智能技术普及 新型传感器应用层出不穷

如今，各行各业都在向着智能化方向转型。而传感器作为数据的采集入口，是物联网、智能设备等的“心脏”，也是这一场智能化转型升级大潮的主力军，在未来企业智能化生产中发挥特殊的作用。随着智能技术的引爆式普及，传感器市场上的各类新型应用层出不穷，诸如人工光传感器、小型肌电传感器、贴纸传感器等等，这些产品的出现也给了我国传感器的创新研发工作一些启示。

　　人工光传感器

近年来，在生物能源相关物质及医药品的生产等领域，使用生物的“生物工艺”变得愈发重要，可利用光合作用生产多种物质的蓝绿藻的能力备受关注。11月24，东京农工大学宣布，其通过对源自蓝绿藻的光传感器蛋白质实施改造，成功开发出了以红色光诱导基因表达的“人工光传感器”。

此次研究成果以利用DNA重组技术设计、创造具有全新功能的生物这一“合成生物学”理念为基础。通过将此次获得成功的、使利用光的基因表达控制功能发生改变的技术应用到蓝绿藻等可生产有用物质的微生物中，有望使具有高功能的新型生物工艺的开发得到迅速推进。

　　小型肌电传感器

传感器因其处在采集数据的最前哨，在医疗健康领域一直是个重要角色。上海丞电科技有限公司研发的小型肌电传感器已成功应用在了康复医疗和仿生义肢，未来更会拓展到VR／AR，体育健身，人体外骨骼等朝阳产业中。

上海丞电自主研发的肌电传感器是一种电荷传感器，具有采样率高，抗干扰能力强，滤波效果好的特点。其核心算法可以将采集到的有效肌电数据通过滤波转化为清晰波形，然后通过处理波形应用到康复、健身、VR＼AR等领域，目前已经通过国家二类医疗器械质量检测。

　　“袜子”温度传感器

致力于糖尿病患者健康监测的创企SirenCare研发了一款智能袜子，该袜子通过温度传感器来检测患者是否出现炎症，进而实时检测糖尿病患者健康状况。与之前其它公司开发的靴子、鞋垫相比，Siren的袜子又更接近皮肤。传感器被编织到袜子中，可以随时检测足部炎症，而探测出的所有信息都会上传到智能手机上的App上，方便患者随时了解自身足部情况。

所有的数据都存储于袜子的传感器、手机App以及云盘中。当足部出现损伤时，袜子可以检测到高温差，然后App会发出警报，提醒患者足部出现了问题。智能袜子虽然是一款传感器可穿戴设备，但不需要经常充电。每个袜子的内置电池都充满电量，可以使用六个月。

　　贴纸传感器

据报道，美国研究人员开发出一种类似皮肤贴纸的柔性传感器，可监测心率和识别语音。该器件的潜在应用包括诊断病情、操纵机器人，以及在没有手柄的情况下玩电脑游戏等。例如，用户只需说出“上、下、左、右”就可控制吃豆人游戏，语音识别率可达90％。

据悉，这种新型传感器类似于一个小的创可贴，只有20毫米厚，213．6毫克重，具有足够的灵活性和可伸展性，可穿戴在颈部这样的人体弯曲部位。与常见的听诊器传感器相比，贴纸传感器所使用的低功率商用微型机电系统（MEMS）加速度计，被包裹在具有黏性的弹性硅胶中，穿戴性很强。

　　生物发光传感器

生物发光传感器其实是一种新型的研究手段，由美国范德堡大学的一组科学家通过对荧光素酶这种生物酶进行基因改造而发明出来。据研究人员介绍，这一新型传感器可用来追踪大脑中大型神经网络的内部互动情况。

研究小组领头人CarlJohnson教授说：“长期以来，神经系统科学家依靠电讯号纪录神经元的活动。该方式虽然能起到很好的检测效果，但却只能用于少量神经元。而我们的新方法可以使用光学技术，同时记录数百个神经元的活动。”

　　可贴式皮肤传感器

据报道，日本研究人员最新发明了一种廉价的像创可贴一般的集成传感器。这种创可贴集成传感器是一种可随意贴在身体上的柔性设备，能监测人体活动量、心跳次数以及紫外线强度等，可用于健康管理和物联网等领域。

研究人员介绍说，可贴式皮肤传感器以最新开发的印刷技术印制在薄薄的塑料膜上，与以往半导体传感器制造技术相比成本很低。从卫生角度考虑，直接贴在皮肤上的薄膜部分可一次性使用，而晶体管等较昂贵的电子部件则设计为可重复使用，兼顾了使用便利和低成本。