自從感測器出現以來,它們已經成為數位社會必不可少的基礎設施,因為它們幫助人類獲得了那些曾經難以或不可知的資訊。從智慧型手機到智慧語音設備,從能源電站到工業系統,感測器已成為連接人與機器、自然環境的延伸器官。
隨著感測器以及資料儲存、儲能、新材料、網路基礎設備等相關軟硬體技術的發展,以及成本的不斷下降,感測器的應用場景將會越來越豐富。
未來的八個趨勢
未來,將會有更多的感測器出現在我們的生活中,它們會變得更小、更便宜、更準確、更靈活、節省消耗、環保,同時能夠收集更多類型的數據,並與更多新技術相結合。

1.醫療應用
現在與健康相關的感測器主要用於娛樂和住宅領域,而不是醫療領域。未來,更多的醫用級感測器將在嚴格的監管下獲得批准並用於醫療用途。
隨著實驗室系統變得小型化以及生物危害感測新興技術的加速發展,穿戴式感測器將成為真正的醫療級設備,而不僅僅是生活和娛樂設備。醫學測試將變得更加容易,一台儀器能夠分析更多物質並減少測試樣本量的需求,例如透過汗水和眼淚測試來檢查健康狀況。
吞嚥藥丸是實驗室系統小型化的一種應用。已經有許多健康技術人員使用可吞嚥感測器取代傳統的內視鏡檢查來減少病患的痛苦。也有科技公司開發可吞嚥或植入式藥丸,可以在體內長時間持續給藥,讓患者的日常治療變得更輕鬆。

2.更好的感測和更多的數據
未來的感測器將能夠更有效地接近人體器官,檢測、處理和分析複雜的訊號,例如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。例如二氧化碳),而且還能破解氣味的每種成分。
此外,智慧微塵是由振動驅動的微型感測器,可以監控從戰場、高層建築或阻塞動脈的一切情況。
3.體積更小,成本更低
透過使用新的平台和材料,製造商能夠生產更小的感測器,其功能與毫米級和微波級電子元件相當。透過減少矽的使用和更多地使用新平台,成本將會降低。
從長遠來看,自校準感測器具有很高的好處,因為可以減少維護頻率和時間,從而降低成本。此外,自維護感測器將有更廣泛的用途,特別是在災害和危險風險的場景中。

4.精度更高
目前,多通道協同頻譜感知的研究仍處於早期階段。未來成熟時,將提供比單通道感測器更準確的數據監測。
更準確、更靈敏、可重複的感測器將在醫療領域佔據更多的應用份額,並實現更強大的功能。
5.更靈活
柔性感測器是未來最重要的方向之一。目前,柔性感測器、PH感測器、離子感測器和生物感測器僅處於發展初期,未來將在人造皮膚、穿戴式感測器、微運動感測器等方面有更多的應用。

透過微線技術和磁場,感測器可以細如髮絲,但具有彈性,不需要電源,並且可以非接觸地測量溫度、壓力、拉力、應力、扭轉和位置。
6.更低的功耗
現在大多數感測器都不節能,因為即使不工作它們也會保持喚醒狀態。未來,感測器可以更加智能,在特定條件下驅動而處於喚醒狀態,而在睡眠時幾乎沒有消耗。
此外,感測器可以從環境中獲取能量以進行更長時間的操作,例如運動、壓力、光,或者患者與房間空氣之間的熱差可以成為感測器的動力源。
7.對環境更加友善
未來,環保且可生物降解的感測器將越來越受歡迎。
例如,感測器可以使用細菌驅動、可降解的紙基電池,可用於農田管理、環境監測、食品監測或醫療檢測等領域,而不污染環境。

8.更複雜、更好的集成
透過協調工作,感測器將變得更加複雜。感測器組將能夠透過自學習系統的運作來協調各個感測器之間的工作並確定工作目標和位置。
此外,各種新技術的採用也將使感測器更加多樣化。例如,利用雷射技術,感測器可以透過其獨特的光譜識別物質的成分;飛行時間感測器透過紅外光脈衝測量兩個物體之間的距離;由晶體、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白質等材料製成的壓電感測器可以更好地響應外部壓力和潛熱。