科学家发明新型机械传感器：靠声音驱动可以节省数百万节电池【附智能传感器行业技术赛道观察图谱】

　　传统的传感器需要持续供电，通常使用电池，而电池耗尽后需要立即更换，造成了巨大的浪费问题。根据欧盟的一项研究，到2025年，每天将有7800万块电池最终被丢弃。

　　然而，由Marc Serra-Garcia和ETH地球物理学教授Johan Robertsson领导的研究人员开发的新型机械传感器现在可以解决这一问题。这种传感器纯粹机械工作，不需要外部能源，它利用声波中包含的振动能量。每当说出某个单词或产生特定的音调或噪音时，发出的声波会导致传感器振动，168体育产生微小的电脉冲，从而打开已关闭的电子设备。目前，其创造者已为其发明申请了专利，并在《先进功能材料》杂志上介绍了其原理。

　　这种传感器甚至能够区分口语单词，如“三”和“四”。由于“四”具有更多与传感器共振的声能，它会导致传感器振动，而“三”则不会。这意味着“四”这个词可以打开设备或触发进一步的进程。“三”不会发生任何事情。较新的传感器版本应该能够区分多达十二个不同的单词。

　　新型机械传感器的发明将为环境和资源节约带来巨大的影响。通过消除对电池的依赖，可以减少大量的废弃物，并为监控基础设施和医疗设备节省大量成本。

　　声音传感器的原型比较大。图片来源：Astrid Robertsson / 苏黎世联邦理工学院）

　　智能传感器是物联网技术的最底层和最前沿，对物联网产业发展有着十分重要的意义。从产业链来看，智能传感器上游主要为设计、原材料以生产设备供应;中游为智能传感器器件加工制造与封装测试;下游是终端产品制造，其中以消费电子、工业控制、汽车电子、医疗电子等应用领域为主。

　　新型机械传感器就是所谓的超材料，其特殊属性来自其结构而不是所使用的材料。它纯粹由硅树脂组成，不含有毒重金属或任何稀土，与传统电子传感器不同。该新型机械传感器处于智能传感器产业链上游环节。

　　根据国家标准GB/T 33905.3-2017对智能传感器的定义：智能传感器是具有与外部系统双向通信手段，用于发送测量、状态信息，接收和处理外部命令的传感器。

　　智能传感器是包含信息处理装置的传感器，传感器是智能传感器必不可少的组成部分。智能传感器主要应用场景包括智能手机、智能穿戴、智能汽车、智慧工业、智能家居等。

　　2021年，我国智能传感器行业的上市公司中，传感器相关业务最高是歌尔股份，其精密零组件营业收入为138.4亿元，其次是高德红外，公司红外热成像仪及综合光电系统营业收入为26.15亿元。

　　根据SDI发布的《2022年中国智能传感器十大园区报告》，中国智能传感器市场规模在近几年持续增长。从2019年的783.9亿元上升至2021年的1020.4亿元，2022年预计将达1191.8亿元，2023年预计将达1425.4亿元。政策的出台进一步明确了智能传感器产业发展的方向和路径。智能传感器作为物联网整个构架体系的核心，具有广阔的前景，预计到2028年，中国智能传感器市场规模有望达到2400亿元，年均复合增长率约为14%。

　　根据前瞻产业热力图显示，目前智能传感器关键技术强相关的城市集群主要集中在西北、长三角和粤港澳大湾区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于智能传感器研发，成为潜在的智能传感器技术发展中心。根据热力图的分布，粤港澳大湾区有极大的可能性成为智能传感器技术的先导区域。重点关注广东省深圳市龙华区、广东省深圳市宝安区、陕西省西安市雁塔区等地的相关企业，以及这些地方对智能传感器产业发展的投资环境和潜力市场。

　　更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智能传感器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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