热门开源电子硬件中的传感器技术及其相关应用

　　虽然数十年来研究者一直在对计算机进行个性化改造，并将它们整合进自己的实验中，但小型且廉价的“单片机”大卖还只是最近几年的事。2012年，功能完备、能够运行Linux操作系统的输美排挤问世。到2016年9月，它已经售出了1000万台。

树莓派应用，资料图

　　自2005年上市以来，开源电子原型平台Arduino也同样大受欢迎。这两种设备的现成配件包括摄像头、运动传感器、温度计和蓝牙适配器。就连国际空间站上都有一台为一个推广项目开发的一体化设备；这台设备上装载了陀螺仪、加速度传感器、磁力计以及用于测量温度、气压和湿度的各种传感器。

　　在地球上，这些设备被用于搭建各种装置：海洋生物研究使用的水下录音器、组装基因编辑工具的机器人，以及可以从人体样本中迅速鉴定耐药病原体的系统等等。

　　例如，哈佛大学的Hakho Lee的研究方向是医疗诊断仪器，他已经开发出一套用于诊断耐药细菌感染的系统。最初，他曾尝试过将智能手机作为仪器的中央计算机，但手机拆解改造起来并不容易。相反，像Arduino这样的设备，天生就是用于改装的，将它们整合进科研传感器，便再合适不过。他说，这个系列早就有了各种型号，而且都是模块化的。假如他想加上蓝牙功能，只要买来蓝牙模块插在母板上就完工了。

　　澳大利亚联邦科学与工业研究组织微传感器技术及设备研究专家Paolo De Souza表示，在选择设备时，你需要认真考虑以下三个属性：费用、功能和尺寸。一般来说，这三条里你必须放弃一条；想找到一个又便宜、体积又小、功能还强大的设备并非易事。

　　尽管有一部分研究者最终会发现树莓派或Arduino组件还不足以支撑其实验需求。但对新手而言，选择树莓派或Arduino还是有其优点的。这两种设备的用户论坛人气极高，有数百万帖子和数十万成员，能为新手提供十分实用的资源。研究人员经常在这些论坛上寻求协助，提出的问题包括使用Arduino精确计算树围、设置温度传感器等。而树莓派的开发组织甚至在网站上提供了一系列视频和常见错误表，以帮助新人起步。