可穿戴红外传感器

目前的可穿戴传感器，已经可以实现在日常条件下跟踪佩戴者的运动和生命体征，例如步数、血压、血氧和心率，并且也已逐渐发展出以非侵入性方式对佩戴者的生物流体（如汗液、唾液、眼泪和尿液）进行原位化学传感（in situ chemical sensing）的技术。但是，传统的可穿戴传感器通常无法在一次测量中同时区分不同的化学物质。如果想要设计成可用于测量多种化学物质，则需要更大的尺寸和非常昂贵的成本。能够检测多种化学分子和生物标志物对及时、准确和全面了解佩戴者复杂的生理和病理状况至关重要。为此，东京大学的研究团队开发出一种基于表面增强拉曼光谱(SERS，Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)技术的新型可穿戴超薄传感器。该研究成果发表在6月22日的Advanced Optical Materials杂志，题为“高度可扩展、可穿戴的表面增强拉曼光谱”（Highly Scalable, Wearable Surface-Enhanced Raman Spectroscopy）。拉曼技术对可穿戴生物监测具有重要意义，因为它们拥有无需分子标记即可进行灵敏和多路化学分析的能力。困难在于，生物系统的固有的拉曼信号较为微弱，需要将目标分子结合到合适的底物上，以放大拉曼响应。研究团队选择了黄金作为基底。金是一种已知可有效用作SERS基底的材料，多个研究项目已经研究了在实际SERS平台中使用金属的不同方法。研究团队的灵感来自于制造镀金聚乙烯醇 (PVA) 纳米纤维的最新进展，该纳米纤维用于可长时间佩戴在人体皮肤上的电子传感器。团队成员 Limei Liu 解释，“这些 PVA 装置由涂有金的超细线纺制而成，因此可以毫无问题地附着在皮肤上，因为金不会以任何方式与皮肤发生反应或刺激皮肤。”这种可穿戴传感器由纳米网格状的PVA纤维制成，在纤维上覆盖150纳米的金层，将涂覆的纤维纳米网附着到目标表面（例如人体皮肤），然后用水将 PVA 溶解掉，只留下完整的金纳米网在目标表面。纳米线的尖锐边缘作为局部SERS效应的“热点”（hot spot），研究人员通过减小纳米线的直径来优化单位体积中的热点数量，同时保持足够的机械强度以实现耐磨性。在概念验证试验中，志愿者佩戴该贴片，并暴露在不同的化学物质中，然后用商用785纳米拉曼光谱仪进行检测。实验证明，该系统能够检测尿素和抗坏血酸等生物分子，并识别水中的微塑料污染。还可以检测到常见的滥用药物，以及应用于执法。该系统目前需要外部光源和光谱仪配合使用，但研究人员未来将把半导体纳米激光器和纳米光谱仪通过直接键合的方式，集成到可穿戴式SERS传感器中。助理教授Tinghui Xiao表示：“目前，我们的传感器需要进行微调以检测特定物质，我们希望在未来进一步提高灵敏度和特异性。有了这个，我们认为像血糖监测这样的应用是可能的，非常适合糖尿病患者，甚至可以用于病毒检测。”

人们对电子设备的便携性、多功能性和集成性的期待推动了可穿戴电子设备的快速发展。最近，摩擦电纳米发电机(TENGs)在能力收集、人机交互、医疗监测和自供电传感等方面引起了关注。遗憾的是，这类交互设备多由分隔的传感器和显示单元组成，因而总是需要一些笨重的设备或有线连接来将输出信号转换为人类易读出的形式。色彩提供了简单的传输信息的方法，其可调的颜色属性有望与传感器集成，为交互式信号的可视化开辟了新途径。金属卤化物钙钛矿具有特殊的光物理性质，为未来的可穿戴电子产品提供了新机会。然而，构建自供能、应变传感和显示等多功能特性一体化的光致发光传感系统是巨大的挑战。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所轻量化实验室研究员李清文与项目研究员张其冲等，提出了高效窄光致发光金属卤化物固体的水合成策略，进一步将其应用于自供电的可穿戴式光致发光传感器。科研人员利用这一策略，仅使用水作为溶剂便制备了盐壳金属卤化物固体(具有高效和狭窄的绿色排放，PLQY为87.3%)。其中，KBr盐提供了一个富溴的环境来钝化钙钛矿的表面缺陷，且作为基质来提高其稳定性。该绿色环保的制备策略可用于制备无色水性油墨和柔性光致发光薄膜。另外，该固态化合物可作为聚乙烯醇(PVA)的填料，用于TENG中的高性能正摩擦材料，所制备的TENG的输出性能是原始TENG的2.3倍。研究进一步构建了电压响应范围为0-100kPa、响应时间为125ms的可穿戴光致发光传感器，以检测人体的各种运动。研究显示，运用简单的水蒸发结晶策略即可制备高发射窄半高峰宽的金属卤化物固体，巧妙地引入溴化钾盐使得难溶于水的溴化铅完全溶解在水中，不仅赋予了材料高量子产率，而且提升了产物光和热稳定性。得益于水蒸发结晶策略，前驱体水溶液可制备成水性墨水，通过与水性聚合物混合可以制备出柔性荧光薄膜，并可以通过喷墨打印技术打印相关的图案。作为概念验证，研究还构建了电压响应范围为0-100kPa，响应时间为125ms的可穿戴光致发光压力传感器，未来有望构建同时具有显示-传感一体化自供电集成器件，检测人体的各种运动。该研究为高发射的金属卤化物固体的合理设计提供了指导，并为扩展其在多功能可穿戴荧光传感器中的应用提供了参考。相关研究成果以Robust Salt-Shelled Metal Halide for Highly Efficient Photoluminescence and Wearable Real-Time Human Motion Perception为题，发表在Nano Energy上。研究工作得到中科院和江苏省青年基金项目的支持。该研究由苏州纳米所、华东理工大学、新加坡南洋理工大学、上海交通大学的科研人员合作完成。图1.固态盐壳金属卤化物的制备图2.固态金属卤化物的稳定性及其柔性应用图3.固态金属卤化物在传感领域的应用

p 　　人体汗液中富含大量潜在的与健康和疾病相关的标志物，相比较常规的血液和尿液检测，其具有非侵入(Non-invasive)和实时连续监测等优势，因此可穿戴汗液传感器的研究成为可穿戴健康电子设备领域发展的重点之一。微型化、集成化的全固态离子选择性电极和全固态参比电极，是检测汗液中电解质离子浓度的核心传感技术。然而，现有的大部分固态离子传感器多采用导电聚合物作为离子/电子的传导层材料，存在稳定性差、干扰因素多、使用寿命短等缺点，限制了其在可穿戴汗液检测领域的应用。 /p p 　　中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队前期研发了可用于皮肤水分检测的柔性可穿戴离子型湿度传感器(Advanced Science, 2017, 1600404,1-7, Back Cover)。进而，针对微型化全固态离子传感器和全固态参比电极稳定性等关键科学技术问题，研究团队结合MEMS微纳加工技术设计制备了具有微孔阵列为模板的电极芯片，采用一步电沉积法制备了大比表面积且可调控的三维金纳米结构离子/电子传导阵列电极，相比较基于碳纳米管、石墨烯、多孔碳等材料的离子/电子传导层，其具有制备简单，重复性好等优势。通过该电极芯片构建的全固态离子选择性电极具有稳定的电位响应灵敏度(56.58 ± 1.02mV/decade)、快速的响应时间(& lt 10s)和宽线性范围(10-6～10-1mol/L)，传感器的电位漂移和水层干扰影响减小。通过优化参比电极聚合物膜和盐的组分，在传感器芯片上集成了基于聚合物/氯化钾的全固态参比电极，获得的微型化参比电极芯片具有平衡时间短，对不同种类和不同离子强度电解质干扰响应小，对光不敏感，在pH3～10范围内响应稳定，具有长期稳定性等优势。同时，研究团队创新性地设计了具有汗液采集、转运和排出结构的可穿戴“导汗带”汗液传感设备，将传感器芯片与汗液导汗带集成封装，可舒适便捷地佩戴与人体额头区域，可对人体运动过程中电解质离子进行实时连续地分析监测，对人们健身运动过程中脱水情况的监测，尤其是对运动员、抢险急救人员、军人在执行高强度任务过程中的生理健康状况具有预警和指导意义。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 /p p 　　该工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金和中国博士后科学基金资助项目等的资助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a3540c68-c53b-4d5a-adbc-c9bcb6f769d5.jpg" title=" W020170927538680564180.jpg" / /p p 　　图1.(A)电沉积制备不同比表面积的三维金纳米结构固体接触传导阵列电极 (B)全固态离子选择性阵列电极构建的结构示意图。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ddaec8b7-2e9f-437b-a335-33e17dfa67e2.jpg" title=" W020170927538758629536.jpg" / /p p 　　图2.(A)、(B)和(C)为可穿戴“导汗带”汗液传感器设备的照片和示意图 (D)汗液传感器芯片在穿戴前和穿戴后对不同浓度标准Na+溶液的校准曲线 (E)为汗液传感器在人体上运动过程中实时连续监测汗液中Na+浓度变化的曲线图。 /p

