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传感器技术创新驱动多领域智能化发展

2025-04-16 11:56:06 夏菲 阅读:
在数字化浪潮飞速发展的当今,传感器作为各种智能设备的关键组成部分,正经历着前所未有的变革与创新。随着物联网、人工智能、大数据等前沿技术的蓬勃发展,传感器市场呈现出多元化的趋势,不断拓展其应用领域和市场规模。

在近日举办的第三届深圳国际传感器与应用技术展览会(Sensor Shenzhen)上,众多参展商展示了其最新的传感器技术和产品,涵盖了从工业自动化、智能家居到医疗健康等多个领域。其中,柔性织物压力传感器、气体传感器、磁传感器等传感器尤为引人注目,电子技术设计分析师也有幸采访了相关企业。Jh6ednc

柔性织物压力传感器促进高效、安全的人机交互

柔性织物压力传感器作为一种新兴的传感器技术,因其独特的柔韧性和高灵敏度,正逐渐成为智能穿戴、医疗护理、体育运动等领域的宠儿。Jh6ednc

专注于研发柔性的织物压力传感器的尧乐科技,深耕行业十年,其产品已广泛应用于汽车电子、智能家居、医疗设备等领域。Jh6ednc

在汽车电子领域,尧乐推出了智能座椅解决方案,通过在座椅中布置柔性织物压力传感器,实现了座椅的主动贴合、软硬度自动调节等功能,为驾乘人员提供了更加舒适和个性化的体验。Jh6ednc

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尧乐CEO吕莉蕴Jh6ednc

据尧乐CEO吕莉蕴表示,尧乐的传感器解决方案进一步提升了智能座舱的交互性,在传感输出数据的基础上,还搭配了类似边缘计算的功能,即将一部分算法部署在靠近数据源头的终端设备上,吕莉蕴:“通常情况下,汽车座椅控制器的芯片算力有限,我们需将模型简化后才能运行。因此,我们首先与一些终端芯片供应商合作,将算法集成到这些芯片中,并提供整体解决方案。这是一个大的趋势,即算力会逐渐向终端设备集中。”Jh6ednc

通过这种交互,一旦感知到用户的动作,系统会立即启动相应的反馈机制,例如气囊或电机的调节。Jh6ednc

吕莉蕴:“坐在上面的人会感觉座椅随着身体动作而移动。比如在汽车座椅上,它会随着汽车和人的动作一起变化,当你向后靠而车在前行,座椅背部会向后移动以提供支撑。此外,如果乘坐时间过长,座椅底部的气囊会充气以进行按摩。”Jh6ednc

据介绍,交互旨在减轻驾驶人员的身体压力,因此尧乐将其称为表面压力传感器。吕莉蕴:“它提供了一种全新的交互体验,这种体验不需要主动交流,而是根据驾驶员的身体状况来调整,从而实现千人千面的效果。”Jh6ednc

吕莉蕴认为,作为一种底层感知技术,柔性织物压力传感器的应用范围广泛,几乎所有需要获取环境或人体信息的场景都可能用到它。Jh6ednc

以机器人领域为例,传统机器人通常通过在表面贴合薄膜传感器实现触觉感知,但这种设计往往显得冰冷生硬。吕莉蕴介绍,目前北欧地区的一项创新应用为机器人穿上了集成传感器的针织衣物,这种设计不仅解决了传统机器人外观冰冷的问题,还通过柔性织物实现了更自然的触觉交互,相当于为机器人赋予了一层"电子皮肤",使其在智能家居服务等场景中表现得更加亲和与高效。Jh6ednc

此外,柔性织物传感器在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)领域也展现出巨大潜力。通过将其集成到手套、护膝或鞋垫中,用户可以实现更自然的人机交互。例如,VR手套不仅可用于游戏娱乐,还能在医疗领域辅助远程手术操作,为医生提供精准的触觉反馈。这种技术的多样化应用场景,正在为人工智能和物联网生态注入新的活力。Jh6ednc

助力光通信组件稳定性提升

AI趋势带来的大算力需求,推动了数据中心对高性能光模块的需求增长,在光通信领域,传感器的应用同样展现出巨大的潜力。光电传感器在光通信系统中扮演着关键角色,能够将光信号转换为电信号,从而实现高速、大容量的数据传输。深圳市泽万丰电子有限公司作为一家在光纤通讯领域提供增值服务的元器件供应商及方案提供商,其产品在光通信组件、光通信模块等方面具有显著优势。Jh6ednc

