現代信息技術(shù)發(fā)展到2022年，傳感器的重要性越來(lái)越高，物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、人工智能、自動(dòng)駕駛……無(wú)不離不開(kāi)傳感器。
2022年，傳感器更伴隨著(zhù)這些技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步改變我們的生活，同時(shí)傳感器本身也面臨新的發(fā)展需求。本文從傳感器的應用場(chǎng)景和技術(shù)發(fā)展趨勢兩個(gè)方面，闡述傳感器的未來(lái)。
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自傳感器誕生以來(lái)，由于它可以幫助人類(lèi)將曾經(jīng)不可知、難判斷的信息變成易獲取、更精準的數據，傳感器已經(jīng)成為數字化社會(huì )最為重要的基礎設施。從智能手機到智能語(yǔ)音設備，從能源平臺到工業(yè)設備，傳感器自然而然地化身為人類(lèi)連接機器、人類(lèi)自身，以及自然環(huán)境的外延器官。
隨著(zhù)傳感器，以及與之相關(guān)的數據存儲、儲能、新材料、網(wǎng)絡(luò )基礎設備等軟硬件技術(shù)的發(fā)展，還有成本的持續下降，傳感器的應用場(chǎng)景將變得越來(lái)越豐富。
傳感器將如何改變我們的生活？
2020年，全球有3000億個(gè)傳感器遍布于我們的日常生活中，市場(chǎng)規模達到105億美元，而可打印的柔性傳感器的市場(chǎng)規模達到73億美元。
同時(shí)，隨著(zhù)數百億的數據傳輸設備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，他們會(huì )改變我們的生活和工作方式。
家庭和辦公
冰箱會(huì )在牛奶灑落的時(shí)候發(fā)信息提醒我們；我們躺在床上就能夠打開(kāi)咖啡機……類(lèi)似的很多事情都將在未來(lái)十年或十年以上實(shí)現。盡管智能家電在過(guò)去幾年里一直主宰著(zhù)拉斯維加斯的消費電子產(chǎn)品展(CES)，但尚未出現任何單一產(chǎn)品或主導品牌。RNR市場(chǎng)研究公司估計去年這個(gè)市場(chǎng)價(jià)值200億美元，內部人士將這個(gè)快速增長(cháng)的市場(chǎng)描述為一個(gè)充滿(mǎn)活力且混亂的市場(chǎng)。
Nest恒溫器是迄今為止最具突破性的產(chǎn)品，尤其是在節省功耗省電方面。由于設計簡(jiǎn)潔，界面比現有的可編程溫度調節器簡(jiǎn)單，并且有來(lái)自谷歌的支持（谷歌在2013年給予32億美元的啟動(dòng)資金），Nest在加拿大，英國和美國一直備受關(guān)注。
恒溫器更多的是控制你家的能耗，而不是被你家的電器、燈具、電視機、電腦音響套裝所消耗。Nest聲稱(chēng)其設備 可以 通過(guò)熟悉用戶(hù)的日常使用習慣，然后自己進(jìn)行編程設置，并讓用戶(hù)可以通過(guò)手機來(lái)進(jìn)行控制家用電器。這樣一來(lái)，可以為用戶(hù)節省20％的電能。
其他的產(chǎn)品更多的是在新奇，比如2018年CES展的一大亮點(diǎn)是Tagg，Tagg可以遠程追蹤你的狗或貓的位置的。還有亞馬遜推出一款品牌按鈕，你可以在自己的房子周?chē)N一圈，讓你可以隨手來(lái)訂購洗衣粉和手紙等生活用品。還有布拉德(Brad)，一個(gè)聰明而又有需要的烤面包機，在他的網(wǎng)絡(luò )中與其他的烤面包機進(jìn)行檢查對比，看看他們有多少動(dòng)作，如果他覺(jué)得被忽略了，就會(huì )自己動(dòng)起來(lái)提醒你。
