智能传感器的应用 智能传感器的8大应用场景

智能传感器的8大应用场景

智能手机之所以智能，离不开各种各样的智能传感器。现在智能手机中比较常见的智能传感器有距离传感器、光线传感器、重力传感器、指纹识别传感器、图像传感器、三轴陀螺仪和电子罗盘等。

比如指纹识别传感器可以采集指纹数据，然后进行快速分析与认证，免去繁琐的密码操作，快速解锁。

二、人工智能/机器人

传感器是人工智能最基础的硬件，类似于人类的感觉获取器官。大量的传感器即可实现“感知+控制”，而家庭自动化=感知+控制，这种层面的信息交互与人机交互，还多需人的参与。而人工智能将人类的逻辑大脑赋予机器，实现“感知+思考+执行”，最终上升到这种层次。

例如，家里的空调不单单依靠温湿度传感器进行自我调节，还可以通过家庭成员的识别来自动选择模式，比如风向的调节，针对小孩、老人温度的调节。这些新技术将带来无限大的想象空间，再结合机器增强学习的算法，将提供深度体验。

还有智能机器人使用的关键硬件包括驱动器、减速器和传感器等，智能传感器作为机器人的“五官”，在采集外界信息数据上发挥着重要作用。

三、AR/VR

虚拟现实中的传感设备主要包括两部分：一部分用于人机交互而穿戴于操作者身上的立体头盔显示器、数据手套、数据衣等，另一部分是用于正确感知而设置在现实环境中的各种视觉、听觉、触觉、力觉等。

实现AR/VR，提高用户体验，需要用到大量用于追踪动作的传感器。比如FOV深度传感器、摄像头、陀螺仪、加速计、磁力计和近距离传感器等。当前，每家VR硬件厂商都在使用自己的技术，索尼使用PlayStation摄像头作为定位追踪器，而Vive和Oculus也在使用自己的技术。

四、无人机

无人机是当下非常流行的智能硬件，其智能飞控系统的实现需要用到各种智能传感器，包括IMU、MEMS加速度计、电流传感器、倾角传感器和发动机进气流量传感器等。

IMU结合GPS是无人机维持方向和飞行路径的关键。随着无人机智能化的发展，方向和路径控制是重要的空中交通管理规则。IMU采用的多轴磁传感器，在本质上都是精准度极高的小型指南针，通过感知方向将数据传输至中央处理器，从而指示方向和速度。

而MEMS加速度计用于确定无人机的位置和飞行姿态；电流传感器可用于监测和优化电能消耗，确保无人机内部电池充电和电机故障检测系统的安全；倾角传感器能够测量细微的运动变化，应用于移动程序，作为无人机的陀螺仪补偿，集成陀螺仪和加速度计，为飞行控制系统提供保持水平飞行的数据；流量传感器可以有效地监测电力无人机燃气发动机的微小空气流速。

五、智能穿戴

传感器在可穿戴设备中起到至关重要的作用。因为可穿戴设备最基本的功能就是通过传感器实现运动传感。

以小米手环为例，就用到了ADI的MEMS加速度和心率传感器来实现运动和心率监测；AppleWatch内部除了MEMS加速度计、陀螺仪、MEMS麦克风，还有使用脉搏传感器。

六、智能家居

传感器是智能家居控制系统实现控制的基础，随着技术的发展，越来越多的传感器被用到智能家居系统中。

智能家居传感器是家居中的“眼鼻耳”，因为智能家居首先离不开对居住环境“人性化”的数据采集，也就是说把家居环境中的各种物理量、化学量、生物量转化为可测量的电信号装置与元件。

智能家居领域需要使用传感器来测量、分析与控制系统设置，家中使用的智能设备涉及位置传感器、接近传感器、液位传感器、流量和速度控制、环境监测、安防感应等传感器等技术。

七、智能汽车/自动驾驶

车联网是物联网发展的重大领域，智能汽车是车联网的核心，正处于高速发展中。在智能汽车时代，主动安全技术成为备受关注的新兴领域，需要改进现有的主动安全系统，比如侧翻（rollover）与稳定性控制（ESC），这就需要MEMS加速度传感器和角速度传感器来感测车身姿态。语音将成为人与智能汽车的重要交互方式，MEMS麦克风将迎来发展新机遇。

