可穿戴傳感器的類型及其重要性

從市場研究機構的數(shù)據(jù)來看，可穿戴市場2016年保持小幅增長，智能手表出貨下滑但智能手環(huán)繼續(xù)增長。有業(yè)內(nèi)人士表示可穿戴市場增長的關鍵之一就是傳感器，本文會介紹可穿戴設備中的傳感器類型，同時也會談一談可穿戴傳感器對可穿戴設備的重要性。

市場調(diào)查顯示，穿戴設備市場的規(guī)模將在2016年達到1.23億件，并在2020年達到4.11億件。在可穿戴設備市場，盡管市場初期的增長令人可喜，不過目前在世界范圍內(nèi)，與年出貨量達十幾億部的智能手機市場相比，可穿戴市場的整體規(guī)模仍相對較小。

國外市調(diào)機構對2020年各類可穿戴設備市場的預測示意圖，資料圖

運動型傳感器包括：陀螺儀、加速度計、壓力傳感器和磁力計。主要運用在手環(huán)等設備中，它們總體的主要功能是在智能設備中完成運動監(jiān)測、導航和人機交互。通過運動型傳感器隨時隨地記錄和分析人體活動情況，用戶就可以知道自己跑步的步數(shù)、騎車的距離、睡眠時間和能量的消耗。

陀螺儀

這類傳感器能夠提升運動和活動追蹤的準確性，一般來說，陀螺儀的數(shù)量越多，效果越好。

加速度計

在可穿戴設備中，加速度計通?？梢杂脕泶_定你的步數(shù)和睡眠質(zhì)量。通過測量你的移動速度，加速度計就能夠“告訴”可穿戴設備你走了多遠，如果你的手腕一直沒有動靜，它會認為你已經(jīng)睡著了。

生物型傳感器包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器、肌電傳感器等。主要用于醫(yī)療電子設備中，例如康康血壓計等，利用生物傳感器采集的人體信號，經(jīng)過信號處理來完成健康預警和病情的監(jiān)控功能。借助這些醫(yī)療智能設備，醫(yī)生可以提高診斷水平，家人也可以與患者更好的進行溝通。

光學心率監(jiān)測

這個裝置坐落在你的手腕上，通常使用一個紅色或者綠色的光點來檢測你的心率。這項技術已經(jīng)存在了一段時間，但是它才被應用到可穿戴設備上不久，主要針對的是運動愛好者，它讓我們揮手告別笨重的胸帶式心率傳感器。

環(huán)境傳感器包括溫濕度傳感器、紫外線傳感器、顆粒物傳感器、氣體傳感器、pH傳感器、氣壓傳感器等，可用于PM2.5便攜式檢測儀、AirWaves口罩、便攜式個人綜合環(huán)境監(jiān)測終端等設備中，通過測試環(huán)境數(shù)據(jù)完成環(huán)境監(jiān)測、天氣預報和健康提醒。

事實上，我們經(jīng)常會處于一些對健康有危害的環(huán)境中，如空氣污染、水污染、光污染、極端氣候、電磁輻射等，更可怕的是我們常常處于這樣的環(huán)境中而不自知，沒有采取有效的防御措施，日久天長而引發(fā)各種慢性疾病，所以環(huán)境型傳感器有巨大的市場開發(fā)潛力和應用價值。

氣壓計

這個方便的小裝置可以告訴你今天是下雨天還是晴天，這類傳感器通常被應用于運動類的可穿戴設備。

另類的傳感器主要指電子皮膚、智能隱形眼鏡和pH膠囊。電子皮膚是將傳感器嵌入到了厚度小于人體頭發(fā)直徑的薄膜里，然后放在聚酯襯墊中，主要監(jiān)控患者的心率、體溫、肌肉活動和腦電波等生命特征，還能釋放熱量幫助傷口愈合。

運動、環(huán)境和生物傳感器的重要性

最早的可穿戴設備是基于三軸加速度傳感器的簡單計步器。隨后，市場上很快就出現(xiàn)了包括壓力傳感器和陀螺儀等傳感器件的復雜設備。這些器件使可穿戴設備能夠識別穿戴者正在參與的活動類型，如步行、跑步、爬山等，并跟蹤其睡眠周期。同時，溫度和濕度傳感器使得可穿戴設備能夠更準確地測量諸如鍛煉時消耗的卡路里等參數(shù)。

可穿戴設備集成更多傳感器的這一趨勢未來幾年將會加快。特別是，我們將看到集成越來越多的運動和環(huán)境傳感器，以及新興的生物傳感器。生物傳感器現(xiàn)已應用于獨立的可穿戴醫(yī)學監(jiān)護儀，而且許多消費類設備現(xiàn)在都提供心率測量功能。但在接下來的幾年內(nèi)，消費設備將集成更廣泛的生物傳感器，如測量血氧量、血壓和血糖水平的光譜傳感器，以及確定出汗水平和pH值的皮膚電阻感應傳感器。

集成更多傳感器的優(yōu)勢

集成更多傳感器的明顯優(yōu)勢在于，能增加設備的功能，從而使其能夠測量更多參數(shù)。另外，還能提高所收集數(shù)據(jù)的精確性。

例如，使用來自其他傳感器的信息來確定穿戴者正在從事的活動類型，有助于選擇更合適的算法來處理來自加速度傳感器的輸入信息，使活動追蹤更加準確。另外，結(jié)合來自眾多傳感器的數(shù)據(jù)，還能使設備提取到更多對用戶有用的信息，例如，使用心率、加速度傳感器數(shù)據(jù)和皮膚電阻感應來測算人的壓力水平。

麥克風元件的加入

除了上面提到的運動、環(huán)境和生物傳感器之外，可穿戴設備還有可能增加麥克風感測元件的使用。但目的不是向穿戴者提供更多信息，而是幫助設備感知其使用情境，以便確定哪些信息對穿戴者有用，以及如何以最佳的方式傳送這些信息。例如，如果設備聽到噴氣式發(fā)動機的轟鳴聲，它能推斷出穿戴者正在坐飛機，并監(jiān)測坐了多長時間，然后調(diào)整針對睡眠和鍛煉的建議，幫助穿戴者更有效地應對疲勞、脫水和時差反應。