還有蘋(píng)果。其HomeKit平臺希望智能家居領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者可以使用它來(lái)創(chuàng )建設備控制應用程序。其目的是為該行業(yè)提供一個(gè)網(wǎng)關(guān)，一種通用語(yǔ)言。蘋(píng)果公司通常只在具有巨大潛力的市場(chǎng)上投資，而RNR的數據顯示，到2020年，智能住宅市場(chǎng)可能會(huì )增長(cháng)到600億美元。
辦公大樓也發(fā)生了變化。都是針對最低限度的效率和員工的方便。例如，思科從四個(gè)地點(diǎn)控制了全球300座建筑的核心功能，包括氣候、電力使用和安全。該公司預計，當一位高管開(kāi)車(chē)進(jìn)入車(chē)庫時(shí)，會(huì )自動(dòng)發(fā)出信號，讓電梯來(lái)接她，并打開(kāi)她辦公室的燈。
擁有復雜的內部控制氣候的建筑已經(jīng)變得更加普遍。例如，曼尼托巴水電(Manitoba Hydro)的新摩天大樓有一個(gè)巨大的天然濕潤器——一個(gè)潮濕的房間，幾層樓高，充滿(mǎn)了熱帶植物，還有一個(gè)與管道相連的水，這些管道可以在整個(gè)建筑中輸送潮濕的空氣。系統知道什么時(shí)候打開(kāi)和關(guān)閉百葉窗，或者讓陽(yáng)光進(jìn)來(lái)(從免費的太陽(yáng)熱中獲益)或者保持它。
城市
如今，世界上一半以上的人口居住在城市中心，到2050年，幾乎三分之二的人將居住在城市中心，這意味著(zhù)有25億的城市居民將在城市居住、使用和運輸。對于今天的城市來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)噩夢(mèng)般的場(chǎng)景，因為交通、霧霾、犯罪、堆滿(mǎn)垃圾的垃圾桶以及低效率的照明，占了城市電力預算的四分之一到一半。但目前正在測試的技術(shù)將幫助未來(lái)的城市更好地應對即將到來(lái)的移民問(wèn)題。
有嵌入式視頻傳感器的紅綠燈可以根據汽車(chē)的位置和時(shí)間調整路燈的綠色和紅色。它們是一種雙贏(yíng)，既減少了擁堵，又減少了煙霧，因為在紅燈亮的車(chē)輛消耗了城市地區17%的燃料。
在巴塞羅那的市場(chǎng)上，嵌入車(chē)位的傳感器可以將空點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息傳遞給正在尋找車(chē)位的用戶(hù)。西門(mén)子(Siemens)最近向一家初創(chuàng )企業(yè)提供了一筆融資，用于建造可以引導汽車(chē)進(jìn)入可用地點(diǎn)的無(wú)人駕駛飛機。聽(tīng)起來(lái)微不足道嗎?這并不是:高達30%的擁堵是由于司機在街道上徘徊尋找停車(chē)的地方造成的。
特拉維夫正通過(guò)為公共汽車(chē)、穿梭巴士、出租車(chē)和汽車(chē)排水車(chē)提供一條車(chē)道，來(lái)解決繁忙道路上的交通問(wèn)題，同時(shí)也讓那些沒(méi)有耐心和有錢(qián)的通勤者也可以使用指定的車(chē)道。道路上的傳感器會(huì )識別汽車(chē)的車(chē)牌號碼，并根據路面的繁忙程度自動(dòng)對車(chē)主的信用卡收費。
在圣地亞哥，智能LED街燈只有在行人或車(chē)輛接近時(shí)才會(huì )打開(kāi)——該市最近更換了3000盞老式路燈，配備了傳感器，每年可節省25萬(wàn)美元。英國人試圖阻止流氓行為，他們正在測試一盞燈，當它檢測到砰砰聲和大聲叫囂時(shí)，會(huì )發(fā)出一盞特別亮的燈，并配備了攝像頭，將直播視頻傳送到云端。