MEMS传感器在汽车领域还有很多应用，包括安全气囊（应用于正面防撞气囊的高g值加速度计和用于侧面气囊的压力传感器）、汽车发动机（应用于检测进气量的进气歧管绝对压力传感器和流量传感器）等。

而自动驾驶技术的兴起，也进一步推动了MEMS传感器进入汽车。虽然GPS接收器可以计算自身位置和速度，但在GPS信号较差的地方（地下车库、隧道）和信号受到干扰的时候，汽车的导航会受到影响，这对自动驾驶来说是致命的缺陷。利用MEMS陀螺仪和加速度计获取速度和位置（角速度和角位置），车辆任何细微的动作和倾斜姿态，都被转化为数字信号，通过总线，传递给行车电脑。即便在最快的车速状态下，MEMS的精度和反应速度也能够适应。得益于硅体微加工、晶片键合等技术的发展，精度已经上升到0.01。

八、智慧工业

智能工厂利用物联网技术加强信息管理和服务，掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、及时正确地采集生产线数据，以合理的安排生产计划与生产进度，并优化供应链。在工业生产领域，传感器应用非常广泛，工业生产各个环节都需要传感器进行监测，并把数据反馈给控制中心，以便对出现异常节点进行及时干预，保证工业生产正常进行。业界普遍认为，新一代的智能传感器是智能工业的“心脏”，它让产品生产流程持续运行，并让工作人员远离生产线和设备，保证人身安全和健康。

MEMS让传感器小型化、智能化，MEMS传感器将在智慧工业时代大有可为。MEMS温度、湿度传感器可用于环境条件的检测，MEMS加速度计可以用来监测工业设备的振动和旋转速度。高精度的MEMS加速度计和陀螺仪可以为工业机器人的导航和转动提供精确的位置信息。

传感器有趣的应用，你知道多少？（多图预警）

源：物联网空间站

虽然传感器应用在生活中的方方面面，但听到“传感器”这三个字还是会感觉到很陌生吧？这是绝大部分传感器行业外人士共同的感受，但为什么会这样呢？这主要是因为传感器是物体最基础最底层的应用，它被嵌入在应用场景的最根部与人们在生活都是间接而非直接的接触，所以默默无闻工作的传感器自然就没有被大家广泛的了解和认识了。

传感器本身是冰冷冷的，但是它被融合在不同的场景也会给人们带来不一样的感受，这些场景因为有传感器的赋予而变的“很聪明”“很敏感”“很惊喜”“很有趣”.....那么接下来就让大家看看关于传感器的一些很有趣的应用，相信你会感叹传感器的神器。

谷歌手势操作系统Project Soli

讲这个系统之前必须要了解的是它的主角——雷达，利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

Project Soli使用了无线电定位技术也就是雷达来捕捉手部动作，雷达技术已经在生活中广泛应用，例如追踪监测汽车、大型物件、卫星和飞机，Google ATAP（Google公司的一个部门）却用它来捕捉人手的细微动作、手部的任何细小动作，利用它与可穿戴设备、网络和计算机设备交互。将雷达硬件转变成捕捉手部姿态的感应器，雷达能够将无线电波传递给一个特定目标，雷达接收器能够拦截这一目标散发的能量。并且他们建立了一套手部姿势识别系统，所以能从雷达信号中获取如此多的信息，这套系统能从接收到的高帧频雷达信号中提取特定的人手动态信息，通过分析这些信号能使用者的意图。雷达本身具有的诸多特点，比如有很高的位置精度，这样能捕捉到最细微的动作；它能以不同材质为介质，也能被嵌入物品中能够获取更加精确的位置

把雷达技术与人的手势相结合开发虚拟工具，比如大拇指在食指上下滑就能调整时针分针的大小，大拇指和在食指上点击一下就能起到暂停的作用，拇指和食指远离起到放大的作用......试想这种传感器普及之后人们的生活将变得多么有趣。

