融入我们生活的微传感器

　　万亿传感器社会--“传感器之父”亚努什•布里泽克提出了一项雄心勃勃的计划：打造一个“万亿传感器社会”，即世界各国的设备及系统相关企业将建立起一个每年使用1万亿个传感器的社会。

　　智能时代，微传感器融入了我们生活的方方面面，智能汽车、智能家居、智能穿戴设备，微传感器如同庞大神经网络，而传感器则成为神经元一般的存在。

　　传感器社会

　　作为创立了7家传感器相关风险企业的资深人士，Fairchild半导体公司MEMS与传感器解决方案部门副总裁亚努什•布里泽克被很多人称作是“传感器之父”。去年，他和领导传感器网络的先驱--美国伯克利传感器和执行器中心、现任加州大学圣地亚哥分校工学院院长阿尔伯特•皮萨诺等人共同决定发起一个设想：力争打造一个“万亿传感器社会”。

　　根据他们的计划，世界各国的设备及系统相关企业将建立起一个每年使用1万亿个传感器的社会。这相当于全世界平均每人每年消费150个传感器，是目前需求量的100倍。他们设想为现在与传感器无关的事物可以配备传感器，实现使所有事物均可和ICT联系的世界，例如在药片里加入可以自动溶解的传感器等。

　　Tips

　　微传感器

　　微传感器是一种基于半导体工艺技术的新一代传感器器件，它应用新的工作机制和物化效应，采用与标准半导体工艺兼容的材料，用微细加工技术制备的。微传感器因其微型化、智能化、低功耗、易集成的特点而越来越受到青睐。

　　入侵生活的微传感器

　　把传感器放入药片中并非是仅存在想象中的应用，随着传感器微型化、高集成化发展的兴起，其早已融入我们生活的方方面面。从早先存在于笔记本、手机，到后来的微软Kinnect、智能手环Fitbit，甚至是可以无线操控的空气清新器，人们的生活在这些新型科技设备的帮助下正变得越来越智能。而说起帮助这些设备发挥作用的重量级舵手，传感器不可忽视。触摸传感器、图像传感器及气体传感器等正以让人大开眼界的方式全方位入驻我们的生活。

　　健身和健康检测是微传感器最容易被消费者接受的两大应用版块，而传感器同样是构建智慧城市中不可或缺的一环。通过传感器的帮助，电梯将在有人乘坐时才会启动，帮助节约能耗。而那边红绿灯上的小黑盒子，可以给附近盲人手中的接收器发送信号，以便提醒其已临近路口。

　　消费级应用：隐形的智能化

　　物联网并非只有那些昂贵的智能家电才能带来，通过使用一些简单、微小的传感器，你就可以让自己的生活充满智能的气息。从牙刷到电饭煲，微传感器早已融入我们生活的方方面面。

　　智能牙刷Kolibree

　　Kolibree牙刷对你口腔的了解要超出你的想象。它监控你刷牙的方式，如果有任何错误，它也会及时进行纠正。即便是你的牙医也不可能每天了解到你的口腔卫生，而这正是Kolibree存在的原因。用户只要下载相应的应用程序，并通过蓝牙连接，这个时候Kolibree就会通过三个传感器，来记录你刷了多久，是否刷得够全面，是否有上下刷，而不只是刷刷两侧。刷牙的数据会同步到你的Android手机或iPhone上，然后告诉你刷时间是否足够，重要的部位是否有刷到。然后Kolibree会把你的成绩制成图表，鼓励你或者你的孩子提高刷牙技巧。

　　OKIDOKEYS 智能门锁

　　这款基于RFID的门锁可以让你“休了”你家钥匙。使用蓝牙4.0技术，你的门锁从此用手机即可打开。所以如果有亲戚来你家，只需要给他们分享门锁密码，就不需要很麻烦地多给他们配一把钥匙了。当然，你可以结合传统的钥匙使用，怎么方便怎么来。

　　AdhereTech智能药瓶

　　AdhereTech背后的开发团队开发出了一种智能药丸瓶。它能通过不断检测药品在瓶子的剩余量，再通过3G技术传输及时将信息传输给医生。通过这种技术，药品的利用率可以从40%提高到90%。

　　Motion Cookies分布式传感器

　　与其它诸多家用型物联网产品一样，“Mother”和它的“Motion Cookies”可通过应用实现各种功能，并在你平板电脑的屏幕上图文并茂地呈现出来。此外，“Cookies”还可以被附加到牙刷、杯子、门、药瓶、冰箱等几乎任何物件上，持续监测运动和温度并向“Mother”集线器传输数据。电池方面，“Cookies”应该可以撑上一年。

　　Netatmo June手环

　　UV追踪手环是最近逐渐开始流行的日光浴贴心助手，能帮助爱美又爱健康的女性测试紫外线和防晒相关指数。代表的有UVeBand和UVA+B Sunfriend这样的腕带，只是不得不承认的是，它们的外形真心不好看。为了打破这一瓶颈，日前，Netatmo公司发布了一款相当时尚的UV追踪手环--JUNE。

　　Netatmo公司用一块bilingbiling的“宝石”代替了难看的芯片。它可以通过无线跟佩戴者的智能手机实现连接，进而读取UV相关的指数。

　　期待技术再次提升

　　微处理器从开发设计到批量生产，对制造和工艺提出了很高的要求，这包括光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等。最大的挑战是如何保证量产中的良品率。杂质粘滞、氧化物残留、残余应力等影响，都会造成机械传感器失效。与单纯的ASIC器件相比，MEMS传感器对工艺和架构有更高的要求，因其内部至少包含两个die，一个机械传感器的die，一个ASIC的die。晶圆的大小，多晶硅的厚度，对机械传感器的压力控制，die与die之间的位置关系等，都对器件的整体性能有影响。未来，随着对更小产品尺寸更多产品功能的追求，势必推动工艺的提升。

　　应用与整合是关键

　　无论是智能手环一类健身、健康类的智能穿戴式设备，还是汽车加速度传感器、家庭监控系统，在智能化浪潮下，微传感器为我们构建起物联网的应用体系，随着各种智能设备遍布人们生活的今天，如何通过系统及软件应用，充分发挥传感器性能成为未来智能化设备发展的重要方向。如针对重力感应芯片开发的众多游戏及功能一样。而硬件设备厂商如何将各种微传感器整合在一起，共同发挥作用，为用户带来更出色、真实的应用体验，也是软硬件厂商们需要协同解决的问题。此外，未来单一微传感器也将更具智能化，从小处着眼，推动智能化普及速度。

　　文/Dying

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