如何使用高级传感器来实现互联世界?

只要看到数百万人戴在手腕上的健康和健身追踪器，就能知道小型化高性能传感器对医疗技术进步的推动。如今，先进的AO3419L传感器实现了微创手术工具所需的小型化和高性能之间的平衡。或许传感器技术最大的前景(同时也是最大的挑战)就是开发全自动无人驾驶汽车。

随着世界变得更加互联、智能和自动化，传感器的作用正在扩大。传感器可以从环境中收集输入并将其转化为有用数据，从几乎所有行业(从医疗保健和农业到制造、通信、建筑系统和运输)的关键任务。

然而，每个应用程序都需要传感器来提供最有价值的数据。这意味着工程师必须不断创新，以开发具有更准确地检测位置、速度、振动和压力、温度、湿度和流体条件的传感器。随着越来越多的制造商将传感器嵌入到越来越多的设备中，主要趋势是变得更小、更坚固、更可靠。

TE Connectivity开发的传感器与我们的连接产品紧密合作，使我们对不同行业的创新需求有了独到的见解。我们已经看到了无数的方法来改善我们的生活，但是这里有一些最有趣的发展。

传感器驱动的医疗保健创新

只要看到数百万人戴在手腕上的健康和健身追踪器，就能知道小型化高性能传感器对医疗技术进步的推动。然而，一些最重要的创新发生在专业应用中，如微创手术。

传感器对于提供外科医生在患者体内安全工作所需的反馈非常重要。力传感器可以帮助外科团队知道切割工具接触人体组织的准确时间。温度传感器可以帮助保护附近的组织免受激光手术过程中的损伤。当气体是手术的重要组成部分时，压力传感器可以控制最敏感的身体部位。

比如在白内障手术中，需要在角膜上做一个小切口来去除浑浊的晶状体。适当的压力对于避免损伤眼睛非常重要，但传感器需要在极小的包装中提供极其精确的压力测量。如今，先进的传感器实现了微创手术工具所需的小型化和高性能之间的平衡。

改进的传感器技术也为传统的医疗手术和测量创造了新的方法。比如几乎每次去诊所或者医院都会进行血压和心率监测，但是护士通常需要进行这些测量。如今，高性能压电膜传感器灵敏度高，患者的脉搏和呼吸频率只能通过接触来记录。从患者进入办公室的那一刻起，通过将这些薄膜嵌入检查室的桌子甚至候诊室的椅子中，可以自动监测他们的生命体征，从而创造更好的患者体验，让医疗专业人员更好地收集数据。

预防性维修，防止工业设备故障

智能工厂的发展正在扩大传感器及其收集的数据的作用。在过去的几十年里，工业机器一直依靠传感器来测量操作变量，如位置和扭矩，以及对可靠性至关重要的振动、温度和流体特性。然而，需要定期维护来避免设备故障，这可能会导致重要资产离线，减缓生产速度。

从工厂所有者的角度来看，为了最大限度地延长正常运行时间，最好准确地知道机器什么时候需要维护。借助传感器系统，现在可以实现预测性维护，监控机器性能，检测什么时候会有过度磨损或故障的风险，提醒操作人员注意。

温度和振动等变量通常指示设备的潜在应力。例如，从温度或加速度传感器获得输出并将电流水平与历史模式进行比较，可以帮助公司检测机器何时在其安全范围之外运行。通过带有嵌入式微处理器的传感器，可以实现实施这种分析所需的计算能力，并在需要维护时发出自动报警。但是，一些制造商可能会进一步将传感器与有线或无线连接相结合，并将性能数据发送到云端。在云端，机器学习或人工智能可以超越维护要求，寻找其他优化设备性能的机器。

传感器使自动驾驶汽车成为可能

或许传感器技术最大的前景(同时也是最大的挑战)就是开发全自动无人驾驶汽车。即使有些传感器对司机来说并不明显，传感器在现代车辆中也无处不在。TE提供了一系列监控电动汽车的传感器。(EV)电动机和电池性能，用于内燃机的机油特性传感器，用于空调机组的湿度传感器，以及几乎所有其它类型的系统。

然而，大多数制造商和消费者仍然希望看到实现自动驾驶功能的创新。汽车工程师协会定义了从基本车道保持辅助和自适应巡航控制(1级)到停车辅助和防撞(2级)的六个车辆自动化水平。如今，这些系统经常被使用，通常依靠光学传感器来检测低速下的潜在碰撞，或者将汽车保持在车道上。然而，对自动驾驶汽车(5级)的技术要求要高得多。

为了在没有驾驶员控制的情况下真正实现运行，车辆需要360度的可见性来检测周围发生的事情，解释这些信号的含义，并根据速度、天气条件和周围障碍计算适当的行动。这些计算需要在几毫秒内完成。

这些系统的基本传感器技术已经存在。真正的挑战是计算能力:如何根据从环境中接收到的数据设计足够智能的车辆采取行动？人类行为是无人驾驶汽车的另一个障碍，因为很多司机需要很长时间才能适应自动驾驶，或者在驾驶座上睡得足够安心。

出于这些原因，我们认为自动无人驾驶汽车还有很长的路要走。同时，TE致力于与汽车客户合作，满足他们的传感需求。例如，调整光学传感器以提高夜视能力，增加处理能力的传感器元件的价值，并将我们的传感器产品与有线或无线高速数据连接相结合。我们正在努力确保，当计算能力和人类为自动无人驾驶汽车的世界做准备时，传感器和连接技术将准备就绪。

传感器患者驾驶车辆系统检测

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