融入我們生活的微傳感器

萬億傳感器社會——“傳感器之父”亞努什·布里澤克提出了一項雄心勃勃的計劃：打造一個“萬億傳感器社會”，即世界各國的設(shè)備及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)將建立起一個每年使用1萬億個傳感器的社會。智能時代，微傳感器融入了我們生活的方方面面，智能汽車、智能家居、智能穿戴設(shè)備，微傳感器如同龐大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而傳感器則成為神經(jīng)元一般的存在。

傳感器社會

作為創(chuàng)立了7家傳感器相關(guān)風(fēng)險企業(yè)的資深人士，F(xiàn)airchild半導(dǎo)體公司MEMS與傳感器解決方案部門副總裁亞努什·布里澤克被很多人稱作是“傳感器之父”。去年，他和領(lǐng)導(dǎo)傳感器網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)——美國伯克利傳感器和執(zhí)行器中心、現(xiàn)任加州大學(xué)圣地亞哥分校工學(xué)院院長阿爾伯特·皮薩諾等人共同決定發(fā)起一個設(shè)想：力爭打造一個“萬億傳感器社會”。

根據(jù)他們的計劃，世界各國的設(shè)備及系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)將建立起一個每年使用1萬億個傳感器的社會。這相當(dāng)于全世界平均每人每年消費150個傳感器，是目前需求量的100倍。他們設(shè)想為現(xiàn)在與傳感器無關(guān)的事物可以配備傳感器，實現(xiàn)使所有事物均可和ICT聯(lián)系的世界，例如在藥片里加入可以自動溶解的傳感器等。

Tips

微傳感器

微傳感器是一種基于半導(dǎo)體工藝技術(shù)的新一代傳感器器件，它應(yīng)用新的工作機制和物化效應(yīng)，采用與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料，用微細加工技術(shù)制備的。微傳感器因其微型化、智能化、低功耗、易集成的特點而越來越受到青睞。

入侵生活的微傳感器

把傳感器放入藥片中并非是僅存在想象中的應(yīng)用，隨著傳感器微型化、高集成化發(fā)展的興起，其早已融入我們生活的方方面面。從早先存在于筆記本、手機，到后來的微軟Kinnect、智能手環(huán)Fitbit，甚至是可以無線操控的空氣清新器，人們的生活在這些新型科技設(shè)備的幫助下正變得越來越智能。而說起幫助這些設(shè)備發(fā)揮作用的重量級舵手，傳感器不可忽視。觸摸傳感器、圖像傳感器及氣體傳感器等正以讓人大開眼界的方式全方位入駐我們的生活。

健身和健康檢測是微傳感器最容易被消費者接受的兩大應(yīng)用版塊，而傳感器同樣是構(gòu)建智慧城市中不可或缺的一環(huán)。通過傳感器的幫助，電梯將在有人乘坐時才會啟動，幫助節(jié)約能耗。而那邊紅綠燈上的小黑盒子，可以給附近盲人手中的接收器發(fā)送信號，以便提醒其已臨近路口。

消費級應(yīng)用：隱形的智能化

物聯(lián)網(wǎng)并非只有那些昂貴的智能家電才能帶來，通過使用一些簡單、微小的傳感器，你就可以讓自己的生活充滿智能的氣息。從牙刷到電飯煲，微傳感器早已融入我們生活的方方面面。

智能牙刷Kolibree

Kolibree牙刷對你口腔的了解要超出你的想象。它監(jiān)控你刷牙的方式，如果有任何錯誤，它也會及時進行糾正。即便是你的牙醫(yī)也不可能每天了解到你的口腔衛(wèi)生，而這正是Kolibree存在的原因。用戶只要下載相應(yīng)的應(yīng)用程序，并通過藍牙連接，這個時候Kolibree就會通過三個傳感器，來記錄你刷了多久，是否刷得夠全面，是否有上下刷，而不只是刷刷兩側(cè)。刷牙的數(shù)據(jù)會同步到你的Android手機或iPhone上，然后告訴你刷時間是否足夠，重要的部位是否有刷到。然后Kolibree會把你的成績制成圖表，鼓勵你或者你的孩子提高刷牙技巧。