在費城，他們已經(jīng)投資了4000美元的太陽(yáng)能垃圾桶(稱(chēng)為大肚子)，用來(lái)粉碎垃圾，并向調度員發(fā)送信件，要求在他們滿(mǎn)的時(shí)候再來(lái)取。Philly能夠將每周垃圾收集的數量從17個(gè)減少到3個(gè)，并實(shí)現每年100萬(wàn)美元的節省燃料、維護和勞動(dòng)力成本。
制造業(yè)
位于賓夕法尼亞州約克市的哈雷-戴維森摩托車(chē)廠(chǎng)建于1973年，是典型的流水線(xiàn)操作。但幾年前，它得到了思科的高科技更新?，F在，一系列與所謂的制造執行系統相連的傳感器，從工廠(chǎng)的地板上收集數據，以查明任何問(wèn)題。當發(fā)現后面的擋泥板阻礙了這個(gè)過(guò)程時(shí)，管理人員改變了布局，使零件直接流向生產(chǎn)線(xiàn)，而不是手工收集和移動(dòng)。在另一個(gè)房間里，傳感器可以分辨出空氣流動(dòng)、濕度是否最佳，并在必要時(shí)對其進(jìn)行修正。這個(gè)系統并不便宜。
分析師稱(chēng)，將一個(gè)制造執行系統安裝到單個(gè)工廠(chǎng)的成本在50萬(wàn)美元到100萬(wàn)美元之間。但是根據SAP(提供哈雷工廠(chǎng)的軟件)，工廠(chǎng)現在可以多生產(chǎn)出25%的自行車(chē)，工人減少30%。它可以在短短6個(gè)小時(shí)內完成交付，而不是在21天內交付1700輛自行車(chē)。
在德國，西門(mén)子的安伯格工廠(chǎng)每年生產(chǎn)近1200萬(wàn)臺可編程邏輯控制器。(PLC是一個(gè)交換機，可以控制各種各樣的系統，如游船、滑雪纜車(chē)和組裝線(xiàn)。)在整個(gè)制造和裝配過(guò)程中嵌入的微型傳感器幫助公司幾乎消除了缺陷:它聲稱(chēng)其PLCs是完美的99.99885%的時(shí)間。
更大的可視性——從傳感器到智能手機和平板電腦的即時(shí)信息——也使得機器的停機時(shí)間大大減少，因為經(jīng)理們可以在爆炸之前發(fā)現瓶頸和現有的或即將到來(lái)的維修問(wèn)題。埃森哲最近報告說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將平均維修費用削減12%，維修費用減少30%，停工時(shí)間減少70%。它還可以通過(guò)智能能源管理系統節省電力成本，這是工廠(chǎng)的主要開(kāi)支之一。電價(jià)會(huì )自動(dòng)納入機器的工作時(shí)間表，允許工廠(chǎng)避免價(jià)格高峰。
通用電氣(GE)董事長(cháng)杰夫 伊梅爾特(Jeff Immelt)曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的:如果你昨晚作為一家實(shí)業(yè)公司去睡覺(jué)，你將會(huì )在今天早上醒來(lái)，成為一家軟件和分析公司。
交通
新款特斯拉電動(dòng)轎車(chē)的零售價(jià)為7萬(wàn)美元。此外，它還能在不到4秒的時(shí)間內以每小時(shí)100公里的速度讓人羨慕，它能在一次充電中達到435克。如果你的果汁喝得很低，汽車(chē)的導航系統會(huì )把你帶到最近的充電站。埃龍·馬斯克(Elon Musk)的最新一代汽車(chē)配備了自動(dòng)駕駛儀(Autopilot)，它使用了攝像頭、雷達和360度聲納傳感器的組合，自動(dòng)駕駛在開(kāi)闊的道路上，在停停的交通中，不僅能找到，還能找到平行的停車(chē)位。這款相機還可以讀取速度限制，并警告司機減速。遠離你的車(chē)道和司機的座位。
