保健和醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備占據(jù)今年60%市場(chǎng)份額，未來(lái)的份額可能會(huì)進(jìn)一步提升。可穿戴市場(chǎng)存在如此巨大的商機(jī)，可你是否了解可穿戴設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn)在生物傳感器呢?

談移動(dòng)醫(yī)療技術(shù)逃不掉可穿戴設(shè)備，據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IMS預(yù)測(cè)，2011-2016年可穿戴設(shè)備市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率為53.7%，到2016年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)60億美元，出貨量超過(guò)1.71億件。可穿戴設(shè)備的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：以血糖、血壓和心率監(jiān)測(cè)為代表的醫(yī)療領(lǐng)域，以運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)為代表的保健領(lǐng)域，以信息娛樂(lè)為代表的消費(fèi)領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)采集和顯示為代表的工業(yè)和軍事領(lǐng)域。IMS研究指出，保健和醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備占據(jù)今年60%市場(chǎng)份額，未來(lái)的份額可能會(huì)進(jìn)一步提升?？纱┐魇袌?chǎng)存在如此巨大的商機(jī)，可你是否了解可穿戴設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn)在生物傳感器呢?有權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道，到2016年，全球傳感器市場(chǎng)將增至915億美元。

傳感器的分類：

一、運(yùn)動(dòng)傳感器包括加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器或者說(shuō)電子羅盤傳感器、大氣壓傳感器(通過(guò)測(cè)量大氣壓力可以計(jì)算出海拔高度)等。這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能有運(yùn)動(dòng)探測(cè)、導(dǎo)航、娛樂(lè)、人機(jī)交互等，其中電子羅盤傳感器可以用于測(cè)量方向，實(shí)現(xiàn)或輔助導(dǎo)航。國(guó)內(nèi)傳感器公司有美新半導(dǎo)體、明皜傳感、矽?？萍?、深迪半導(dǎo)體、士蘭微電子、敏芯微電子等。生命在于運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是生命中不可或缺的重要組成部分。因此，通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳感器隨時(shí)隨地測(cè)量、記錄和分析人體的活動(dòng)情況具有重大價(jià)值，用戶可以知道跑步步數(shù)、游泳圈數(shù)、騎車距離、能量消耗和睡眠時(shí)間，甚至分析睡眠質(zhì)量等。

二、生物傳感器包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、肌電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器等，這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能包括健康和醫(yī)療監(jiān)控、娛樂(lè)等。國(guó)內(nèi)的此類傳感器公司有神念科技、敏芯微電子、芯敏微系統(tǒng)、納芯微電子等。借助可穿戴技術(shù)中應(yīng)用的這些傳感器，可以實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警、病情監(jiān)控等，醫(yī)生可以借此提高診斷水平，家人也可以與患者進(jìn)行更好的溝通。

三、環(huán)境傳感器包括溫濕度傳感器、氣體傳感器、pH傳感器、紫外線傳感器、環(huán)境光傳感器、顆粒物傳感器或者說(shuō)粉塵傳感器、氣壓傳感器、麥克風(fēng)等，這傳感器主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、健康提醒等功能。國(guó)內(nèi)知名傳感器公司有煒盛科技、康森斯克電子、艾譜科微電子、芯晨科技、敏芯微電子、芯奧微傳感等。（煒盛科技是氣體傳感器行業(yè)第一家上市公司）

全球最有意思的傳感器公司大盤點(diǎn)

1.MC10

MC10是伊利諾斯大學(xué)香檳分校JohnRogers教授創(chuàng)辦的，MC10成立的技術(shù)基礎(chǔ)是“可伸縮電路”。該公司的目標(biāo)是：重新定義人體與電子電路的接口，將人盡可能武裝成超人。

結(jié)合傳統(tǒng)電路和新技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)出新一代更薄、自適應(yīng)形狀的設(shè)備，MC10的“生物印章”是能夠自適應(yīng)穿戴者拉伸、彎曲和移動(dòng)的傳感標(biāo)簽設(shè)計(jì)。生物印章應(yīng)用薄膜電池技術(shù)開(kāi)發(fā)了可充電電池，從而可以測(cè)量多項(xiàng)生理機(jī)能，測(cè)量可以反映大腦、肌肉、心跳以及體溫的神經(jīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且可以測(cè)量應(yīng)用于人體健康和醫(yī)療設(shè)備的水化水平。