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泽万丰产品线经理秦宏赟Jh6ednc

据泽万丰产品线经理秦宏赟表示,泽万丰在光通信领域深耕多年,积累了丰富的行业经验,随着AI的普及,泽万丰在2024年见证了400G、800G乃至1.6T高速光模块的快速普及,公司业务也因此实现显著增长。Jh6ednc

针对高带宽、低延迟的数据中心需求,泽万丰通过优化电源管理和散热设计,满足了AI算力设备的严格要求。在散热设计方面,泽万丰采用高效热管理材料,能够精准控制热量分布,确保设备在高负载运行时保持稳定。同时,针对光模块因高速信号传输带来的功耗挑战,泽万丰持续优化散热技术,为客户提供可靠的热管理方案。Jh6ednc

在电源管理领域,泽万丰正在评估优质产品资源,致力于开发新一代电源管理解决方案,以提升能效并降低能耗。此外,泽万丰还积极探讨光通信模块、高速连接器及光纤组件的创新设计,力求在技术层面实现突破。Jh6ednc

从整体产品布局来看,泽万丰提供从原材料到系统级的垂直整合解决方案,覆盖芯片、组件、模块等全链条产品。Jh6ednc

针对近期备受关注的CPO应用方向,公司结合客户需求,提供定制化技术支持。秦宏赟表示:“我们不仅供应原厂电芯片,还为客户量身定制开发服务,帮助其实现方案优化。这种从前期设计到落地实施的一站式服务模式,有效缩短了产品开发周期,为客户创造了实际价值。”Jh6ednc

据介绍,泽万丰拥有完整的上下游资源链,能够高效整合产品资源,目前,泽万丰已与行业领先的国际企业建立合作关系,并服务旭创,新易盛,光迅等头部客户,光通信厂家合作覆盖率超过90%。Jh6ednc

气体传感器助力构建更加完善的监测系统

气体传感器作为环境监测和工业安全的重要工具,其技术及应用趋势也备受关注。Jh6ednc

陕西多航电子科技有限公司在气体传感器领域展现出卓越的技术实力,据多航技术总监张东介绍,通过深度结合低功耗、高精度和智能化技术,多航电子正逐步构建起从感知到决策的完整闭环,为工业、环境监测、医疗健康等领域提供端到端的解决方案。Jh6ednc

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多航技术总监张东Jh6ednc

据张东介绍,为实现低功耗目标,公司通过优化传感材料和电路设计,采用温度补偿、交叉干扰补偿算法等技术,减少环境干扰并提升检测精度。同时,结合深度学习算法对原始信号去噪,提取有效特征数据,进一步实现智能化识别与故障自诊断。例如,在工业废气和室内空气质量监测中,多航传感器能够与其他物联网设备协同工作,形成“感知-分析-决策”的闭环,有效提升环境监测效率。Jh6ednc

面对传感器行业微型化与多光谱传感的趋势,多航已推出mini系列毒气传感器,适用于可穿戴设备,并计划推出mini氧气传感器。在医疗健康领域,多航正在研发呼吸机专用氧气传感器及人体呼吸异味检测传感器,探索呼气疾病检测等新兴应用场景,进一步拓展传感器的应用边界。Jh6ednc

在智慧农业和智慧城市领域,多航电子通过定制化解决方案解决了高湿环境中的传感器漏液和信号漂移问题。例如,在城市地下管廊检测中,公司优化电解质材料,采用凝胶态或离子液体电解质,确保传感器在极端环境下的稳定性和可靠性。Jh6ednc

作为小型企业,多航电子在传感器市场中采取差异化定位,中低端市场以种类齐全满足基础需求,高端市场则通过特异性气体传感器的研发生产,与大厂形成竞争。张东:“公司以客户需求为导向,通过快速响应和定制化服务,解决终端客户在复杂使用环境中的痛点,逐步提升市场竞争力。”Jh6ednc

此外,随着国产传感器质量的提升,张东透露多航电子的海外业务逐步拓展,国际认可度不断提高。张东:“公司通过优化材料和工艺,开发出适应不同环境需求的工业级传感器,如抗高湿环境的气体传感器,广泛应用于石油化工、矿山隧道、新能源汽车等领域。”Jh6ednc

张东表示多航的上述产品不仅满足了国内市场需求,也逐渐在国际市场中占据一席之地。Jh6ednc

纳芯微磁传感器产品品类进一步完整

汽车芯片作为汽车智能化、电动化和网联化发展的核心部件,其技术及应用趋势备受关注。随着自动驾驶技术的不断进步,对高性能计算芯片的需求日益增长。这些芯片需要具备强大的数据处理能力和实时性,以支持复杂的感知、决策和控制算法。Jh6ednc

