發布日期：2022-04-17 點擊率：57
新一波創新浪潮將數字智能化擴展到了如個人電腦、平板電腦和智能手機等專用設備之外的其它領域。如果某設備的功耗性能優異，它就可成為物聯網（IoT）或如聯網汽車、可穿戴技術、智能建筑及城市等任意自動化系統中的智能聯網節點。
許多人認為這些現象的本質上就是數字化。畢竟，物聯網是一種網絡，可在云端聚集數十億的數據點，然后通過復雜的軟件進行處理和分析。但這些變化的核心就是傳感器，它們是一種無處不在的器件，可測量和表征如光、熱、運動和聲音等物理現象，并將數字網絡中1和0表征錨定在現實世界。
因而在工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等眾多領域，都離不開各種功能的傳感器。隨著傳感器技術的快速發展，傳感器節點已遍布照明設備、服裝、食品包裝，甚至是置于人體內部或嵌入皮膚中。
這些為數字化轉型而設計的高性能傳感器節點通常由三個獨立技術層組成：
˙核心傳感器層（core sensor layer）：核心傳感器層是對現實世界現象提供電子表征，如圖像、光學、環境或音頻等領域。
˙微型化和集成層（miniaturization and integration layer）：微型化和集成層是在硅基核心傳感技術上實現芯片級或模塊化（多芯片封裝）。這一層還提供將原始傳感器測量數據轉換為線性信號流的算法，以供處理器使用。
˙系統技術層（system technology layer）：系統技術層是嵌入在可連接入公用網絡的傳感器中的軟件，如低功耗藍牙技術（Bluetooth Low Energy）和無線網絡技術（Wi-Fi technologies）。
傳感器系統軟件也支持終端用戶的應用，比如將智能腕帶中的光學傳感器信號轉換成每分鐘心跳的測量。 在下一代傳感器系統中，每個技術層都包括硬件和軟件，并封裝在一體后向終端產品制造商提供。這些微型的聯網傳感器很容易集成到應用中，因此對于這些器件的持續擴展至關重要。
如今，新傳感技術正在推動創新應用，如用于消費和移動應用的3D光學傳感技術、用于可靠的攝像頭 、用于自動對焦及圖像校正的飛行時間(ToF)測量、用于“工業4.0”操控的高端機器視覺、用于醫療診斷的高分辨率成像，還有自動調節建筑物、自動/無人駕駛汽車，以及24小時個人健康監測器 。
以下是一些新應用中使用傳感器引起革命性變化的案例：
新型XYZ顏色傳感器芯片
手機、平板電腦和筆記本電腦等擁有新型XYZ顏色傳感器芯片可“看到”光的顏色，模仿人眼對紅、綠、藍“三色”光受體的響應曲線，與人眼完全相同。憑借顏色傳感器芯片，新一代紙屏幕比現有移動設備顯示器的外觀更自然，是很可能實現的。除這些顏色傳感器外，超高靈敏度的接近（紅外線）傳感器可實現顯示屏前表面無縫隙制造。
有源噪聲消除技術
有源噪聲消除技術（ANC）正在帶有集成傳感器/放大器解決方案的創新型音頻頭戴式耳機設計中采用。頭戴式耳機制造商首次在內耳式耳機和無線耳機中采用ANC，這要歸功于ANC器件小尺寸和低功耗的特性。
芯片級3D成像系統
芯片級3D成像系統承諾將改變虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的應用，同時還可大幅提升手勢感知、人臉掃描和3D建模。而新型解決方案利用了激光器設計、光學封裝和結構光感知等方面的創新技術。
可持續發展及環境
從為測量而生的超精確，到室內空氣質量監測的芯片級，再到用于新型高效電動機的高分辨率角位置傳感器，可持續發展及環境已成為先進傳感技術的重要應用。
醫療診斷和監測
醫療診斷和監測是通過超精確數字成像設備在醫院進行計算機斷層掃描，并通過芯片級微型光學傳感系統測量心率和血氧水平，該芯片小到足以嵌入健康腕帶中。
多光譜和超高光譜傳感器集成電路
多光譜和超高光譜傳感器集成電路是一種實驗室級的芯片級光譜測量儀。借助它們，有望首次出現準確的食品顏色檢測及質量分析。憑借光譜傳感器芯片，移動設備的顏色分析功能還將改變工廠和醫院的檢測和質量分析流程。CMOS也在包括機器視覺在內的工業應用中發現了重要用途。
如今，數字化轉型剛剛開始，傳感器正成為下一代數字變革浪潮的中心。
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