該公司在2010年底和Reebok合作，并于去年底推出一款旗艦產(chǎn)品ReebokCHECKLIGHT。該產(chǎn)品可以方便的測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。MC10還將在今年，聯(lián)合消費(fèi)電子及醫(yī)療領(lǐng)域的巨頭，發(fā)布首款貼合皮膚的傳感器。

2.CAMBRIDGECMOSSENSORS

該公司創(chuàng)立于2008年，來(lái)自于世界著名的劍橋大學(xué)。他們的主要產(chǎn)品是微型氣體傳感器。

該公司目前已有的三款產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)有：MOX(金屬氧化物)技術(shù)、micro-hotplate(微加熱板)技術(shù)以及MEMSmicro-hotplates技術(shù)，并且他們還在積極開(kāi)發(fā)紅外探測(cè)器。

這些產(chǎn)品計(jì)劃應(yīng)用于汽車、呼氣測(cè)醉器、瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備以及醫(yī)療保健設(shè)備。該公司制作的CMOS傳感器擁有低功耗(<10mW)小型化(0.99mm*2*3mm)的特點(diǎn)。

該公司最近宣布與ASE合作開(kāi)發(fā)世界上最小的氣體傳感器。金屬氧化物氣體傳感器將用來(lái)監(jiān)測(cè)乙醇、一氧化碳以及其它揮發(fā)性化合物。未來(lái)這些小型化的傳感器或許可以應(yīng)用到對(duì)大小要求很高的設(shè)備，比如手機(jī)、平板電腦等。

3.VALENCELL

該公司主要研發(fā)生物數(shù)據(jù)傳感器，2006年成立于美國(guó)北卡萊納州。

他們的產(chǎn)品包括三個(gè)新元素：傳感器模塊設(shè)計(jì)、單一的提取技術(shù)、生理評(píng)估。其主要產(chǎn)品是PerformTek。PerformTek的功能涵蓋：心率監(jiān)測(cè)和心率恢復(fù)，攝卡路里/能量消耗、距離、速度、節(jié)奏、步伐以及鍛煉跟蹤,結(jié)合選擇鍛煉計(jì)劃和指導(dǎo)。該公司確信他們的產(chǎn)品不只局限于健身，將來(lái)還會(huì)涉足醫(yī)療甚至軍工領(lǐng)域。

Valencell的傳感器目前應(yīng)用于LG心率耳機(jī)，iriverON的個(gè)人培訓(xùn)耳機(jī)，Rhythm一個(gè)可穿戴的心率檢測(cè)儀等。

4.OPTOI

該公司是有20年歷史的意大利公司。他們最初專注于電子包裝，現(xiàn)在他們?cè)O(shè)計(jì)和研發(fā)應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、電信和航空航天領(lǐng)域的硅傳感器。

OPTOI目前有四種類型的傳感器：光學(xué)、反射、化學(xué)MEMS以及磁傳感器。許多光傳感器被用在條形碼掃描和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，他們的發(fā)射傳感器有應(yīng)用于自動(dòng)交易系統(tǒng)和醫(yī)療條形碼掃描儀。

他的合作伙伴Bellini將花費(fèi)一年的時(shí)間檢測(cè)冰山的變化，檢測(cè)冰如何變成冰山，冰山又如何變成水。OPTOI將為Bellini提供傳感器以檢測(cè)環(huán)境變化和生物識(shí)別。

5.VAISALA

Vaisala現(xiàn)在是全球公認(rèn)的環(huán)境與工業(yè)檢測(cè)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。他們的業(yè)務(wù)包括二氧化碳測(cè)量、光亮度測(cè)量、油中水份的含量、壓力傳感以及路面狀況測(cè)量，此外他們還有多功能天氣傳感器，主要測(cè)試風(fēng)、雨以及濕度。

他們?yōu)楦鞣N公司提供應(yīng)用于生命科學(xué)、能量管理、智能家居以及工業(yè)測(cè)量的傳感器。公司最近研發(fā)出了先進(jìn)的總閃電傳感器(TotalLightningSensor)LS7002。第一個(gè)non-VHG傳感器用來(lái)探測(cè)總閃電(結(jié)合發(fā)生在一次雷暴中的云和云到地的閃電來(lái)監(jiān)測(cè))并且可以區(qū)分云和云到地。他們計(jì)劃在網(wǎng)絡(luò)上為那些擔(dān)心雷電會(huì)給他們的地面或航空資產(chǎn)帶來(lái)威脅的人們提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

