Siden fremkomsten af sensorer er de blevet det digitale samfunds essentielle infrastrukturenheder, fordi de har hjulpet mennesker til at være i stand til at få de oplysninger, som engang var svære eller uvidende at få adgang til. Fra smartphone til smarte stemmeenheder, fra energikraftværk til industrielt system, er sensorerne blevet de udvidede organer til at forbinde mennesket med maskiner og det naturlige miljø.
Med udviklingen af sensorer og relaterede software- og hardwareteknologier såsom datalagring, energilagring, nye materialer og netværksinfrastrukturudstyr, såvel som det kontinuerlige fald i omkostningerne, vil anvendelsesscenarierne for sensorer blive mere og mere rigelige.
Otte tendenser i fremtiden
I fremtiden vil der dukke flere sensorer op i vores liv, og de vil blive mindre, billigere, mere præcise, mere fleksible, forbrugsbesparende, miljøvenlige, og samtidig er de i stand til at indsamle flere typer data, og integreret med flere nye teknologier.
1. Medicinsk anvendelse
Nu er sensorer relateret til sundhed hovedsageligt til underholdnings- og boligsektoren snarere end til det medicinske område. I fremtiden vil flere medicinske niveausensorer blive godkendt og brugt til medicinske formål under streng overvågning.
Efterhånden som laboratoriesystemer bliver miniaturiseret, og nye teknologier til registrering af biofarer vil accelerere, vil bærbare sensorer blive til virkelig medicinske enheder snarere end simple for livet og underholdningen. Medicinsk testning bliver lettere, idet ét instrument kan analysere flere stoffer og reducere behovet for testprøvevolumener, såsom undersøgelse af helbredstilstande gennem test af sved og tårer.
Swallowable piller er en anvendelse af miniaturisering af laboratoriesystemer. Der er allerede mange sundhedsteknologier, der bruger slugelige sensorer i stedet for traditionel endoskopi for at reducere patientlidelser. Der er også teknologivirksomheder, der udvikler slugelige eller implanterbare piller, der kan administreres kontinuerligt i kroppen i lang tid, hvilket gør den daglige behandling lettere for patienterne.
2.Bedre sansning og mere data
Fremtidige sensorer vil være i stand til at intimidere menneskelige organer mere effektivt til at detektere, behandle og analysere komplekse signaler, såsom biohazard, lugt, tryk af materialer, patogener og korrosion osv. For eksempel er disse avancerede sensorer ikke kun i stand til at detektere en stort antal individuelle analytter (f.eks. kuldioxid), men også dechiffrering af hver komponent i en lugt.
NDerudover er smart motes mikroskopiske sensorer drevet af vibrationer, der kan overvåge alt fra slagmarker, højhuse eller blokerede arterier.
3. Mindre størrelse, lavere omkostninger
Med brug af nye platforme og materialer er producenterne i stand til at producere mindre sensorer, som har tilsvarende kapaciteter med elektroniske komponenter i millimeter- og mikrobølgeniveau. Og omkostningerne vil blive reduceret med mindre brug af silicium og mere brug af nye platforme.
På lang sigt har selvkalibreringssensorer store fordele, da vedligeholdelsesfrekvensen og -tiden kan reduceres og dermed sænke omkostningerne. Ud over at de selvvedligeholdte sensorer vil have bredere anvendelse, især i scenarier med katastrofer og farer.
4. Højere nøjagtighed
På nuværende tidspunkt er forskningen i multi-channel collaborative spectrum sensing stadig i sin tidlige fase. Når det bliver modent i fremtiden, vil det give meget nøjagtig dataovervågning end enkeltkanalssensorer.
Sensorer, der er mere nøjagtige, svarende og reproducerbare, vil tage mere applikationsandel på det medicinske område og opnå mere kraftfulde funktioner.
5. Mere fleksibel
Fleksibel sensor er en af de vigtigste retninger i fremtiden. På nuværende tidspunkt er den fleksible sensor, PH-sensorer, ionsensor og biosensorer kun i det tidlige udviklingsstadium, og de vil have mere anvendelse såsom kunstig hud, bærbare sensorer og mikrobevægelsessensorer.
Gennem mikrotrådsteknologi og magnetiske felter kan sensoren være så tynd som et hår, men alligevel elastisk, kræver ikke strømforsyning og kan måle temperatur, tryk, trækstyrke, stress, vridning og position uden kontakt.
6. Lavere strømforbrug
Nu er de fleste sensorer ikke strømbesparende, fordi de holder sig vågne, selv ikke fungerer. I fremtiden kan sensorer være smartere og drives af visse forhold til at være vågne, og næsten intet forbrug, når de sover.
Derudover kan sensoren hente energi fra miljøet til længere tids drift, såsom bevægelse, tryk, lys, eller varmeforskellen mellem patienten og rumluften kan blive sensorernes strømkilde.
7. Mere miljøvenlig
I fremtiden vil miljøvenlige og biologisk nedbrydelige sensorer blive stadig mere populære.
For eksempel kan sensorer bruge bakteriedrevne, nedbrydelige papirbaserede batterier, som kan bruges inden for områder som landbrugsarealforvaltning, miljøovervågning, fødevareovervågning eller medicinsk detektion uden at forurene miljøet.
8. Mere kompleks og bedre integration
Sensorer bliver ekstra komplekse gennem koordinationsarbejde. Sensorgrupper vil være i stand til at koordinere arbejdet mellem hver sensor og bekræfte arbejdsmål og placering gennem driften af selvstudiesystemet.
Derudover vil vedtagelsen af forskellige nye teknologier også gøre sensorer mere mangfoldige. For eksempel kan sensorer med laserteknologi identificere sammensætningen af stoffer gennem deres unikke spektre; Time-of-flight sensorer måler afstanden mellem to objekter gennem impulser af infrarødt lys; Piezoelektriske sensorer lavet af materialer som krystaller, speciel keramik, knogler, DNA, proteiner osv. kan bedre reagere på ydre tryk og latent varme.