而且特斯拉的情況一直在變好，多虧了內部聯(lián)網(wǎng)軟件，它向公司的工程師發(fā)送了源源不斷的數據。自汽車(chē)發(fā)布以來(lái)，程序員們已經(jīng)對軟件進(jìn)行了幾次升級，以提高軟件的范圍，使其能夠在其他車(chē)輛處于盲點(diǎn)時(shí)警告駕駛員，并在另一輛車(chē)接近時(shí)自動(dòng)將高光束調暗。
所有這些都是說(shuō)，你的汽車(chē)是靜止的，它的功能在銷(xiāo)售點(diǎn)，正在快速地后退。梅賽德斯-奔馳(Mercedes-Benz)等老牌公司也將推出智能汽車(chē)。在硅谷的研究中心，一個(gè)工程師和程序員團隊正在完善一個(gè)模型，該模型可以與智能手機交互，收集你的約會(huì )信息，并提出到達目的地的路線(xiàn)，并顯示實(shí)時(shí)交通信息。今年5月，Freightliner(戴姆勒公司的子公司，與奔馳公司一起)獲得了世界上第一輛機器人卡車(chē)的內華達州牌照，該公司已經(jīng)在該州道路上進(jìn)行了15,000公里的測試(盡管是與一名操作員一起駕駛)。
研究公司高德納(Gartner)估計，到2020年，全球道路上的聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)將達到2.5億輛，其中許多汽車(chē)能夠自動(dòng)駕駛。每年有800萬(wàn)起交通事故，130萬(wàn)起撞車(chē)事故;思科公司的Smart聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛部門(mén)已經(jīng)提出，自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以消除多達85%的正面碰撞。他們也可以幫助緩解交通，因為他們可以相互交流他們的位置，因此比人類(lèi)駕駛的車(chē)輛更接近。交通專(zhuān)家稱(chēng)之為連包裝更多的汽車(chē)到相同的道路太空可能幫助拯救司機至少900億小時(shí)的他們現在每年花在堵塞,產(chǎn)生了2.2億噸的碳排量和浪費了至少1萬(wàn)億美元的燃料成本和生產(chǎn)力損失。
航空航天
航空工業(yè)一直遲遲不采用新技術(shù)——例如，美國的空中交通管制系統，仍然運行于上世紀70年代建造的搖搖搖搖的計算機基礎設施。從某種程度上來(lái)說(shuō)，這是可以理解的:當我們談?wù)?萬(wàn)英尺高的大型移動(dòng)設備時(shí)，技術(shù)故障的后果是非?？膳碌?。
但事實(shí)是，這種技術(shù)可以防止像德國之翼(Germanwings)這樣的悲劇發(fā)生——一名不安的副駕駛鎖定了機長(cháng)，并故意飛進(jìn)了法國的航空公司——已經(jīng)存在了，這使得它變得更加毫無(wú)意義。飛機早就裝備了傳感器，可以收集燃料效率、高度、位置和維修問(wèn)題的數據。但這些數據通常只是在飛機著(zhù)陸后才進(jìn)行處理。隨著(zhù)連接和數據處理軟件的進(jìn)步，沒(méi)有理由不能發(fā)送和解析中飛行。同樣的技術(shù)也可以用來(lái)在危機情況下覆蓋飛行員，比如德國之翼，或者更頻繁地加載每架飛機的位置——這將極大地幫助馬航370航班的搜尋工作。
但變化正在慢慢到來(lái)。飛機引擎中的傳感器現在可以通過(guò)測量噴氣式發(fā)動(dòng)機的排氣溫度來(lái)檢測和分離出發(fā)展中的問(wèn)題，在飛機還在空中的時(shí)候，就可以與飛行員和地面人員進(jìn)行交流。
在效率方面，通用電氣開(kāi)發(fā)了一種工具，可以測量燃油的使用，并巧妙地移動(dòng)機翼的襟翼(包括其他東西)，以減少不必要的阻力。這項技術(shù)幫助意大利航空公司在一年內減少了1%的燃料消耗。由于全行業(yè)的燃料支出每年徘徊在300億美元左右，即使是如此小的節省也很可觀(guān)。