目前，該公司正與NASA合作，試圖從太空監(jiān)測(cè)地球的空氣質(zhì)量。

6.Kionix

Kionix成立于1993年，2009年被日本羅姆收購(gòu)。

他們制造的加速器(accelerometer)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、保健以及汽車應(yīng)用。加速器可以內(nèi)置入震動(dòng)檢測(cè)、屏幕旋轉(zhuǎn)、手勢(shì)識(shí)別以及活動(dòng)檢測(cè)算法。傳感器也可以被用作加速計(jì)的一部分，該公司還是第一家發(fā)明磁陀螺解決方案的公司，該磁陀螺已經(jīng)被證明可以被Windows8.1系統(tǒng)所兼容。

Kionix新發(fā)布了一款基于ARM的傳感器—KX23H，該傳感器將用于消費(fèi)健康類產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以計(jì)步、計(jì)算卡路里并且區(qū)分使用者的停止、步行、跑步、坐車、坐火車等狀態(tài)。

7.Hillcerestlabs

HillcrestLabs是全球著名的運(yùn)動(dòng)控制軟件硬件供應(yīng)商。該公司和LG、三星、博通等是戰(zhàn)略伙伴合作關(guān)系。

HillcrestLabs生產(chǎn)傳感器內(nèi)核和傳感器模塊。他們的自由空間(Freespace)傳感器模塊可以用在頭頂顯示器和虛擬現(xiàn)實(shí)程序，同樣也可以使用在車輛和機(jī)器人的工業(yè)監(jiān)控。

HillcrestLabs現(xiàn)在和聯(lián)想合作，把他們的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)控制設(shè)備應(yīng)用在聯(lián)想最先的智能電視中。聯(lián)想最新的終結(jié)者(Terminator)S9，就應(yīng)用了他們的解決方案。

8.BOSCH

該公司至今已經(jīng)出售了超過(guò)40億個(gè)MEMS傳感器。BOSCH的傳感器應(yīng)用包括：3軸式加速(3-axisacceleration)、陀螺儀和地磁傳感器。該公司還開(kāi)發(fā)了6軸式(6-axis)傳感器用在電子羅盤，同時(shí)9軸傳感器用在絕對(duì)定向傳感器。他們的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在手機(jī)、平板等設(shè)備中。

BOSCH日前推出了第一款功耗在1mA以下的慣性測(cè)量單元(IMU)，應(yīng)用于手機(jī)、平板、穿戴設(shè)備中高度精確，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。

9.attocube

attocube的各式系統(tǒng)被用在實(shí)驗(yàn)室。他們?yōu)楣I(yè)應(yīng)用提供科學(xué)的測(cè)量工具，attocube開(kāi)發(fā)和制作的光纖位移傳感器可以在極端環(huán)境下工作。他們的FPS傳感器可以實(shí)時(shí)測(cè)量精確到皮米(picometer)的位移和振動(dòng)。也就是說(shuō)他們的檢測(cè)工藝以從超精密加工檢測(cè)到極端嚴(yán)酷的輻射環(huán)境下都可以應(yīng)用應(yīng)用。

今年年初attocube接管了Neaspec的大部分業(yè)務(wù)，該公司專門從事近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡研究。

10.Leti

Leti是一個(gè)致力于小型化技術(shù)應(yīng)用的研究實(shí)驗(yàn)室，他們于1980年代開(kāi)始發(fā)展MEMS。該公司有超過(guò)150人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)研發(fā)和升級(jí)新產(chǎn)品，包括：加速傳感器、SOI壓力傳感器、重量傳感器以及濕度傳感器。

Leti還積極地通過(guò)它的分拆轉(zhuǎn)讓自己的技術(shù)給其它公司。目前為止37家公司通過(guò)這個(gè)計(jì)劃與其合作。

Leti是值得尊敬的公司，他們的負(fù)重傳感(loadsensor)被家庭用品生產(chǎn)商Terraillon使用，他們的夜視傳感器被諾基亞使用。他們更多的精力現(xiàn)在放在了外部環(huán)境檢測(cè)上面了，與CORIMA合作開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)應(yīng)用于公路和場(chǎng)地自行車賽的壓力傳感器，測(cè)量運(yùn)動(dòng)員在腳踏板上的蹬踏力。