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员蒋长龙团队在可穿戴水凝胶贴片及体液中尿素视觉监测方面取得进展，通过在三维多孔聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶中嵌入上转换光学探针，设计制备了一种可穿戴传感贴片，并将该贴片与智能手机的颜色识别器结合，实现了对尿素的现场快速定量分析。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 　　尿素是人体含氮物质最终代谢的主要产物，会通过汗液、尿液、唾液和血液排出，其在临床诊断中被认为是肾功能的重要指标，因此有效检测尿素水平对于疾病的研究和早期诊断至关重要。可穿戴传感器由于可以直接佩戴在人体皮肤上且具有非侵入性的特性受到广泛关注，三维网络状结构的水凝胶具有良好的柔韧性、拉伸性和生物相容性，这些特性使其成为可穿戴传感器的理想材料，然而目前报道的大多数荧光水凝胶都是由短波长激发的，在检测生物样品时容易受到自发荧光和背景荧光的干扰。上转换纳米粒子(UCNPs)与传统的荧光材料相比，能消除生物样品的自荧光和背景干扰，提高检测灵敏度。因此，利用UCNPs设计可穿戴传感器是检测人类生物标志物的有效策略。 　　鉴于此，研究团队设计了一种基于上转换光学探针的聚丙烯酰胺水凝胶传感器。探针由UCNPs和对二甲氨基肉桂醛(p-DMAC)组成，基于内滤效应(IFE)，尿素与p-DMAC反应产生的红色产物猝灭UCNPs的绿色荧光，使上转换荧光从黄色转变为红色，实现尿素的荧光检测。在此基础上该研究结合PAM水凝胶制作了柔性可穿戴传感器，并利用3D打印技术构建便携式传感平台。 　　研究团队设计的上转换荧光探针和水凝胶传感器的检测限(LOD)分别为1.4μM和30μM。水凝胶传感贴片为检测体液中的生物标志物提供了便利和准确的传感策略，在疾病预警和临床诊断设备上具有应用潜力。图(a)设计可穿戴水凝胶传感贴片；(b)汗液中尿素的传感和水凝胶的SEM图像；(c)水凝胶传感贴片在980 nm激发光和日光下对尿素的响应；(d)便携式尿素检测传感平台；(e) G/R比值与尿素浓度在0-40 mM范围内的线性关系。

近日，中国科学院近代物理研究所材料研究中心报道了基于核径迹技术的可穿戴柔性多孔汗液传感器。近期，相关研究成果以Wearable and Flexible Nanoporous Surface-Enhanced Raman Scattering Substrates for Sweat Enrichment and Analysis为题，发表在《美国化学学会应用纳米材料》（ACS Applied Nano Materials）上。  监测人体物理和化学信号，对疾病预防特别是慢性疾病至关重要。然而，对人体进行高效、连续、实时和无创检测目前仍是挑战。汗液携带的物质与人体的生理状态密切相关，因此对这些生物标记物实现准确、实时检测和分析的重要途径是开发无创、可穿戴式汗液传感器。　 科研人员借助兰州重离子研究装置（HIRFL），通过在离子径迹蚀刻聚碳酸酯（PC）膜上原位合成金纳米星（AuNSs），制备了一种可穿戴纳米多孔柔性SERS基底用于汗液富集和分析。由于基底具有纳米多孔结构，能够有效地快速收集分析物，在10-4到10-13M的分析物浓度范围内表现出良好的信号重现性和均匀性，并可从收集的汗液中给出乳酸和尿酸等物质信息的变化。 与其他柔性光学汗液传感器相比，该汗液传感器结合了灵活性、纳米多孔性和等离子体效应的特点，并具备长期稳定性和良好的机械性能，且可重复利用以降低使用成本。这一新型可穿戴基底将为汗液传感技术开辟新途径，有望在未来个人健康实时监测中发挥重要作用。研究工作得到国家自然科学基金的支持。  可穿戴汗液传感器示意图及人体真实汗液测试（图/桂小钰）

最近，浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队刘湘江、应义斌，信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远，为植物联合发明一款穿戴式“电子皮肤”。时至今日，通过穿戴电子设备监测心率、脉搏等，已经成为健康管理的重要一环。　　这种植物可穿戴茎流传感器，通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表，成功在自然生长状态下，首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程。同时，科研人员还发现植物果实生长与光合作用不同步的现象，这不仅改变人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识，更将为作物高产育种及栽培技术研发提供新的思路。　　这项研究，近日刊发在《先进科学》上。　　柔性传感器实现植物生理监测　　众所周知，血液是维持人体生命活动的重要物质，通过血液循环能够把人体所需要的各种营养物质，运输到各个组织和器官。　　植物也有类似也“血液”的物质，被称为茎流，是植物在蒸腾作用、渗透势等内外部压力下茎秆中产生的上升液流。茎流也是植物水分、养分、信号分子运输的载体。因此，实现对茎流的长期实时监测就能够探究植物生长过程水养分分配、信号传导以及植物对环境的响应机制等奥秘。　　然而，现有的茎流检测方法多为大型侵入式探测器，在测量时会对植物造成物理伤害，而且仪器体积大限制了它们在草本植物上的应用。很长一段时间内，科学界没有一种方法可以在自然生长状态下长期监测植物茎流。　　为了解决这一难题，来自浙江大学的智能生物产业装备创新团队(IBE)、智能传感与微纳集成团队、蔬菜种质创新与分子设计育种团队开展了跨学科交叉研究，针对植物茎秆特殊的生理特性，利用芯片级的微纳加工工艺，制备了一种植物可穿戴式茎流传感器。　　这款传感器薄如蚕翼，厚度仅0.01毫米，重0.24克，如同“纹身”一样，能贴附在植物茎秆表面进行茎流监测。　　另一个工程难题是避免传感器对植物生理产生影响。研究团队通过特殊设计，使得植物正常生长发育所需的阳光、氧气、水和二氧化碳能够自由通过传感器，实现了传感器与植物的长期“和平共处”，最终实现在自然生长状态下长期观察茎流的目的。　　“这项工作为今后研制植物可穿戴传感器提供新的研究范式。”汪小知介绍，未来如何针对特定植物表面结构和生理特性，设计制备可穿戴传感器，如何评估传感器对植物生长和生理的影响，都可以从他们的研究中找到技术路径。　　发现西瓜生长竟在夜晚生长　　工欲善其事必先利其器，有了这么好的检测“传感器”，科研团队开展了一系列丰富的研究。　　浙大科研人员在西瓜茎干上几个关键位点部署了茎流传感器，长期无损的观察了水分在西瓜叶片、果实、茎秆等不同器官上的动态分配情况。通过对茎流数据的分析，研究团队首次发现了西瓜果实生长与光合作用不同步的现象。　　西瓜果实绝大部份是水(95%左右)，然而径流传感器测量发现：在白天只有极少部分水被运输入果实用于生长(5%)，绝大部份水被叶片蒸腾作用消耗掉 但是到了夜间，几乎所有的水分都被运输到果实，绝对茎流量相对日间增加了10倍。　　“白天积累的光合产物导致的渗透势差应该是夜晚径流激增的主要原因。同时，夜晚没有蒸腾作用消耗水分，促使大量径流输入到西瓜果实，从而实现了果实的重量增加与体积膨大” 胡仲远表示，这一发现也间接证明西瓜果实生长主要在夜间。　　这一发现改写了对于植物果实生长的传统认识。教科书中一般认为，植物生物量积累主要靠光合作用，而夜间以消耗生物量的呼吸作用为主。　　这个反常识性的发现不仅具有重要的科学价值，同时具有良好的应用前景。浙大科研团队表示，水是珍贵的农业资源，基于茎流对西瓜等耐旱作物体内水分运输和抗旱机理的解析，将为全球干旱地区的农业生产、节水灌溉、抗旱作物选育提供了新理论依据和技术支持。　　该研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划、浙江省重点研发计划的支持。

