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智能化传感器技术是智能化制造和物联网的先导技术,它作为一种前端感知工具意义重大。为了实现对环境的感知和信号转换功能,需要具有多种功能的传感器,特别是在智能穿戴领域,对传感器的依赖性更强,这就要求传感器朝着智能化、微型化和多功能性方向发展。

智能手表中传感器的种类及应用场景

1.健康监测类别

(1)光学心率传感器:它可以检测到每分钟的心跳次数。

(2)SpO2监测器:它可以测量血液中含氧的量。

(3)生物阻抗传感器:它可以测量呼吸频率,睡眠时间等等。

(4)ECG型心电感应器:探测你的心脏在每一次心跳中产生的微小电脉冲。

(5)紫外线感应器:它可以测量日晒强度。

(6)皮肤电活动或 EDA传感器:它与心率跟踪器、 ECG和皮肤温度传感器一起测量压力水平。

(7)皮肤温度感应器:检测温度的微小变化,以确定你是否生病了,或者检测到你已经开始发烧了。

(8)血糖感应器:利用试剂与皮肤上的葡萄糖分子发生电化反应产生电流,以测定人体内血糖含量。

2.运动支助类

(1)轴加速度计:探测运动,跟踪运动方向。

(2)高度计:它可以检测你的爬升高度。

(3)罗盘:辅助方向和地图。

(4)GPS导航系统:可以帮助你探测跑步速度,可穿戴设备的位置,并追踪你的活动,这也可以帮助指导地图导航应用。

(5)陀螺仪:测量探测运动所用的角速度,并在途中精确地跟踪。

(6)磁力仪:使用 GPS和罗盘来确定你所处位置的准确坐标。

3.其他辅助类别

(1)环境光传感器:可调节显示亮度,这也有助于节省电池寿命。

(2)靠近传感器:可节省电池,必要时可以唤醒显示器。

三、手势感应器:检测手腕的动作。

最需要的智能手表功能:

老年人群在慢性病管理中使用最多的是血压、血糖、心率、血氧等监测数据,而这些数据需要相关专用传感器。DataShow调查这方面的需求至少超过76%。

对于成年人来说,最需要的功能是音乐、支付、身份识别、运动支持等等,这些功能可以用到蓝牙,加速度传感器等等,经调查这方面的需求至少超过80%。

智能佩带式传感器技术发展趋势

1.智慧

智能传感器是指将单片机嵌入传感器内,实现自动检测、自动补偿、数据存储、逻辑判断等多种交互功能。伴随着居民消费水平的提高和人们对智能穿戴产品智能化体验的提高,对智能穿戴设备传感器功能的要求也必然提高。如对传感器的保密要求高,传输速度快,距离远,抗干扰能力优异,自适应能力也很出色,通讯功能强等。这些都要求所使用的传感器的功能更加智能化和完善。

2.微型化

由于传统传感器体积庞大,应用范围有限,不能应用于便携式和可穿戴式设备中。精加工、微电子、集成电路等技术和新型材料的开发和应用,将使传感器电子元件从毫米级发展到微米级甚至纳米级,促使传感器走向微型化。随着智能穿戴设备行业在全球的快速发展,对便携性设备的需求将推动微型和超微型传感器的需求上升,这必然会促使传感器产业向微型化发展。

3.多功能性

单传感器只能完成单一的测量任务,在实际应用中往往需要同时测量多个被测变量,才能全面准确地反映客观事物和环境。所以实现多功能化是目前传感器技术发展的一个重要方向。随着领城传感器应用的不断增多,借助半导体蒸镀、扩散、光刻、精密微加工和装配等技术,在同一衬底上集成多种敏感元件成为可能。现有的多功能传感器应用较少,其功能主要是检测温湿度,或者是检测压差、静压和温度。仿生感应器还可以通过触感、刺激和听觉进行识别。目前已经有了一些研究成果,未来将会有更多的多功能传感器被开发出来。

综合概述:

传感器作为智能穿戴设备中不可或缺的核心部件,决定了其各种智能功能的有效性和准确性,没有最前端智能感知方面的质量保证,后续软件的信号处理就显得无能为力。智能表作为智能穿戴设备的代表,对智能功能的完善和传感器技术的进步提出了更高的要求,为智能手表的发展指明了新的方向。

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