11.KNOWLES

該公司成立于1946年，目前在全球37個(gè)國(guó)家設(shè)有辦事處。

Knoeles致力于通信和音頻市場(chǎng)，計(jì)劃開(kāi)發(fā)在噪聲很大的環(huán)境中提高聲音分辨率的產(chǎn)品，同時(shí)還有應(yīng)用于動(dòng)物監(jiān)測(cè)、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、非接觸式位置測(cè)量以及的槍擊三角(gunshottriangulation)的超聲波設(shè)備。應(yīng)用在Zeri-HeightSiSonic麥克風(fēng)(一個(gè)小型的低功耗麥克風(fēng))中的聲傳感器很適合應(yīng)用于小型手提寬音頻電子設(shè)備，同時(shí)RF抗干擾性能也符合要求。截至去年，該公司總共出品了50億個(gè)SiSonic麥克風(fēng)。

2014年六月，該公司工程師開(kāi)發(fā)出全球第一款支持超聲波寬帶的麥克風(fēng)，這就允許麥克風(fēng)支持手勢(shì)識(shí)別，該產(chǎn)品預(yù)計(jì)在年底前開(kāi)始生產(chǎn)。

12.Sensonor

該公司創(chuàng)立于1985年，2003年被英飛凌收購(gòu)，2009年從英飛凌分離出來(lái)。從1987年開(kāi)始，該公司總共出售了2.5億壓力傳感器。

該公司目前擁有兩個(gè)陀螺傳感器和一系列壓力傳感器的模具。他們的陀螺傳感器擁有SPI接口并且是剛性陶瓷LLC封裝?？梢詰?yīng)用于救援、宇航以及水下應(yīng)用。

他們的SW380硅MEMS傳感器芯片應(yīng)用于好奇號(hào)火星探測(cè)器。

13.EnOcean

德國(guó)EnOcean公司2001年從西門子分離出來(lái)，總部位于慕尼黑?，F(xiàn)在在美國(guó)和德國(guó)總共擁有60名員工。該公司在2008年推動(dòng)成立了EnOcean聯(lián)盟。其聯(lián)盟成員包括德州儀器、ABB以及霍尼韋爾等350家成員公司。

EnOcean致力于能量采集技術(shù)，使得無(wú)線傳感器所需要的能量來(lái)源于周圍環(huán)境中采集的能量，其中包括：機(jī)械能、光能以及溫差能。他們的技術(shù)包括微能量轉(zhuǎn)換器、微功耗電路以及可靠地?zé)o線鏈路。目前主要應(yīng)用在建筑自動(dòng)化系統(tǒng)，產(chǎn)品主要有無(wú)線無(wú)源門卡、無(wú)線無(wú)源門窗磁以及無(wú)線無(wú)源人體存在傳感器。

EnOcean開(kāi)關(guān)模塊近期被應(yīng)用于飛利浦的Hue智能燈控，并且EnOcean公司還有自己的智能家居系統(tǒng)，涵蓋無(wú)源無(wú)線傳感器和開(kāi)關(guān)等一系列產(chǎn)品。EnOcean智能家居解決方案，被安裝在了德國(guó)預(yù)裝制房屋品牌WeberHaus第5代超過(guò)2000棟住宅中，并開(kāi)放展示，以慶祝WeberHaus成立50周年。

14.XCO

這是一家美國(guó)公司，專門研究新型溫度傳感器。該公司的連續(xù)熱電偶(ContinuousThermocouples)是線性溫度傳感器的重要組成部分。CT2C和FTLD使該公司擁有專利的產(chǎn)品，它們被應(yīng)用在氣化爐、電力變電站、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)以及油庫(kù)。XCO的產(chǎn)品可以承受惡劣的自然環(huán)境以及極強(qiáng)的外界壓力以保證盡可能早的預(yù)警火災(zāi)從而保證財(cái)產(chǎn)不收損失。

15.VISUALANT

該公司主要研發(fā)有彩色標(biāo)示功能的化學(xué)掃描儀。他們目前銷售彩色I(xiàn)D(ChromaID)，該傳感器模塊是由結(jié)構(gòu)光、LED以及光電二極管組成。房間里安置一個(gè)手持掃描儀，該掃描儀是一個(gè)底價(jià)的分光光度計(jì)，它可以檢測(cè)LED發(fā)出光的反射光。該設(shè)備可以用來(lái)檢測(cè)藥品、識(shí)別假冒商品、做醫(yī)療檢測(cè)，以及污染監(jiān)控。