鐵路行業(yè)也正在慢慢走向現代化。英國的網(wǎng)絡(luò )鐵路公司和Cisco公司正在安裝傳感器，并在軌道旁邊安裝傳感器，以通知中央指揮中心，如果他們需要維修，或者受到附近山體滑坡或洪水的威脅。這將減少目前用于鐵路檢查的約130萬(wàn)小時(shí)。
紐約的通勤者們用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)感謝短途通勤。該市的Canarsie地鐵線(xiàn)最近安裝了siemens軌道和火車(chē)，它可以精確定位比老式自動(dòng)閉塞信號系統更精確的位置(它使用了trackside燈來(lái)告訴列車(chē)在通過(guò)定點(diǎn)時(shí)停止和前進(jìn))。因為智能軌道知道火車(chē)的確切位置，這就意味著(zhù)火車(chē)之間的間隔不需要那么大，可以讓更多的列車(chē)在繁忙的航線(xiàn)上運行，每小時(shí)26次，而不是15次。
航運也參與進(jìn)來(lái)了。德國在二戰后的經(jīng)濟奇跡中，德國主要的港口城市漢堡-能勒，近年來(lái)面臨著(zhù)幾個(gè)與此有關(guān)的問(wèn)題。每天抵達港口的550輛卡車(chē)中，有許多都在等待船只駛入港口的長(cháng)隊中閑置了數小時(shí)，或者停泊在港口附近的居民區，因為港口地區的港口很少。
每年有1萬(wàn)艘船在那里卸貨，經(jīng)常發(fā)生的情況是太多的船只同時(shí)到達，堵塞了相對較小的港口?？紤]到其地理位置的歷史悠久，人口密度高，擴張并沒(méi)有出現?，F在，多虧了思科和SAP的一個(gè)項目，這些船只和900萬(wàn)個(gè)集裝箱通過(guò)港口傳送(并不斷更新)他們的準確到達時(shí)間，所以卡車(chē)可以安排及時(shí)的接送和貨運?？ㄜ?chē)司機甚至可以遠程預訂泊車(chē)位，這樣他們就不會(huì )開(kāi)車(chē)四處尋找停車(chē)位或堵塞城市的其他地方。
醫療
旨在幫助嬰兒潮一代居住的技術(shù)越來(lái)越繁榮。這并不令人意外，近15%的加拿大人現在65歲或更老，這一比例預計在20年內將上升到23%。新一代的傳感器可以判斷住在家里的病人病情是否惡化，并立即與他們的醫療團隊溝通。
飛利浦——最著(zhù)名的燈泡和電動(dòng)牙刷——在你吃藥的時(shí)候發(fā)明了一個(gè)可以打開(kāi)的藥丸盒，并向你的家人或護士發(fā)送信息，確認你已經(jīng)服用了這些藥物。這家荷蘭公司最近剝離了一家新的醫療保健子公司飛利浦醫療(Philips Healthcare)，該公司是該領(lǐng)域的領(lǐng)導者，目前正在努力尋找一種方式，這種方式對使用智能手機的年輕人來(lái)說(shuō)很容易，就像對患有退行性疾病和癡呆的80歲老人一樣。
他們的傳感器很特別，就像新生兒?jiǎn)挝挥脕?lái)監測早產(chǎn)兒的傳感器一樣。由于不能直接放置在皮膚上，傳感器反而使用高清攝像頭來(lái)監測皮膚的顏色、呼吸和溫度，并提醒護士注意任何變化。這些設備最終將幫助醫生和護士照顧和監控更多在家里和醫院的病人。紐約Presbyterian醫院現在使用的智能床可以立即告知病人是否已經(jīng)起床，并讓護理站知道。
此外，FitBit、Apple Watch、suto等健身追蹤器的市場(chǎng)也在蓬勃發(fā)展，估值已經(jīng)超過(guò)20億美元，到目前為止已經(jīng)售出8400萬(wàn)部。這些監測儀測量心率、睡眠模式、飲食、鍛煉等，并將數據傳送給移動(dòng)應用。很快，這些信息就會(huì )被直接發(fā)送給你的醫療服務(wù)提供者或保險公司，他們仍然相信你的話(huà)，是的，你每周鍛煉四次，并且總是走樓梯。美國保險商約翰 漢考克(John Hancock)(宏利的子公司)向客戶(hù)提供高達15%的保費，如果他們愿意交出數據，證明他們過(guò)著(zhù)健康的生活方式。