OKIDOKEYS 智能門鎖

這款基于RFID的門鎖可以讓你“休了”你家鑰匙。使用藍牙4.0技術(shù)，你的門鎖從此用手機即可打開。所以如果有親戚來你家，只需要給他們分享門鎖密碼，就不需要很麻煩地多給他們配一把鑰匙了。當(dāng)然，你可以結(jié)合傳統(tǒng)的鑰匙使用，怎么方便怎么來。

AdhereTech智能藥瓶

AdhereTech背后的開發(fā)團隊開發(fā)出了一種智能藥丸瓶。它能通過不斷檢測藥品在瓶子的剩余量，再通過3G技術(shù)傳輸及時將信息傳輸給醫(yī)生。通過這種技術(shù)，藥品的利用率可以從40%提高到90%。

Motion Cookies分布式傳感器

與其它諸多家用型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品一樣，“Mother”和它的“Motion Cookies”可通過應(yīng)用實現(xiàn)各種功能，并在你平板電腦的屏幕上圖文并茂地呈現(xiàn)出來。此外，“Cookies”還可以被附加到牙刷、杯子、門、藥瓶、冰箱等幾乎任何物件上，持續(xù)監(jiān)測運動和溫度并向\"Mother\"集線器傳輸數(shù)據(jù)。電池方面，“Cookies”應(yīng)該可以撐上一年。

Netatmo June手環(huán)

UV追蹤手環(huán)是最近逐漸開始流行的日光浴貼心助手，能幫助愛美又愛健康的女性測試紫外線和防曬相關(guān)指數(shù)。代表的有UVeBand和UVA+B Sunfriend這樣的腕帶，只是不得不承認的是，它們的外形真心不好看。為了打破這一瓶頸，日前，Netatmo公司發(fā)布了一款相當(dāng)時尚的UV追蹤手環(huán)——JUNE。Netatmo公司用一塊bilingbiling的“寶石”代替了難看的芯片。它可以通過無線跟佩戴者的智能手機實現(xiàn)連接，進而讀取UV相關(guān)的指數(shù)。

期待技術(shù)再次提升

微處理器從開發(fā)設(shè)計到批量生產(chǎn)，對制造和工藝提出了很高的要求，這包括光刻、外延、薄膜淀積、氧化、擴散、注入、濺射、蒸鍍、刻蝕、劃片和封裝等。最大的挑戰(zhàn)是如何保證量產(chǎn)中的良品率。雜質(zhì)粘滯、氧化物殘留、殘余應(yīng)力等影響，都會造成機械傳感器失效。與單純的ASIC器件相比，MEMS傳感器對工藝和架構(gòu)有更高的要求，因其內(nèi)部至少包含兩個die，一個機械傳感器的die，一個ASIC的die。晶圓的大小，多晶硅的厚度，對機械傳感器的壓力控制，die與die之間的位置關(guān)系等，都對器件的整體性能有影響。未來，隨著對更小產(chǎn)品尺寸更多產(chǎn)品功能的追求，勢必推動工藝的提升。

應(yīng)用與整合是關(guān)鍵

無論是智能手環(huán)一類健身、健康類的智能穿戴式設(shè)備，還是汽車加速度傳感器、家庭監(jiān)控系統(tǒng)，在智能化浪潮下，微傳感器為我們構(gòu)建起物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系，隨著各種智能設(shè)備遍布人們生活的今天，如何通過系統(tǒng)及軟件應(yīng)用，充分發(fā)揮傳感器性能成為未來智能化設(shè)備發(fā)展的重要方向。如針對重力感應(yīng)芯片開發(fā)的眾多游戲及功能一樣。而硬件設(shè)備廠商如何將各種微傳感器整合在一起，共同發(fā)揮作用，為用戶帶來更出色、真實的應(yīng)用體驗，也是軟硬件廠商們需要協(xié)同解決的問題。此外，未來單一微傳感器也將更具智能化，從小處著眼，推動智能化普及速度。