16.freescale

傳統(tǒng)的模擬&傳感器件生產(chǎn)商。他們開(kāi)發(fā)設(shè)生產(chǎn)了六軸(6-Axis)傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器以及觸摸傳感器，這些傳感器被應(yīng)用在汽車、消費(fèi)、工業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)。

飛思卡爾的運(yùn)動(dòng)加速傳感器為《吉他英雄》游戲提供了有力的支持。他們的數(shù)字加速器在很多手機(jī)中都有應(yīng)用。2014年7月，飛思卡爾與6家公司共同組建Thread聯(lián)盟，旨在促進(jìn)Thread無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)在智能家居領(lǐng)域的發(fā)展。

17.KISTLER

Kistler的傳感器主要用于測(cè)量力-力矩、力-位移、力-時(shí)間信息。他們的壓電傳感器時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)用的理想選擇，并且在內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的50年里發(fā)揮了巨大的作用。該壓電傳感器在400攝氏度的情況下依然能夠測(cè)量壓力變化。

他們的傳感器廣泛應(yīng)用在國(guó)際武器測(cè)試委員會(huì)CommissionforFirearmsTesting(theC.I.P.)。

18.KWJ

KWJ成立于1993，并于2007年與TransducerTechnology公司合作，將納米技術(shù)應(yīng)用于氣體檢測(cè)儀器。一年以后，KWJ在其Eco傳感器中添加了臭氧檢測(cè)功能，該傳感器被應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)。

KWJ致力于研發(fā)氣體檢測(cè)傳感器。MEMS納米傳感器是延長(zhǎng)電池使用壽命、免維護(hù)的低功耗解決方案，并且可以選測(cè)檢測(cè)甲烷、氫氣、二氧化碳或者其他可燃性氣體。KWJ還生產(chǎn)了絲網(wǎng)印刷電化學(xué)傳感器(SPEC)。這些傳感器通過(guò)氧化被測(cè)氣體來(lái)產(chǎn)生電流，并且它們的3mm厚的尺寸使得它們很容易被集成到移動(dòng)消費(fèi)設(shè)備中。

19.ProteusDigitalHealth

ProteusDigitalHealth開(kāi)發(fā)用來(lái)收集和匯總各種行為、生理和治療指標(biāo)的數(shù)碼產(chǎn)品。他們目前產(chǎn)品中有一個(gè)可吸收的傳感器(ingestiblesensor)可以用在處方藥中。這種將傳感器放入藥囊中的設(shè)計(jì)可以讓醫(yī)生更好地了解病人對(duì)治療的反應(yīng)。隨后這個(gè)傳感器會(huì)激活胃酸，通過(guò)膠囊兩端的導(dǎo)體材料產(chǎn)生電流，來(lái)供給傳感器工作。類似土豆電池的工作原理，胃酸作為電解質(zhì)。

20.PYREOS

Pyreos開(kāi)發(fā)的被動(dòng)紅外技術(shù)，被應(yīng)用在石油和天然氣領(lǐng)域。同時(shí)該公司的傳感器還經(jīng)常被應(yīng)用于工業(yè)氣體、火焰檢測(cè)以及手持光譜等市場(chǎng)。其專利技術(shù)是在公司成立之初，從西門子獲得的，經(jīng)過(guò)一些年的研發(fā)和生產(chǎn)，現(xiàn)在他們想要將產(chǎn)品應(yīng)用于手機(jī)和平板電腦。其非接觸式的姿勢(shì)控制傳感器可以在距離手2米的范圍內(nèi)檢測(cè)到用戶的熱量。

在獲得400萬(wàn)美元投資后，Pyreos將開(kāi)發(fā)兩款不同的感知人類行為和近距離識(shí)別的傳感器，其中一款測(cè)量范圍是500px，另一款是1m。它們可以檢測(cè)上下左右以及輸入功能。這種紅外傳感器是移動(dòng)設(shè)備的理想選擇，因?yàn)樗麄兊暮碾娏渴呛镣呒?jí)的，功耗比LED運(yùn)行時(shí)的500分之一還要少。

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