接下來(lái)：皮下植入?；谑姑腗edtronic公司已經(jīng)銷(xiāo)售了一種葡萄糖種植體，可以幫助糖尿病患者控制血糖。
能源
電網(wǎng)的設計是為了在需要的基礎上提供電力，以微妙地平衡供給和需求——這是一個(gè)挑戰，因為需求隨時(shí)間、天氣和季節而變化。熱浪、暴風(fēng)雪、甚至是奧斯卡頒獎典禮，都能給這個(gè)老化的基礎設施帶來(lái)壓力。為了滿(mǎn)足突發(fā)的峰值，備用電站和柴油發(fā)電機必須準備就緒，吞噬稀缺的資源。這遠遠不是有效的。
所謂智能電網(wǎng)背后的基本原理很簡(jiǎn)單:電力是以需求為基礎定價(jià)的，這種信息會(huì )立即傳輸到智能電表、恒溫器和家用電器上，這樣它們就能在最便宜的時(shí)候，在非高峰時(shí)段獲得所需的電力。這個(gè)系統使用市場(chǎng)力量來(lái)平衡系統負載，理論上，應該使電網(wǎng)更不容易受到黑和限電的影響。
試點(diǎn)項目，尤其是在意大利和德克薩斯州，已經(jīng)證明了該理論可以在現實(shí)世界中發(fā)揮作用。美國將2030年設定為實(shí)現智能電網(wǎng)大部分組件的非正式截止日期；安大略的Hydro One是目前全球許多地區公用事業(yè)公司之一。雖然它已經(jīng)重新安置了許多智能手表，但它仍將在2025年拍攝。
目前，他們只是直接將時(shí)間的使用直接發(fā)送到實(shí)用程序。但在未來(lái)，電表可以接收有關(guān)定價(jià)的信息和對系統的總需求，并據此管理自己。
輸電線(xiàn)和管道也得到了高科技的升級。通過(guò)對線(xiàn)路中傳感器采集的數據進(jìn)行分析，以檢測和隔離維修問(wèn)題。而且預測軟件已經(jīng)在市場(chǎng)上可以預測哪些樹(shù)最有可能掉下來(lái)并取下線(xiàn)路。思科公司(Cisco)建設的管道內襯有敏感的纖維，可以直接感應到泄漏和無(wú)線(xiàn)電的幫助。對于老化的管道，通用電氣已經(jīng)開(kāi)發(fā)了軟件，可以整理地震數據、地形細節、人口密度、醫院和學(xué)校的位置，以幫助在持續的基礎上或緊急情況下做出維修決策。
可再生能源的增長(cháng)在很大程度上取決于智能電網(wǎng)。根據國際能源協(xié)會(huì )(International Energy Association)的數據，到明年，可再生能源將取代天然氣成為世界上第二大能源來(lái)源(煤炭仍處于領(lǐng)先地位)。在加拿大，風(fēng)能和太陽(yáng)能是目前增長(cháng)最快的發(fā)電行業(yè)(盡管它們仍然只占總量的百分之幾)。由于太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所產(chǎn)生的能量隨時(shí)間和時(shí)間的變化而變化，因此它們可能會(huì )對環(huán)境造成更大的壓力。太陽(yáng)能電池板能夠傳達它們所產(chǎn)生的能量。它仍然是將這些面板堆疊到網(wǎng)格中，并且在我們不需要的時(shí)候找到一個(gè)可伸縮的電池來(lái)存儲溢出。
風(fēng)能也面臨著(zhù)類(lèi)似的整合問(wèn)題，盡管最新一代的渦輪機本身已經(jīng)從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中獲益。在風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)的前沿建造的通用渦輪發(fā)電機可以讓后面的人知道陣風(fēng)即將來(lái)臨，這促使他們立即改變葉片的角度，以保護自己免受傷害，延長(cháng)他們的壽命。一個(gè)相對較新的軟件程序也處理由渦輪傳感器收集的數據，并提出最佳的角度來(lái)產(chǎn)生更多的電力，增加風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)量5%。