汗液中包含了很多人体健康信息，利用可穿戴式汗液传感器可以从中收集各种生理数据用于监测人体健康。金属有机框架(MOFs)作为传感器一种新型的电子活性材料，将MOFs直接集成到柔性电子装置中用于可穿戴汗液传感仍然具有挑战性。 　　近期，中国科学院福建物质结构研究所联合南洋理工大学的科研团队实现了将MOFs直接集成到柔性电子装置中用于可穿戴汗液传感的研究。研究成果发表在《Advanced Materials》期刊，论文的标题为“Wet-adhesive On-skin Sensors Based on Metal-Organic Frameworks for Wireless Monitoring Metabolite in Sweat”。 　　该研究通过将cMOF Ni3HHTP2-层状薄膜电极集成到柔韧透气的纳米纤维素基底上，提出一种湿粘式表皮汗液传感器。该传感器可以自适应地粘附在人体皮肤上，利用固有的导电性、高度多孔的结构和活跃的催化特性，选择性地准确检测汗液中的维生素C和尿酸等代谢物。该研究证明，Ni3HHTP2传感器的检测结果与高效液相色谱法(HPLC)的检测结果相同，在实际应用中具有可靠性。同时，该研究提出了一种无线表皮营养跟踪系统，用于监测日常活动过程中汗液中维生素C的动态变化，对于常规监测人体营养状况，避免营养不良的不良反应具有重要意义。 　　这项研究为将多功能MOFs集成到柔性电子器件中，实现高性能无创生物传感应用提供了新思路，有助于基于多功能MOFs的柔性电子装置在个性化医疗监测方面的发展。

美国南加州大学工程学院研究人员受折纸启发创造出一种新的传感器，这些传感器有朝一日可用于检测器官微小变形从而预测疾病，也可用于可穿戴设备和柔性机器人。论文发表在最新一期《科学进展》上。新型传感器。图片来源：南加州大学工程学院赵航波研究小组该论文通讯作者、南加州大学航空航天、机械工程和生物医学工程助理教授赵航波指出，创建能够显著拉伸、快速响应、即使在测量大的动态变形时也能提供精确读数的传感器，是一个极大挑战。目前的可拉伸应变传感器大多使用橡胶等柔性材料，但经过重复使用后，材料特性可能发生不可逆的变化，从而产生与变形检测相关的不可靠指标。研究人员因此设计了一种新型的传感器结构。受折纸的启发，坚硬的材料被折叠起来，面板的每一侧都有电极。人们可以将该传感器想象成一本颠倒的、打开的书，在封面和封底有两个电极。当电极展开时，电极之间的电场强度就能被捕获，团队开发的模型将该读数转换为捕获变形幅度的测量值。新传感器可拉伸至原始尺寸的3倍，即使重复使用也具有很高的传感精度。此外，传感器响应速度非常快，可在不到22毫秒的时间内检测到非常微小区域（约5平方毫米）的变形，还能检测来自不同方向的应变。研究人员表示，此类传感器可准确测量复杂而大量的变形，也可应用于感知柔性机器人的运动、跟踪人体关节的运动，甚至监测膀胱等器官以确定可能预示疾病的异常情况。总编辑圈点随着柔性可穿戴设备的发展，可拉伸应变传感器的作用也越发重要。通常来说，它测量的是机械形变转换成的电信号，用于人机交互、健康监测等领域。不过，橡胶这种传统的可拉伸应变传感器材料很难经住长期重复使用，影响传感器的准确性。本文的研究者设计了一种折纸式创新结构，配合专用模型，将电场强度转换为变形幅度的测量值。这种新型传感器可以描摹更大幅度更复杂的运动变形，在医疗健康领域具有极大潜力。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组（525组）姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器，并将其用于电子皮肤非接触温度感知。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中，触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息，无法在接触前对外部刺激作出预判。因此，发展具有非接触温度感知能力的先进触觉传感技术，将有助于为机器人交互感知领域带来全新的体验。光热电探测器是基于光热、热电两个能量转换过程，可在无需制冷、无需偏置电压、无接触的条件下实现对长波红外辐射（8至14μm）的灵敏探测。本工作中，研究团队在前期光热电探测器工作（Adv. M ater. ，2022；Adv. Mater .，2019；Nat. Commun. ，2019）的基础上，在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺（PI）衬底上构建了Te/CuTe热电异质结，制备出高灵敏度、柔性、可穿戴长波红外光热电探测器。Te/CuTe热电异质结一方面可以提升复合薄膜的热电功率因子，起到降低器件噪音的作用；另一方面可以通过降低其光学反射损耗，并将其光学反射极小值与PI吸收峰对齐，增强光热电耦合，提升器件灵敏度。在非接触式温度感知测试中，当目标温度从零下50°C上升至110°C，所制备的柔性光热电探测器灵敏度均优于商业刚性热电堆，温度分辨能力可达0.05°C。以此为基础，研究团队利用该红外探测器在接近辐射源过程中响应电压的斜率变化，开发了动态温度预警系统，使得软体机械手可对热源进行预先判定。该工作为在仿生触觉系统中引入红外探测技术提供了可行的解决方案，在机器人交互感知、虚拟现实等领域具有重要的应用前景。相关研究成果以“Touchless thermosensation enabled by flexible photothermoelectric detector for temperature prewarning function of electronic skin ”为题，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、辽宁省自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。（文/图 郭晓晗、陆晓伟）文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313911

