至還可以用這個名為TouchID的指紋傳感器授權(quán)在蘋果商店進行的購買行為。而HTC也已經(jīng)推出集成指紋傳感器的大屏智能手機。

小器件也有大玩法

伴隨人們對傳感器的關(guān)注度持續(xù)飆升，各種新奇的衍生技術(shù)也不斷出現(xiàn)，并產(chǎn)生了各種業(yè)內(nèi)合作。日本村田制作所便在今年1月底宣布，利用此前收購的芬蘭村田電子公司的電容式MEMS技術(shù)，開發(fā)出了新型氣壓傳感器。計劃通過移動設(shè)備將這一技術(shù)用于導(dǎo)航系統(tǒng)及人類活動監(jiān)控系統(tǒng)等。

日本的科學(xué)家還開發(fā)出了旨在使用電子昆蟲構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的燃料電池。去年，日本電波工業(yè)展示了使用石英晶體振蕩器的生物傳感器，只需要10分鐘就可以檢測出病毒感染等。

去年9月，德州儀器發(fā)布了可將線圈及彈簧用作感應(yīng)式傳感器的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可用于家電、車載設(shè)備、工業(yè)設(shè)備及醫(yī)療器械等廣泛領(lǐng)域。

對于生產(chǎn)活動而言有著重要作用的機器人同樣需要這種小小的電子器件。近日，美國科學(xué)家便用數(shù)百個傳感器研制出了供機器人使用的“電子皮膚”。借助“皮膚”傳感器收集的信息，機器人可以利用所謂的觸覺來識別周圍的情況，找出最佳的活動路線。

此外，傳感器同樣是構(gòu)建智慧城市中不可或缺的一環(huán)。通過傳感器的幫助，電梯將在有人乘坐時才會啟動，幫助節(jié)約能耗。而那邊紅綠燈上的小黑盒子，可以給附近盲人手中的接收器發(fā)送信號，以便提醒其已臨近路口。

市場規(guī)模高速擴容

智能生活將生活中的各種物品串聯(lián)在了一起，物聯(lián)網(wǎng)的壯大已經(jīng)成為不爭的事實。根據(jù)IDC的預(yù)測，全球物聯(lián)網(wǎng)市場的規(guī)模將在2017年由2013年的5.4萬億美元增至7.3萬億美元。而智能家居和可穿戴設(shè)備等一系列新型生活方式的崛起，為傳感器帶來產(chǎn)業(yè)鏈淘金機會。其中包括MEMS傳感器等，作為產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)的核心，原本用于汽車、智能手機的MEMS傳感器系統(tǒng)開始強勢進入可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。

據(jù)研究機構(gòu)ResearchandMarkets的數(shù)據(jù)，2013年全球消費電子用傳感器的市場價值為152.7億美元，并將以9.7%的年均復(fù)合增長率擴張，在2020年達(dá)到292.5億美元。

這種熱點的擴散在全球范圍內(nèi)都有著足跡。在中國，本周剛剛結(jié)束的全國物聯(lián)網(wǎng)工作電視電話會議上，中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理馬凱便指出，要按照“需求牽引、重點跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”的原則，著力突破核心芯片、智能傳感器等一批核心關(guān)鍵技術(shù)。

而越來越多的科技業(yè)巨頭已經(jīng)注意到其中的商機。來自歐洲的指紋技術(shù)公司Finger-printCards開發(fā)出了觸摸指紋傳感器，該公司首席執(zhí)行官約翰·卡爾斯壯曾表示，“2014年至少會有七、八家廠商推出帶有觸摸感應(yīng)器的智能機。”該公司計劃與多數(shù)手機制造商達(dá)成合作協(xié)議。

研究機構(gòu)GrandView的數(shù)據(jù)顯示，到2020年，圖像傳感器的全球出貨量有望達(dá)到30億，從2014年到2020年的復(fù)合年增長率為6.7%，而全球這一市場的價值在2020年將達(dá)到120億美元，亞太地區(qū)將成為增長最快地區(qū)。而根據(jù)MarketsandMarkets的研究，醫(yī)學(xué)圖像傳感器市場的價值到2018年將為107.5億美元，年均復(fù)合增長率為3.84%。2013年的出貨量為16億個，到2018年將達(dá)到30億個。

“這可能是電子器件史上最大的生意”

亞努什·布里澤克有著一項雄心勃勃的計劃——力爭打造一個“萬億傳感器社會”。

作為創(chuàng)立了7家傳感器相關(guān)風(fēng)險企業(yè)的資深人士，F(xiàn)airchild半導(dǎo)體公司MEMS與傳感器解決方案部門副總裁亞努什·布里澤克被很多人稱作是“傳感器之父”。去年，他和領(lǐng)導(dǎo)傳感器網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)——美國伯克利傳感器和執(zhí)行器中心、現(xiàn)任加州大學(xué)圣地亞哥分校工學(xué)院院長阿爾伯特·皮薩諾等人共同決定發(fā)起這一設(shè)想。

根據(jù)他們的計劃，世界各國的設(shè)備及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)將建立起一個每年使用1萬億個傳感器的社會。這相當(dāng)于全世界平均每人每年消費150個傳感器，是目前需求量的約100倍。他們設(shè)想為現(xiàn)在與傳感器無關(guān)的事物可以配備傳感器，實現(xiàn)使所有事物均可和ICT聯(lián)系的世界，例如在藥片里加入可以自動溶解的傳感器等。

在這一設(shè)想誕生之初，全世界已經(jīng)有了35億個傳感器，而2007年，這一數(shù)字還僅僅只是1000萬個。

根據(jù)思科的數(shù)據(jù)，到2020年，連接至互聯(lián)網(wǎng)的物品數(shù)量有望達(dá)到500億，占全球物品的2.7%。而連接成本將在2012至2020年間以25%的復(fù)合年增長率遞減。

這成為亞努什·布里澤克開展這一計劃的重要原因之一。他稱，“這可能是電子器件史上最大的生意。”

布里澤克指出，除了物聯(lián)網(wǎng)，還有很多方面助推了傳感器的需求，其中包括數(shù)字健康重新定義了醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、地球中央神經(jīng)系統(tǒng)試圖對全球環(huán)境污染、地震、海嘯、天氣預(yù)報和石油勘探進行預(yù)報等。此外，許多公司正在試圖衡量人類的心情、感覺及情緒。

例如現(xiàn)在正在開發(fā)的技術(shù)之一是看著你的臉便可以讀取你的心情。多家公司都在研究使用多種類型的傳感從你的身體和神經(jīng)系統(tǒng)中提取的情感，如光學(xué)圖像處理、從聲音中提取信息，或從你的神經(jīng)系統(tǒng)中提取信息等。

日本媒體曾援引慶應(yīng)義塾大學(xué)理工部電子工學(xué)科黑田忠廣教授的話稱，人們首先迎來質(zhì)的發(fā)展的將是“大數(shù)據(jù)和小型傳感器”時代。繼工程工作站時代、PC時代、手機時代后，這個時代將為半導(dǎo)體帶來質(zhì)的飛躍，而這個時代的到來時間或是2015年。

報道稱，可穿戴產(chǎn)品的一個最新趨勢是在內(nèi)部融合數(shù)據(jù)收集和傳感器，并且將具有大量計算的算法卸載到云中，或集群中，利用云計算的超強能力實現(xiàn)智能化。而傳感器將迅速發(fā)展的原因包括以傳感器為首的電子部件的用途偏向于智能手機和功能手機、傳感器在社會基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的潛在需求高漲以及信息通信技術(shù)行業(yè)想利用更多的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

更多資訊請關(guān)注傳感器頻道