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纳芯微磁传感器市场总监谢奔Jh6ednc

据纳芯微磁传感器市场总监谢奔表示,纳芯微丰富的芯片产品可应用于新能源车三电系统、车身控制、热管理、电池包管理、智能驾舱、车载照明、燃油车动力系统、底盘控制与安全系统等领域,目前已全面覆盖新能源汽车主机厂和零部件供应商。截止2024年,纳芯微汽车芯片累计出货量达6.68亿颗。2024年汽车业务营收占比36.88%Jh6ednc

自2016发布首款汽车芯片以来,经过十余年发展,纳芯微已经成长为国产汽车芯片的领跑者,在数字隔离和传感器芯片方面具有领先的市场地位,可提供全品类数模混合芯片,是国内汽车模拟芯片的领先代表。Jh6ednc

回顾自身电动汽车芯片方面的产品线布局,纳芯微始终抓住汽车行业电动化和智能化的发展机会,历经产品规模稳定量产、市场快速拓展、产品创新量产阶段,达到“电动化全覆盖,智能化大有可为”的局面。凭借多年车规量产经验及优秀质量表现,纳芯微整体解决方案覆盖传感器(磁性、压力、温度、湿度)、信号链(传感器信号调理、隔离器、接口、通用信号链)、电源管理(栅极驱动器、电机驱动器、LED驱动器、电源、电源保护路径、Class D、功率器件)、MCU(SoC、实时控制MCU),应用场景从最初的新能源车三电、汽车照明,扩展至车声域控、燃油车动力系统,再到近期汽车照明、智能驾舱、底盘与安全领域。Jh6ednc

从市场表现看,仅在新能源汽车三电系统领域,纳芯微已与近400家零部件供应商建立深度合作,为主驱逆变器、车载充电机、电池管理等核心动力域提供完整的芯片解决方案。其中,数字隔离器产品自2017年量产以来,累计出货量超过6亿颗,在国内市场占有率达35%,稳居行业前列;栅极驱动产品自2020年量产以来,累计出货量超8亿颗,市场份额持续领先。Jh6ednc

此外,纳芯微作为国内信号链芯片龙头企业,其传感器芯片也正提升工业设备的检测精度与抗干扰能力。Jh6ednc

据谢奔介绍,以纳芯微推出的数字温度传感器 NST1075 为例,它可有效提升工业设备检测精度。该传感器全温区保持高精度,在 - 20℃到 85℃范围内,精度典型值达 ±0.5℃,分辨率低至 0.0625℃,且高度线性化,无需复杂计算就能获取温度数据。此外,NST1075 能通过兼容 SMBus 和 I2C 接口、支持多个设备地址以及 SMBus 复位和报警功能,减少信号传输干扰,在多种复杂工业环境中,稳定为设备提供精确且可靠的温度监测数据,满足工业设备对高精度检测与强抗干扰能力的要求 。Jh6ednc

还有 NSM105x 系列超低功耗 TMR 开关 / 锁存器。为提升工业设备检测精度带来可靠方案。该系列灵敏度高,Bop/Brp 有多档可选,助力设备精准检测磁场变化,实现高精度数字位置检测。同时,它能在多种恶劣环境下稳定工作,工作环境温度范围为 - 40℃到 125℃。此外,面对复杂电气环境,该系列提供多种输出接口、电平选项等关键特性,可灵活适配不同系统,降低信号传输时的干扰,保障检测稳定性。且多种采样频率可选,满足不同场景对检测速度和精度的差异化需求,可广泛应用于液位检测、速度检测等工业场景。Jh6ednc

值得一提的是,纳芯微通过收购麦歌恩,成功整合双方产品组合,进一步丰富了磁编码器、磁开关等磁传感器产品品类增强了在平面霍尔、垂直霍尔及磁阻效应等磁感应技术,为客户提供更全面的磁传感器解决方案。凭借整合后的产品、技术与市场资源,纳芯微在汽车、工业控制、机器人、智能家电及可穿戴设备等领域的市场竞争力显著提升,为未来业务拓展奠定了坚实基础。Jh6ednc

结语:

显而易见的是,智能化力趋势下传感器市场正面临着前所未有的发展机遇和挑战。无论是柔性织物压力传感器、还是光通信领域的光电传感器、气体传感器、磁传感器等传感器技术的创新和应用,正在为各行业的智能化发展注入新的活力,推动了从工业自动化到智能汽车、智能家居、医疗健康等多领域的进步。Jh6ednc

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夏菲
Aspencore助理产业分析师,专注行业市场前沿及技术发展趋势。
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