可穿戴传感器可以通过非侵入的方式捕捉人体的各种信号并转化为可识别的电信号，从而达到实时监测的目的，在健康管理等领域展现出了重要价值。相比于传统的刚性可穿戴传感器，由导电凝胶等软材料构建的皮肤式可穿戴传感器能与动态皮肤形成紧密的共型结构，提高传感器的传感准确性和稳定性，甚至实现对人体运动状态的实时感知。 　　尽管基于导电凝胶的可穿戴传感器研究已经取得巨大进展，并广泛应用于动作监测、健康管理、表情和声音识别、人机交互等诸多领域，但由于导电凝胶在水环境中存在吸水溶胀、导电组分流失、粘附性能衰退等问题，限制了其在水下探索等领域的应用与发展。近年来，通过对导电凝胶进行耐水性能的设计，研究人员实现了导电凝胶基可穿戴传感器的水下传感领域的应用，促进了该领域的研究快速发展 　　近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员和魏俊杰博士基于在耐水导电高分子凝胶的构筑及其水下传感方面的研究基础，在Advanced Materials上发表题为“Water-Resistant Conductive Gels Toward Underwater Wearable Sensing”的综述文章(Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202211758)。 　　在该综述中，作者首先对提高导电凝胶耐水性的方法进行了总结，归纳提出了封装设计、疏水网络结构和多重交联作用这三种耐水设计策略，并详细讨论了各种策略的耐水原理、具体设计方法以及存在的优缺点，从而为未来的耐水导电凝胶设计提供指导。随后对用于水下传感领域的耐水导电凝胶的多功能性质进行了介绍。除了水下稳定性之外，探讨了耐水导电凝胶的拉伸性质、水下粘附性质、水下自修复性质、可回收性质和3D打印性等性质对导电凝胶基水下可穿戴传感器的传感性能和制造加工工艺的影响，并重点讨论了这些性质的优化改善方法。此外，对现有耐水导电凝胶在水下传感领域的具体应用方向进行了汇总，着重总结了耐水导电凝胶在水下运动感知、水下健康监测、水下通讯、水环境分析几个方向的研究进展，并分析了耐水导电凝胶在这些应用中存在的不足，为未来的水下传感研究指明了方向。 　　尽管导电凝胶的耐水设计和传下传感研究已经取得了一定的成果，但该领域的发展尚处于起步阶段，仍然存在一些问题和挑战亟需解决。导电凝胶在水环境中的传感性能与陆上性能有着明显差异，相关的水下传感机制和传感模型有待进一步阐明；耐水导电凝胶的水下稳定性和水下传感性能测试还没有标准的方法，亟需建立统一的检测方法进行有效对比和评估；在耐水导电凝胶和水下可穿戴传感器的多功能设计上需要进一步努力，例如实现基于变色功能的可视化感知、基于自清洁功能的抗污能力和基于生物可降解的环境友好等。 　　为了满足耐水导电凝胶基水下可穿戴传感器的实际应用需求，需要进一步发展与水下可穿戴传感器匹配的无线传输技术和自供能技术；如何实现多感知功能和多技术模块在水下凝胶传感系统中的一体化集成，尤其是如何实现“软”凝胶材料与“硬”电子元件的稳定界面结合依然是该领域需要面临的一个重要挑战。 　　该论文得到了国家自然科学基金(51773215)、中国博士后科学基金(2021M690157、2022T150668)、宁波市自然科学基金(2121J206)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)等项目的支持。耐水导电凝胶的设计策略与水下传感应用 　　(中科院海洋新材料与应用技术重点实验室 魏俊杰)

在近日召开的谷歌I/O开发者大会上，谷歌发布了健康管理平台Google Fit，并更新了智能手表操作系统Android Wear，引发了人们对于可穿戴设备的新一轮关注。不过，相关专家指出，就目前发展情况而言，可穿戴设备主要是极客们喜欢的小众产品，对大众的吸引力仍显不足。 　　在近日由英国工程技术学会举办的媒体沟通会上，英国工程技术学会会士、同济大学教授刘儿兀指出，可穿戴设备要想从小众到大众，还需要在方便性和实用性方面继续提升，而这两方面特性的提升，则有赖于一系列技术的进步和完善。 　　首先是低功耗技术。由于可穿戴设备需要和人体&ldquo 亲密&rdquo 接触，因此，对低功耗技术提出了新的要求&mdash &mdash 一方面需要降低辐射，另一方面需要避免因频繁充电带来的使用不便。 　　其次，可穿戴计算的发展需要高速、实时的无线连接技术以及语音识别、眼球追踪和骨传导技术。刘儿兀指出，由于可穿戴设备是与人&ldquo 连接&rdquo 在一起的，因此，对用户体验的要求也更高，需要高速、实时的连接。同时，如果可穿戴设备的使用需要用户倾注太多精力，那么其实用性难免会打折扣。因此，需要语音识别等技术的进步，这样用户在使用过程中才会更加自如，避免分心。 　　此外，可穿戴计算的发展还需要更精确的传感技术以及大数据和云计算技术的支撑。刘儿兀指出，在高速连接的情况下，可穿戴设备将获得大量的数据，对于这些数据，我们一方面需要精确性，另一方面，需要有效的方式去组织、梳理和分析，从数据中找出有价值的信息。而这种数据挖掘，则需要云计算提供的强大计算能力和存储能力才能实现。 　　因此，在刘儿兀看来，可穿戴设备的发展，有赖于整条产业链的技术进步，包括传感器和电池，无线个域网和无线体域网、骨传导、大数据和云计算等。 　　对于中国可穿戴设备的发展，刘儿兀指出，虽然中国在局部环节有些薄弱，比如传感器和电池、但总体而言，中国已经形成了可穿戴设备较为完整的产业链。刘儿兀认为，中国的可穿戴设备要想从&ldquo 小众&rdquo 走向&ldquo 大众&rdquo ，应该关注两个方向：医疗健康和文化创意产业。 　　苹果在今年6月举行的全球开发者大会上发布了iOS 8操作系统，其中的健康管理软件&mdash &mdash HealthKit，吸引了众多关注的目光。在刘儿兀看来，苹果此举正是为自己未来的可穿戴设备&mdash &mdash iWatch投石问路。 　　而国内已经面市的可穿戴设备中，也有为数不少的产品与医疗健康相关，如东软熙康推出的熙康腕表以及各种监测睡眠质量和运动数据的智能腕表等。 　　在文化创意领域，党的十八大提出，促进文化和科技融合，发展新型文化业态，提高文化产业规模化、集约化、专业化水平。 　　在刘儿兀看来，可穿戴设备无疑是文化和科技融合的重要切入点，并将开启全新的市场。&ldquo 如互动教育、体育运动、数字阅读等，都具有较大的发展潜力。&rdquo 刘儿兀说。

科技日报北京1月28日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志本周公开的一篇论文，介绍了一种新型可穿戴传感器，它可以通过测量汗水中特定分子的水平，来获得一个人生理和健康的实时信息。该传感器能为在户内外长时间从事体育活动的人提供详细的汗液分析。　　人类的汗水分为无机成分与有机成分两类，其中含有丰富的生理和代谢信息，不仅提供了个人身体健康状况的重要指标，这些信息还可能对于疾病诊断、药物滥用检测和运动表现优化等有用。目前，市售的可穿戴传感器能追踪人的身体活动和生命体征，例如心跳，但是无法在分子水平上提供使用者的健康信息。　　此次，美国加州大学伯克利分校阿里贾维和他的研究团队，集成了包括皮肤贴合度、塑料材质传感器和硅基电路，设计出了一个机械柔性、完全集成的无线排汗分析系统，可佩戴在额头和手臂等身体各部位。　　研究表明，该传感器可以同时进行汗液中多个代谢物的测量，包括葡萄糖、乳酸和电解质以及钾和钠离子等，同时还能监测皮肤温度来校准传感器。　　论文作者认为，这个可穿戴电子设备可以通过帮助识别汗水中有用的生物标记物，来促进大规模实时生理和临床研究。　　总编辑圈点　　个体化用药可以通过持续监测个人健康状况的方式实现。但在这一过程中，可穿戴式传感器技术必不可少。人体的汗水是体内的代谢产物，用于实时评估生理状况再好不过。但鉴于汗液分泌的复杂性，传感器在保证测量准确的同时，还需要完整集成的系统，即不再需要外部分析仪。现在有了这样一个设备，无疑为个性化诊断和生理监测功能的完善提供了平台。