農業(yè)
盡管我們可能擁有普通家庭農場(chǎng)的田園風(fēng)光，但農民一直都是技術(shù)的早期采用者——畢竟，任何能幫助他們從土地上獲得的微薄生計的東西都是一件好事。
如今，大多數的農民都在自己的土地上使用裝有g(shù)ps的智能手機，裝載著(zhù)與農業(yè)相關(guān)的應用程序。隨著(zhù)農場(chǎng)的急劇增長(cháng)——在過(guò)去的25個(gè)世紀里，美國的平均分布已經(jīng)翻了一番——農民(或者，正變得越來(lái)越普遍，擁有這些業(yè)務(wù)的大公司)迅速部署了數據收集、聯(lián)網(wǎng)設備來(lái)幫助跟蹤他們。
來(lái)自約翰迪爾的新機器不僅可以耕作、播種和收割，還可以收集農民的數據，包括空氣和土壤溫度、濕度、風(fēng)速、濕度、太陽(yáng)輻射和降雨量。在干旱和干旱的地區，明智的澆水系統只在適當的地方撒上足夠的水，并能探測到水管道的泄漏。一家公司開(kāi)發(fā)了一種傳感器，可以檢測出一種特殊害蟲(chóng)的高計數，然后釋放干擾它們交配的信息素，從而減少對殺蟲(chóng)劑的需求。甚至奶?，F在也在實(shí)時(shí)地傳送數據，一家荷蘭公司制造了傳感器，當它們附著(zhù)在個(gè)體動(dòng)物身上時(shí)，可以告訴農民哪些動(dòng)物處于高溫，懷孕或生病。
未來(lái)傳感器的8發(fā)展大趨勢
未來(lái)，傳感器將變得更小、更便宜、更準確、更靈活、更節能、更環(huán)保，能夠收集更多類(lèi)型的數據，并集成越來(lái)越多的新技術(shù)。
1.更小，更便宜
隨著(zhù)各種新平臺和新材料的應用，制造商可以制造更小的傳感器，其性能可以與毫米級和微波級的電子元器件一樣高，并且隨著(zhù)更少的硅的應用，成本將大幅降低。同時(shí)，新平臺還會(huì )降低傳感器的設計、開(kāi)發(fā)和制造成本。
從長(cháng)遠來(lái)看，可自我校準的傳感器具有非常高的成本效益。通過(guò)自動(dòng)校準，可以減少傳感器的維護次數和時(shí)間，并大幅降低維護成本。另外，可自我修復的傳感器將會(huì )有更廣泛的應用范圍，并使維護成本更低，特別是在發(fā)生各種災難和風(fēng)險時(shí)將大有用處。
2.更高的準確性
目前，多通道協(xié)作頻譜感知的研究還處于初期階段。未來(lái)，一旦技術(shù)成熟，它將比現在的單通道傳感器提供更精確的監測數據。
更準確、更可靠和可復制的傳感器將在醫療設備等領(lǐng)域擁有更多的應用場(chǎng)景，其實(shí)現的功能也更加強大。
3.更靈活且更柔性
柔性傳感器是未來(lái)傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前，柔性光傳感器、PH傳感器、離子傳感器和生物傳感器仍處在早期開(kāi)發(fā)階段。在未來(lái)，這些柔性傳感器將擁有更多創(chuàng )新應用，如人造皮膚、可穿戴傳感器和微動(dòng)傳感。
通過(guò)微線(xiàn)技術(shù)和磁場(chǎng)，傳感器可以像頭發(fā)絲一樣纖細，而又具有彈性，不需要電源，可以無(wú)接觸地測量溫度、壓力、拉力、應力，扭轉和位置。
4.更好的感知與更多的數據
未來(lái)的傳感器將更有效地模仿人類(lèi)的感官，來(lái)檢測、處理和分析復雜的信號，如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。例如，這些先進(jìn)的傳感器不僅僅能夠感知大量的單一分析物（例如二氧化碳），還可以破解氣味中的每個(gè)組成部分。