拇指在食指上下滑动改变数字大小

拇指点击食指暂停

雷达捕捉人手势

扫频电容传感器

（Swept Frequency Capacitive Sensing）

这个是关于Disney Research曾经的一个项目：Touché。touché是一种新的传感技术，旨在使我们周围的世界具有丰富的交互性和响应性。它价格低廉，易于实现，它可以在各种日常物体上，甚至在人体上检测到触摸、接近和复杂的手势。touché也可以应用于非常规材料，如水和生活物质，以使新的和令人兴奋的应用。

该技术采用了一种新的方法，称为扫频电容传感器。touché不是感知一个频率的电容触摸，而是感知数百个频率来构造一个复杂的动态电容轮廓。此配置文件包含关于用户及其交互对象的复杂信息。不仅可以感知和识别复杂的手势，而且可以感知和识别人体的接近和位置。使用触控传感器对物体进行仪器检测既简单又便宜；只需将一根电线连接到物体或用户上就能感觉到相互作用。touché使用定制的控制板，这种控制板紧凑，电池供电，并配有蓝牙。固定式和手持式物体都可以用触控传感器轻易增强。

它能有很有意思的应用，具体可以看下方的截图来体会一下。

手势的不同，感知频率也不同

几个手指相触便能被感知几个手指

手掌压在手柄上时，门上会显示“Do not Disturb”

一个手指放在手柄上时，门上会显示“Come in quietly”

门外手柄被手掌握住时，门上会显示“Gone for the day”

超声波传感器

曾经有一款箱子风靡一时，它有个外号叫“会跟着主人行走的箱子”，这款箱子大家多多少少都有听说过吧，心里肯定也会有疑惑：为什么箱子能自己走呢？其实是因为箱子里安装了超声波传感器的原因。箱子里的超声波传感器通过蓝牙模块用蓝牙信号与使用者的智能手机匹配从而获取匹配成功的手机的具体角度和方位，再通过一个微型处理器计算出使用者当前所在位置，并且结合传感器获取的信息与使用者保持一定的距离。并且箱底设有履带，当处理器发出驱动信号时，箱子就会移动了。知道原理之后是不是觉得这个箱子也没那么神乎了呢？反而觉得传感器是个很神奇的东西了吧。

当Jacket遇上传感器

这是Levi’s和Google合作的一款智能衣服项目叫Jacquard，把袖口变成了一个可以操作手机的“遥控器”,智能夹克。那么为什么会称为“智能夹克”呢？这件夹克是用导电丝编织而成并连接到袖口的那颗用可触摸触敏材质制成的纽扣上，这个纽扣上集成了大量的传感器。这个开启之后会发出微弱蓝光的、充满未来感知的纽扣，可用来进行蓝牙传输的信号发射器和接收器，也就是这个纽扣让人们穿上夹克之后无需再掏出手机，就可通过这件衣服与手机进行交互。

挥一挥衣袖即可挂断电话

IMU传感器（惯性传感器）

看到这个传感器的名字是不是觉得非常陌生呢？但如果说它和VR有很大的联系，是不是又觉得亲切了不少呢？对于VR相信大家肯定不陌生，如果大家又恰恰使用过VR设备，可能会遇到头晕的现象，这也被称为“VR晕眩症”。其实晕眩是因为眼睛看到的（VR）画面与从耳朵接收到的（真实位置）信息不一致，有延时这会导致大脑的负担，从而产生晕眩感，也就是说VR设备中的传感器感知的精确度和实时性不够。

IMU传感器即惯性传感器，包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器，这些传感器主要用于捕捉头部运动，特别是转动。在使用VR设备时，使用者在虚拟世界的物理信息，主要是头部的朝向姿态及所处的物理位置。因此，IMU传感器在VR中起着基础核心的作用。因此，对于VR设备而言，产品体验主要就是动作捕捉的准确性和显示的延迟这两方面，而这很大程度上，都是由设备中的IMU惯性传感器决定的。

肌电传感器

前段时间在某音上有个视频特别火，视频的内容描述的是一个人戴着一个很可爱的兔耳朵帽子，帽子上的两个“耳朵”会根据人的表情变化而上下变动。看到这个视频大家是不是觉得很神奇呢？“耳朵”为什么会根据脸部表情来动呢，感觉被赋予了生命一般。其实是因为这款帽子里边加入了肌电传感器的原因。