前两天的极客公园创新大会上，小米手环的掌门人黄汪做了一个演讲，大意是说手环未来将是一个人体ID，作为虚拟世界对现实世界的识别标志。我们可以看到，他已经不太提人体数据采集、健康大数据应用等等特别热门的想象了，因为这条路现在已经碰壁了。这也是淼叔对2015年可穿戴设备的一个看法，就是依然是泡沫，不会有突破。 　　2014年1月，科通芯城曾经请淼叔去深圳沿着可穿戴设备的产业链走了一遍，因为他家是芯片门户，跟整个产业链关系都特别熟，所以不少老板也说了真心话 去年5月，英途又组织一些互联网企业家和创业者去以色列考察了智能硬件行业，与不少顶尖的技术公司进行了交流探讨。下半年，又几次去深圳与生产设计商在一线交流。 　　通过这些考察，以及平时对产业趋势的观察，以及最为重要的产品试用和意见搜集，淼叔发现，可穿戴设备虽然如火如荼，但目前的现状仍然不尽如人意。而在核心技术与消费观念发生质的变化之前，2015年可以预见的是，可穿戴设备仍然将停留在泡沫和概念的阶段。 　　我们可以先来看看可穿戴设备存在的几大问题。 　　有一个可穿戴设备大家都很熟悉，就是Jawbone up手环。这个产品算是一个流行的可穿戴设备，但它有个外号叫百日咳，很多用户发现它差不多戴3个月之后就坏了。因为它需要插到手机音频口同步数据，频繁插拔之下，硬件再好也受不了。同时手环本身的材质应力设计可能也存在问题，所以很多买了它的人坚持不到3个月。 　　另外一个可穿戴硬件叫fitbit，分几个型号，我分别买过。计数比较准，但充电非常麻烦，一两天一充，充电口设计得还特别不人性化，也不通用。这个硬件出现的时候有个功能是把你一天的运动量分享到社交网络，跟朋友们对比，朋友之间也能互相督促。这个设计本来很别致，但当所有的硬件都有这么个功能后，你的微博、微信朋友圈就没法看了，张三今天跑了五公里，李四爬了20层楼，都是这些信息。这就好像一个大家很熟悉的现象，就是广场舞，大爷大妈聚在一起社交，但有时候它难免扰民。这也说明目前可穿戴硬件还存在问题，除了社交，就没别的卖点、没有别的提高用户黏性的东西了吗?滥用社交，可能最后导致这个设备本身失去人们的信任。 　　还有一些设备，采集了数据不知道干嘛用，或者会有一些特别专业的数据给你看，体脂率啊基础代谢啊，一点解读也没有，用户看着发蒙，不知道你采集这些数据给他们有什么用。这种设备我们叫它自拍狂，自己玩儿得挺HI，别人看就是一神经病。 　　百日咳、广场舞、自拍狂，是可穿戴设备泡沫化的三个具体表现。 　　所以从这个现状来看，可穿戴设备实际上距离大规模的爆发或者成为一个有稳定商业模式的产业，至少有三个门槛要迈过去。 　　第一个门槛，就是用户为什么要穿戴你，这个穿戴动力是什么。 　　手机大家都必须带在身边，胜在一个不可替代性也就是实用性，早期大家要用它互相联络，现在要用它刷各种互联网服务。可穿戴硬件有什么不可替代性吗?没有。绝大多数可穿戴设备测量的无非是心率血压，加上由此推算出的肺活量运动量消耗热量，这些数据可能很重要，但普通人对它没有硬需求。深圳一些厂商也告诉淼叔，现在可穿戴设备的核心技术也就是传感器技术，已经到了瓶颈，只能采集上面那些数据，真的核心数据例如血糖血脂血压，传感器无法在无损(也就是不采血)的情况下测量出来。在传感器技术突破之前，可穿戴设备不可能形成不可替代性。 　　没有不可替代性，另外一个性质也可以让人去佩戴这些硬件，就是时尚性。时尚其实就是脱离实用性，无用之美。这方面的典型成功案例是手表，已经完全没实用性了，还能卖几万几十万一块，就是时尚性。现在生活水平提高很快，用户对自己的穿衣打扮也越来越重视，很多男性都会讲一个搭配。一个外观平庸的手环、手表，用户为什么要戴在手上，跟他原有的衣服服饰冲突?按照未来可穿戴发展的理想模式，可能会是硬件免费或零利润，软件服务收费。但即使你的硬件免费了，没有一个良好的外观，用户也未必愿意戴。所以淼叔说，将来智能手环的前景可能还不如智能手表，毕竟后者还是有个传统可以延续的。 　　科通芯城今年初组织我们去深圳集中参观可穿戴设备工厂，其中有一家从09年就开始生产智能手表。我问他们，这个东西未来的趋势会怎样，他说说实在的我们也不清楚，大家都觉得现在这样不对，但谁也不知道怎样才算对。只能等苹果。苹果的智能手表出来后，以他们家的实力，大家就会比较清楚该怎么做，用户也会得到教育，这个市场才会真正启动。但从苹果手表来看，第一代的前景也够呛。 　　第二个门槛，是即使用户戴上了你的设备，你给他带来什么。我一开始就说了，你给他显示每天走了多少路，过几天它就腻了。采集数据、显示数据是不够的，你得告诉他这个数据代表了什么，有什么用，能分析出什么趋势来。或者说，代表了它的什么成就。以前360这方面做得很好，它不光记录你的开机时间，还要告诉你击败了全国多少小伙伴，制造一个虚荣感和成就感。现在这招当然不灵了，你再说你今天走的路比全国多少人多50%，用户也没啥感觉。这时候需要更专业的分析。 　　现在有的可穿戴设备公司做的就是这样的事，他们在后端聚集了一批医学人才，针对采集到的数据，专业的医学人士来分析，你这个数据代表身体状况如何，跑步这么长距离心率这么高有点偏高，要注意略微减缓运动量 你的基础代谢速度比食物摄入要慢得多，这会造成脂肪积累。所以我们说，至少你的数据要有个分析处理和呈现的过程。 　　但是，这个门槛不是孤立存在的，医生要对你的数据进行分析，也有一些关键数据需要采集和提供，而因为第一点门槛的存在，这些数据目前大部分采集不到。所以第二个门槛的解决也只能是空中楼阁。 　　第三个门槛就是数据孤岛。大家各采集各的，各处理各的。这个作为初期发展的产业可以理解，因为大家都想割据，我采集数据，我自己分析、自己呈现给用户，用户就得依赖我，他不敢轻易把我这个手环拿下来。如果我共享给别人了，那别家做出了更专业的解读，我只赚了硬件一次性的钱，我也不干。 　　但商业利益永远抗不过用户需求。用户需要统一，需要知道他的数据存在哪儿了，需要在不同的界面来查看同一批数据。所以苹果推出了ihealth，谷歌推出了安卓 wear，他们提供了统一的数据接口，让形形色色的可穿戴设备把自己的数据都汇总到他们哪里。这对产业来说是个好事，因为这样可穿戴设备可以专心去把设备做小、做时尚、做准确，后台的事儿交给这些巨头去完成，一些有专门医学资源的公司也可以取出数据来做解读，为用户做服务，这样产业链就会足够细分，每个环节都可以充分发育。 　　但在中国又不是这么回事了，谷歌在中国基本等于不能用，苹果能用，但是人还是比较少，虽然用户平均素质都很高。这样就会有巨大的空档出现，谁来提供可穿戴数据的统一存储、管理和再利用?我们看，以实力论，目前基本上也就TABLES五家，腾讯的云和微信、手Q，阿里巴巴的云，百度的计算能力，雷军小米的设备占有率，360的应用分发和汇聚能力。这五家谁愿意来做这个平台，来把这个平台做好，这将决定中国产业链的发展程度。但这个门槛的解决又要在前两个门槛解决之后。 　　所以说，有这三大门槛在，可穿戴设备在2015年，依然没戏。

据PCWorld网站报道，目前可穿戴设备通常用于追踪锻炼和健身活动，但是，可穿戴设备可以用于为其他可穿戴设备提供电能吗?麻省理工学院的一项新研究将很快使这成为可能。　　一直以来，电能都是制约可穿戴设备和其他移动设备发展的一个因素。但麻省理工学院研究人员本周宣布，他们已经发现了利用幅度很小的弯曲运动发电的方法。　　PCWorld表示，他们的系统利用两层很薄的锂合金片作为电极，然后在两个电极之间夹一层浸泡有液态电解质的多孔聚合物。即使轻微的弯曲，也会在连接在两个电极间的外部电路中产生电压和电流，从而为其他设备供电。只需在一端施加很小的力，就能引起锂合金金属片弯曲，例如，把装置固定在手臂或腿上。　　麻省理工学院研究人员指出，利用轻微运动发电还有其他方法，但它们利用不同原理。大多数方法利用了摩擦起电效应——例如把羊毛和气球相互摩擦，或压电效应。麻省理工学院材料科学和工程教授李举(Ju Li，音译)表示，这些传统方法存在“电阻大、弯曲刚度大、成本高”的缺陷。　　麻省理工学院称，通过利用电化学原理，新技术能利用大量自然运动和活动生成电能，其中包括典型的人类活动，例如走路或锻炼。　　这类设备不仅仅能低成本地批量生产，而且天生很柔韧，这使得它们与可穿戴设备更搭，在外力作用下不容易受损。　　李举表示，测试设备已经证明这一系统非常稳定，在使用1500个周期后仍然能保持其性能。　　PCWorld称，这一技术的其他潜在用途包括生物医学设备，或者应用在道路、桥梁、甚至是键盘中的嵌入式压力传感器。　　麻省理工学院的这一成果当地时间周三发表在《Nature Communications》上。