此外，智能微塵是由振動(dòng)驅動(dòng)的微觀(guān)傳感器，可以監控戰場(chǎng)、高層建筑或動(dòng)脈堵塞等各種情況。
5.更多的醫療應用
目前，很多與健康相關(guān)的傳感器主要用在娛樂(lè )和生活方式領(lǐng)域，它們的功能達不到醫療級的要求。未來(lái)，更多醫療級的傳感器將通過(guò)嚴格的監管審批并實(shí)現醫療應用。
隨著(zhù)實(shí)驗室系統的微型化，將加速生物危害感知的新興技術(shù)的研發(fā)，可穿戴傳感器將成為真正的醫療級設備，而非簡(jiǎn)單的生活和娛樂(lè )之用。醫療檢測將更加輕松，一臺檢測儀器可以分析更多的物質(zhì)，并減少對檢測樣品量的需求，比如，可以通過(guò)汗液和眼淚等體液即可完成健康檢測。
可吞服藥丸是實(shí)驗室系統微型化的一個(gè)應用，例如，已經(jīng)有很多健康科技初創(chuàng )企業(yè)使用可吞服傳感器替代傳統的內窺鏡檢查，以減少患者的痛苦。還有一些科技公司研發(fā)的可吞服或可植入藥丸，可以在體內長(cháng)期持續給藥，讓患者的日常治療更為輕松。
6.更節能
當前，大多數傳感器并不是很節能，因為其始終處于開(kāi)啟狀態(tài)。未來(lái)，傳感器將變得更智能，并由特定條件驅動(dòng)，只有當達到某個(gè)條件時(shí)才能被激活，而當它們處于待機模式時(shí)，幾乎沒(méi)有功耗。
此外，傳感器還可以從周?chē)h(huán)境中獲取能量，實(shí)現更長(cháng)久的運行。例如運動(dòng)、壓力、光線(xiàn)，或患者身體與周?chē)諝獾臒崃坎町惖榷伎梢猿蔀閭鞲衅鞯哪芰縼?lái)源。
7.更環(huán)保
在未來(lái)，環(huán)境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。
例如，傳感器可以采用由細菌驅動(dòng)的，可降解的紙基電池，此類(lèi)傳感器可用于農田管理、環(huán)境監測、食品流通監測或醫療檢測等領(lǐng)域，而不會(huì )污染環(huán)境。
8.更高的復雜性和更好的兼容性
通過(guò)協(xié)調工作，傳感器將獲得額外的復雜性。傳感器集群可以更好地協(xié)調傳感器之間的工作，并通過(guò)自主學(xué)習系統來(lái)確定工作內容和位置。
此外，各種新技術(shù)的采用，也將使傳感器變得更加多樣化。例如，通過(guò)激光技術(shù)，傳感器可以通過(guò)物質(zhì)獨特的光譜識別出物質(zhì)組成；飛行時(shí)間傳感器可通過(guò)紅外光脈沖測量?jì)蓚€(gè)物體之間的距離；由晶體、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白質(zhì)等材料制造的壓電傳感器可以更好地對外部壓力和潛熱進(jìn)行響應。
在未來(lái)，各種基礎科學(xué)的進(jìn)步將進(jìn)一步推動(dòng)傳感器技術(shù)的快速進(jìn)化。傳感器將變得更加小型化、人性化，人機交互更加友好；同時(shí)，它們將變得更加隱形，更加不易察覺(jué)。隨著(zhù)傳感器更加深入地融入我們的日常生活，以及與AI等新技術(shù)的融合，在未來(lái)的互聯(lián)互通和自動(dòng)化的世界中，傳感器將使我們的生活更加美好。
結語(yǔ)
隨著(zhù)信息技術(shù)的進(jìn)步，傳感器的地位也水漲船高，因為以前許多無(wú)法感知的信息，都被先進(jìn)的新發(fā)明的傳感器一一搜集，成為服務(wù)于我們更好美生活的數據。
現在人類(lèi)生活的世界，無(wú)處不遍布著(zhù)各種各樣的傳感器。傳感器的未來(lái)已來(lái)。