这款传感器通过检测人体的表面肌电信号（sEMG），进而反应出人体肌肉和神经的活动情况。当收缩肌肉时，肌电信号会变大，而当肌肉像平常那样放松下来，则肌电信号就会变小，这款帽子就是检测了额头上的肌肉变化，像瞪眼睛就会使得额头的肌肉收缩，从而使得肌电信号变大，这种信号由肌电传感器收集并传输给微型处理系统从未使得“耳朵竖起来”。

帽子内部结构

帽子外部造型

肌肉放松则“兔耳朵”下垂

肌肉收缩则“兔耳朵”竖起

看到这几个传感器应用的场景是不是只想对传感器说一句“amazing”，是不是觉得有传感器的世界多了非常多的乐趣和想象呢？像这样的例子生活中也还有很多很多，这需要用心去观察去察觉去探寻物体的本质，就能感受到微小但一直在默默无闻工作的传感器了。

但其实从上面这些应用可以知道传感器是基础的器件，所以它的功能必须借助应用场景才能发挥出来，也可以说它单独使用的作用是非常有限地，但是与其他的技术相结合它的功能是强大到无法想象的。这也给了传感器企业一些启示，传感器企业要想生存下来并且发展越来越好，单靠自身的力量是远远不够的，比起其他的行业中的企业传感器企业更需要多走出去打开自己企业的大门，与其他企业多交流合作，寻求应用场景更大的可能性。

《崛起的超级智能》一书主要阐述当今天人类为人工智能的春天到来而兴奋，为人工智能是否超越人类而恐慌的时候，一个更为庞大、远超人类预期的智能形态正在崛起，种种迹象表明50年来，互联网正在从网状结构进化成为类脑模型，数十亿人类智慧与数百亿机器智能通过互联网大脑结构，正在形成自然界前所未有的超级智能形式。这个新的超级智能的崛起正在对人类的科技，产业、经济，军事，国家竞争产生重要而深远的影响。

作者：刘锋 推荐专家：张亚勤、刘慈欣、周鸿祎、王飞跃、约翰、翰兹

相关问答

智能手机传感器可以应用在多种场景中,如运动健身、导航定位、智能家居、医疗健康等领域。例如,加速度传感器可以用于计步器、运动追踪器、智能手环等设备中,帮...

随着传感器技术的日臻发展,越来越多的传感器开始应用于智能家居领域,并在系统中发挥着日益重要的控制判断作用。温湿度、光照度、人体红外、门窗磁、水浸、烟...

智能传感器现在发展并不成熟,目前比较成熟的就是视觉传感器。传感器是现代工业自动化的基础,正是由于先进的传感器的不断出现才有了现在工业自动化的不断推陈...

你说的应该是无线传感网络(WirelessSensorNetwork)的应用吧。这几年智能家居也很火啊。苹果推出Homekit智能家居平台,HomeKit实际上就是开放的API...

智能家居中目前使用到很多的传感器技术,例如人体感应器,安装在床下,可在夜晚如厕时检测到人体活动,进而打开夜间照明方便人看清地面。还有水浸传感器,可以检...

智能传感技术与嵌入式系统应用的区别在于其功能和应用领域的不同。智能传感技术是指通过传感器和相关算法,实现对环境信息的感知、处理和应用的技术。它能够实...

据麦姆斯咨询报道,3D传感作为一种突破性的技术,在其应用的领域令世人为之惊叹!技术爱好者对新的发明求之如渴。3D传感器是深度传感技术的核心,其目的是将设备...

[回答]大部分状况下,要是没有精准的温度控制方式,或是被测室内空间是是非非密封性的,5%RH的精度就充足了。针对规定精准操纵控温、控湿的部分室内空间,或...

海康威视的萤石有一个单体门磁就是用陀螺仪做的,不过还结合了地磁传感器。型号T6。另外你可以去找找实用新型专利,反过来找找思路。海康威视的萤石有一个单体门...

面向民用、消费等领域光电企事业单位,可从事光电产品的生产管理、质量管理、产品测试、辅助设计、技术支持、产品销售;光电产品的检测与维护、光电照明工程的...