北京时间1月18日早间消息，加州大学圣迭戈分校的纳米工程师团队开发了一款新的可穿戴计算设备，能帮助糖尿病人以无痛的方式监控自己的血糖水平。 　　这一研究成果已经发表在了《分析化学》期刊上。目前，糖尿病人每天需要多次针刺手指去测量血糖水平，而根据美国疾病控制中心的数据，糖尿病已经影响了美国的2910万人。 　　这款设备中包含小型传感器，而特定形状的电极通过丝网印刷技术被印制在纹身贴纸上。通过在皮肤上施加特定的电压，该设备能够从皮肤中提取体液，而含有特定酶的传感器能够据此测量血糖浓度。 　　研究人员在7名病人身上对此进行了测试。在他们大量饮食后，这一设备获得了与传统针刺法类似的结果。 　　这并不是第一种无痛的血糖传感器。2002年，Cygnus推出过一款获得美国食品药物管理局(FDA)批准的手环GlucoWatch，能实现类似的功能。不过，当时的产品存在明显问题，即无法完全摆脱针刺。用户仍需要通过传统针刺法去校准腕带，而许多人报告了皮肤过敏的问题。 　　加州大学圣迭戈分校可穿戴传感器中心负责人、这份研究报告的作者之一约瑟夫· 王(Joseph Wang)表示，相对于GlucoWatch，这款设备采用较低的电流，因此不会带来不适。 　　他表示，如果希望这款设备能被持续使用，那么还有更多工作需要完成。他的部门仍在继续开发设备，向用户显示血糖读数，并通过蓝牙连接将这一信息实时传送给病人的医生。在对这一概念进行优化之后，产品价格将会更便宜、更易使用。目前，血糖试纸的每张平均价格超过1美元。节约这笔费用，同时使他们不再有疼痛感，这将帮助数千万糖尿病人更愿意接受他们需要的治疗。

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因为是互联网企业要做硬件，墨迹天气要做智能硬件的消息从一开始便倍受关注。答案在母亲节揭晓，墨迹推出&ldquo 空气果&rdquo ，集温度、湿度、二氧化碳、PM2.5等数据的检测和提醒于一体，定价999元。还有室外版通过Zigbee与空气果连接。此外，空气果还提供API给智能空调、净化器和加湿器等设备。 　　价格和续航成硬伤 　　如果要寻找与空气果相似的设备，非美国的Birdi莫属。 　　Birdi监测空气中的健康危害元素、污染和紧急情况等，包括烟雾、危险物(一氧化碳)、过敏源(花粉)和空气质量(微粒、温度、湿度、空气新鲜程度)。除了预防紧急情况外，Birdi还可以对空气质量进行评分，并提供改善建议。同时它将开放API给空气净化器等设备。Birdi拥有三大特质：简单、美观和智能。手机App可查看报告、接受警告，在危险情况Birdi App还可直接拨打火警电话。定价119美元，约合740元人民币，它的App将支持中文。 　　墨迹空气果差不多是Birdi的一个子集。但它的定价高达999元，比Birdi以及Nest Protect烟雾探测器的价格还要高出一截，甚至比一些低配空气净化设备还要贵， 360和TCL合推的空气卫士可监测和净化，售价才1000多。定价使空气果的受众少了许多，不少极客型用户表示价格低于500元才考虑尝试。 　　墨迹空气果续航为几天，室外版长一些，两周。这对用户来说依然是不小的挑战。Nest Protect等监测设备的续航则可以达到几年。 　　当然，Birdi所主打的简单、美观和智能也是空气果的优势。它支持语音、手势操作，前卫大气的工业设计更是被所有人盛赞。墨迹天气App已拥有2.7亿用户，软件能力不在话下。 　　做加法，墨迹勇敢的试错 　　空气果定价如此之高，因为成本本身就高。 　　汽车内智能监测设备创业者，西芹科技创始人MJ黄铭杰告诉雷科技，空气监测设备的主要成本在于传感器和工业设计。多一种监测气体便需要增多一类传感器，墨迹空气球支持如此多的空气监测传感器价格不菲。一位不远透露姓名的空气监测硬件创业者告诉雷科技，二氧化碳监测并没那么强烈，传感器却很贵，墨迹支持会大幅提高成本。 　　传感器越多，被整合到一个体积有限的设备难度越大。墨迹空气果将如此多的传感器整合到这么小的设备，还能做到如此漂亮的外观，工业设计强但成本也高了。 　　雷科技作者&ldquo 高晓松他六叔&rdquo 则撰文分析，墨迹空气果价格如此之高很大部分原因在于，墨迹是APP开发商，没有BAT这样的号召力，和硬件模块、ODM、OEM厂商谈判时没有定价的话语权。只有规模化之后，能够控制产业链从才能将价格压低。雷科技补充认为，空气监测设备相对小众，不像手机和电视拥有那么成熟的产业链，在模块化、规模化之后成本可以做到很低。 　　金犁和他的团队这次做了加法。追求功能的多而全，外观的酷和美，在软件智能化上采用了语音、手势等复杂技术。众包空气数据、基于API构建生态链，这些面向未来的模式也有筹划。显然，空气果是墨迹团队一次勇敢的试错，这一个版本的目的并不是铺量，而是面向高端市场和超级发烧用户，之后的版本才会铺量。 　　空气监测器：下一个可穿戴? 　　围绕空气的智能硬件可以被归为三大类： 　　监测器，对空气中的一些气体进行检测并提供实时数据和建议，还可指挥空气净化、加湿器、空调等做出动作，墨迹空气果属于此列。 　　监测器具有不同的使用场景和目的。室内的、室外的、车载的、便携的、专业的。除了PM2.5、温度、湿度、二氧化碳这些常规监测外，甲醛、CO、过敏源、放射物、电磁辐射也是一些设备所支持的。 　　智能监测器通过加载传感器收集空气指标，利用App进行分析和信息服务，通过API控制其他设备做出一些反应。 　　报警器，例如Nest Protect，在空气出现突发情况时可通过声音、光线、远程App提醒、拨打救火电话等方式报警，它们监测的目标是一些危险气体，一氧化碳、烟雾、高温、瓦斯气体等。 　　处理器，可做出一些动作来影响空气的设备。包括净化器、加湿器、抽湿机、恒温系统、智能空调、智能风扇、智能窗户、活性炭净化器。360与TCL合推的T3空气卫士、美的智能空调处于此列。 　　有不少智能硬件横跨几个领域。Birdi即是报警器也是检测器 T3空气卫士即可以做净化也可以做监测 Nest则是集感知、学习、监测和恒温控制于一体。 　　现代人对于健康越来越重视。空气质量糟糕的现状让大家尤其重视空气环境。PM2.5监测App的风靡便可证明。因此空气监测智能硬件受到关注是必然的，接下来会有越来越多的空气监测相关的智能硬件走上众筹网站，与我们见面。 　　独立空气监测或成伪需求 　　智能空气监测设备最大的挑战在于，它是否抓住了人们&ldquo 需求背后的需求&rdquo ，让用户愿意买单。人们关注空气质量隐藏的需求是想让空气变得更好。 　　基于此逻辑，一位不愿意透明姓名的智能瓦斯报警器创业者对雷科技表示，他并不看好独立的空气监测设备。&ldquo 用户知道空气有问题，又能如何?&rdquo 人们的痛点不是不知道空气有多糟糕，而是知道了却难以改变，不论是PM2.5还是新装修房甲醛还是新买轿车。 　　空气报警器和处理器则找准了刚需。报警器是在危险情况下告知用户，用户马上可采取一系列措施来消除危险。而处理器则是可以直接改变空气，让人们生活更舒适、更安全。 　　还有一点对独立监测设备是非常致命的：报警器在做报警的同时，可以顺带把空气监测做了，如Birdi 处理器在改变空气的同时，也可以顺便把空气监测做了，如TCL和360的空气卫士。 　　空气监测器可通过开放API&ldquo 指挥&rdquo 智能窗帘开窗，指挥智能空调和净化器运转起来。不过正如Birdi团队的观点，要实现这一点并不容易。在产品达到一定存量前，品牌五花八门的空调、净化器是不可能来兼容你的。 　　因此，空气监测器很可能会成为下一个可穿戴手环，关注度高，但最终未能解决用户背后的需求，难以为继。可穿戴手环告诉我们运动数据，但并没有让我们苗条健壮，智能手表一旦推出类似功能，用户很可能会选择后者。 　　大数据?在产品没有达到千万级别，大数据是空谈。目前没有几类智能硬件超过百万量级。就算有了海量设备，能够挖掘处理这些数据的是百度、阿里等为数不多的玩家。美的智能空调的数据已交给阿里云智能家居平台，百度Dulife平台则在收集各种健康智能硬件的海量数据，智能空气监测设备最好还是与它们合作。 　　众包天气?一位气象专业的朋友告诉我，如果有基本的气象学常识，就不会认为智能硬件收集到的数据能够帮助到天气预报。天气预报是一门专业度极高的学科，全国早已铺设了大量的气象站和海量专业监测设备，天气预报本身就是典型的大数据应用。 　　还有准确性问题。一位空气监测从业者还告诉雷科技，要准确监测空气指标，需要学习曲线，需要矫正算法，需要高精度传感器，精度越高成本越高。这是墨迹空气果以及其他智能空气监测硬件的挑战。 　　空气是人们关心的事物，围绕它的智能硬件创业必须找到人们的痛点和刚需，找到用户需求背后的需求。只做空气监测的消费型智能硬件难以独立存在，未来墨迹&ldquo 空气果&rdquo 很可能会扩展出一些更加刚需的功能，例如警报器或者处理器。墨迹空气果是互联网玩家进军硬件的先遣部队，它在工业设计、智能交互上取得了初步胜利，这只是它的第一个版本，我们更期待下一个空气果。

美国北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的研究人员正利用纳米技术，为超低功耗传感器打造能量采集与储存设备，这项获得美国联邦政府资金赞助的研究案，目标是实现不需电池、以人体发电的可穿戴式健康监测设备。 　　北卡罗来纳州立大学旗下的整合式传感器技术先进自供电系统中心(The Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors Technologies，ASSIST)正在开发两种传感器：一是用于生物电子、生物化学以及声学监测的非侵入式健康传感器，另外一种则是量测气体、颗粒物质以及温度的环境传感器 研究的目标是针对环境如何导致生理信号的改变收集更精确的数据，以及开发多模式能量采集设备。 　　ASSIST的产业联络窗口Tom Snyder曾在今年初的国际消费性电子展(CES)上，展示了一款气喘监测器，是透过用户的呼吸来启动与供电：&ldquo 如果我们知道暴露在臭氧中，监测心电图(EKG)以及知道身体的运动──气喘的是可以在发生的24小时以前被预测到的 &rdquo 他表示，目前这些原则正在进行研究。 　　那些可穿戴传感器必须要是小型化、低功耗，而且定期进行数据传输 为此ASSIST与其研发伙伴正在开发多模能量设备，结合例如热电(thermoelectric)以及动能(kinetic energy)等元素。而ASSIST将在下个月举行的年度成果检阅上，展示一款臂带式EKG监测设备，能利用热电能量无线传输数据到一个收集器。 　　&ldquo 如果我们要做纵向的长期研究，我们不会希望资料收集中断 因此如果你能找到一种自供电的方式，就能收集到更多、更完整且持续的资料 &rdquo Snyder指出，当可穿戴式设备变得常见，电力会是一个很大的问题：&ldquo 购买那类设备的人们会使用一段时间，然后它们在六个月之内有大部分最后会被丢在抽屉里或是被抛弃，就是因为与电池相关的麻烦。&rdquo 　　热电材料是导电的，但能隔热 如臂带式设备的案例是将体温转成电力 如果材料的某一面温度比贴着皮肤的那一面低，温度差就能驱动电压用以收集能量。ASSIST的团队也在针对软性、纳米级材料研究新的热同步(heat syncing)技术，例如具备可拉伸电极，能更贴合于皮肤或从人体汲取更多的热。 　　ASSIST 开发以热能转成电能的健康传感器 　　此外ASSIST采用压电材料采集动能，目标是在非常低的电压下运作 Snyder指出，Seiko的动能手表是在内部有一个重量，能转动马达来产生电流与电力──ASSIST希望能利用此原则，在压电组件加上一个重量，来采集旋转或运动产生的能量。 　　Snyder表示，以上两种能量采集方法都有实际应用、也能降低能源成本 举例来说，医疗专业人员可用能量采集器来监测EKG或血糖值，而以动能采集为主的设备则能利用在资产追踪或是运输等对于监测产品震动有帮助的地方。 　　ASSIST打算开发一个完整的系统，需求的电力低于1mW (milliwatt) Snyder表示：&ldquo 最好是只有几微瓦(microwatts)，然后我们就能采集足够的能量，让外观非常小型化的系统能持续运作。&rdquo 他有信心假以时日，能量采集技术甚至能收集到比需求量更多的电能，例如宾州大学正在进行研发的超级电容，是传统电容与锂离子电池的混合体：&ldquo 那些超级电容具备创世界纪录的能量密度以及低泄漏电流。&rdquo 　　另外 ASSIST 也正在与密歇根大学(University of Michigan)合作开发一种客制化射频设备，目标是让其耗电量比蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy)技术低一千倍 目前研究人员正在测试各种可能的低功耗技术，包括射频、传感器与其他硬件。

（资料图片） 　　趣味科学 　　广州日报讯 随着智能高科技的不断发展，可穿戴设备逐渐走进医疗领域，帮助很多患者在家中检测出所患疾病。近日，科学家们研究出一种廉价的智能手机配件，使人15分钟内自检出HIV病毒；不久前，一款新诞生的智能胸罩可以帮助女性轻松检测出乳房是否存在癌变的可能性；同时，未来的隐形眼镜也可以时时监控血糖和血压。 　　文/稻果 　　15分钟检测HIV 　　日前，一款智能配件将手机变成移动化验室。这个小装置由哥伦比亚工程大学的研究人员开发，它能够在15分钟内同时检测梅毒和HIV的两种病毒。更重要的是，它检测时只需要指尖的一滴血，并通过智能手机的电量来运行，这样做节省了额外的电量消耗。 　　这个小而轻的装置由一个包含了一次性测试版的芯片构成，测试版中包含了测试所需的试剂。这些试剂中的化学物质与HIV和梅毒抗体相遇后会发生颜色反应。病人的血与试剂相遇之后，小装置中的光电管就会检测到这一反应，并将结果发送到相关的手机APP上。 　　它的生产费只需34美元，这比传统实验室设备动辄2万美元的费用便宜得多。更重要的是，一次性测试版只需几美元。 　　智能胸罩测乳腺癌 　　日前一款名为iTbra的智能胸罩诞生，它可以帮助女性无需X光即可检测乳房是否存在癌变。这款iTbra内置的温度传感器可以与医生或用户的移动装置进行通讯，使得癌症检测更快更舒服。及早和过迟发现乳腺癌，可能意味着生与死的差别。 　　由于乳房当中肿瘤组织温度高于正常组织，iTbra通过温度传感器就可在日常生活中进行检测。iTbra的最终版本将通过监控组织血流量和温度来判断是否存在癌变组织，iTbra的内部网格将均匀分布有温度传感器。iTbra目前仍处于原型设计阶段，测试之后还要经美国食品与药物监管局批准后才能上市。 　　隐形眼镜监控血糖 　　很多人都认为隐形眼镜纯粹用来让自己变漂亮的。但作为一种医疗工具，智能隐形眼镜在视力矫正之外还拥有巨大的潜力。 　　眼泪的产生是有实际用途的，当中蕴含着种类丰富的化学物质，可以告诉医生你整个身体的健康状况。在诊断和管理糖尿病和心脏病这样的健康问题时，眼泪可以替代血液样本。 　　谷歌和诺华最近达成了一项合作协议，来共同开发可以感应血糖的隐形眼镜。这种隐形眼镜的镜片当内嵌了微型化的血糖传感器，可以让糖尿病人通过眼泪持续监控自己的血糖水平，而无需通过扎手指验血的方式。同时，他们可能会为佩戴者或医生研发一款应用程序，让这些健康信息无线传输至你和你的医生那里。

能即时监测空气质量的可穿戴设备问世 　　通过蓝牙向智能手机发送数据显示环境指标 　　科技日报讯 利用手机硬件和软件，我们可以计算步速、计算卡路里。最近，加拿大一新创公司推出了一款新型可穿戴设备，称为TZOA包围追踪器，可以即时监测人们周围的环境状况，如空气质量、紫外线强度等。 　　公司的合伙创始人劳拉· 莫伊说：&ldquo 我们觉得，人们忽略了我们身体周围正在发生的事&mdash &mdash 阳光、空气质量、其他无法触及但会影响我们健康和状态的事物。&rdquo 　　据物理学家组织网12月14日报道，在设计上，这种配置器可以直接检测环境中的空气污染和紫外线强度，TZOA通过蓝牙向智能手机发送并共享数据，iOS和安卓的App(应用程序)就会显示环境指标，指示空气污染和紫外线对用户的影响。一个带充电器的TZOA包围追踪器约142.56美元，估计明年8月上市。 　　莫伊说，这款可穿戴设备不需直接戴在皮肤上，可以别在登山包、手提包上，甚至靴子外面，它的外观很吸引人。它不仅能监测环境对用户有什么影响，还能显示人群怎样影响了环境，在用户社区生成一张街道级的污染地图。它能生成实时的众源环境数据图。用户被充分授权可以查看并与同一社区的人共享数据，以构建一个环境知识生态系统。主导设计者阿夫辛· 梅辛说，该产品的理念还包括让人们认识到我们呼吸的空气的宝贵。 　　监测器能实时采集用户所在的环境数据，如果某个地方有数百个街道级的监测器在固定地工作，用户只要戴上这一装置，就自动成为这种&ldquo 众源&rdquo 空气质量监测系统的一部分，研究人员特里· 道斯说：&ldquo 从理论上说，只要带着这种设备出现在你的街区的人足够多，就能生成一份足够清晰的地图，为你提供当下环境的空气质量情况。&rdquo 　　该设备有一个光学空气质量传感器，能探测PM2.5(空气中直径小于或等于2.5微米的固体或液体颗粒)和PM10。&ldquo 我们的传感器能计算单个微粒，显示浓度，把PM10和PM2.5区分开，PM10更多是过敏原，而PM2.5对人体健康更有害。TZOA的数据先送入TZOA智能手机App做一定程度的处理，再送入云计算进一步处理。&rdquo 　　用TZOA包围追踪器，你可以检测壁炉燃烧、煮饭、点蜡烛时造成的空气污染。研究人员说：&ldquo 在我们的城市和家庭环境中，清洁和肮脏空气

p 　　英国《自然》杂志近日在线发表的一篇文章，描述了一个结合了量子传感器的可穿戴头部扫描仪，能够在人体移动时记录大脑活动。该设备的原型已问世，实现了有史以来第一次直接对婴儿及一些特殊患者的大脑活动进行测量，并可帮助科学家在以往无法检查的情况下，评测大脑功能。 /p p 　　对大脑活动的传统研究，一般使用脑磁图描记术（MEG）或功能性磁共振成像，但是它们均有一定局限性，这是因为它们的研究对象只能是具有服从性的成年人——其数据依赖于患者必须在笨重的脑扫描仪内保持静止。 /p p 　　此次，英国诺丁汉大学科学家马修· 布鲁克斯及其同事，研发出一套全新MEG系统，它结合了量子传感器和一种新的消除周围磁场的技术。其最终的产品是一个很轻便的头盔，它能够以毫秒级的分辨率记录MEG数据。为了证明这个设备有效，研究人员记录下一个实验对象做出自然行为（如点头、伸懒腰、喝饮料和玩球类游戏）时的各项测数。他们获得了可靠的数据记录，这些记录与当今最先进的扫描仪获得的数据不相上下。 /p p 　　该系统的潜在应用范围非常广。依靠这个设备，科学家现在可以在许多新环境下测试大脑功能，比如社交场合或在外部环境中行走时。这也是有史以来第一次，研究人员能够直接测量婴儿、幼童以及包括运动障碍人士在内的特殊患者的大脑活动。该系统将为人们带来精神病患者诊断和控制的新见解，并协助研究者评测发育障碍者和退行性疾病患者的大脑功能。 /p p 　　 strong 总编辑圈点 /strong /p p 　　同太空、海洋一样，人类大脑也是科学探索的前沿疆界。理解它的工作机制将大大加深人类对生命、对自己的认识。然而不得不承认，迄今为止人类大脑对科学家而言依然像个“黑匣子”，藏着太多尚未揭开的奥秘。要一步一步揭开它的面纱，现代医疗手段的进步是必经之路。一个可穿戴头部扫描仪看起来不起眼，但它可能为促进大脑研究发挥不小的作用。 /p

今年以来，全球几大消费电子巨头纷纷发力抢占以智能眼镜及智能手表为代表的可穿戴设备市场。而在本轮可穿戴设备的追逐热潮中，传感器已然成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。据美国《华尔街日报》的报道显示，苹果即将发布的iWatch智能手表就将整合至少10种传感器，这无疑将对传感器市场的大热进一步起到推波助澜的作用。此外，前瞻产业研究院在此前发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》中，曾预测2013-2017年中国传感器制造行业销售收入将保持快速增长，2017年行业销售收入将突破5000亿元。分析人士表示，苹果等巨头的示范效应叠加传感器市场规模超千亿，都将推动国内传感器市场加速发展，相关概念大概率将获得资金青睐。 　　iWatch将成传感器大热催化剂 　　据外媒报道，最近Sensoplex公司的首席执行官Hamid Farzaneh在采访中对iWatch中可能出现的传感器进行了推测。作为一家新型可穿戴产品设计和供应传感器模块公司，Sensoplex在此领域非常具有发言权。 　　据悉，Farzaneh专门对这10种传感器进行了分类，有五种可能性比较大，而另外五种则是较有可能。其认为，几乎肯定会被整合进iWatch的传感器，包括加速度传感器、陀螺仪、磁力计、晴雨表/气压传感器及环境温度传感器。 　　Farzaneh指出，加速度传感器似乎已经成为智能手机的标配，而iWatch将使用加速度传感器测量身体运动，并且可以记录用户步数以及睡眠习惯。而陀螺仪是一款不可缺少的组件，可以侦测转动。陀螺仪获得的数据可以与锻炼逻辑算法相互协作 而且陀螺仪还能让iWatch&ldquo 感知&rdquo 用户，比如举起手腕准备看表时，屏幕自动亮起。气压传感器则不仅仅可以向用户提供更准确的天气数据，还可感知海拔高度的变化，对于跑步爱好者和登山爱好者来说，海拔高度数据非常重要。 　　针对比较有可能被整合进iWatch的传感器，Farzaneh认为，包括心率监控仪、血氧传感器、皮肤电导传感器、皮肤温度传感器以及GPS。 　　除此之外，据《华尔街日报》报道称，台湾厂商广大电脑将成为iWatch的主要生产商。而LG将为苹果智能手表独家提供显示屏，这种屏幕拥有2.5英寸，为长方形设计，且呈拱形，支持触摸以及无线充电功能等特点。 　　iPhone 6或搭载气压计及 　　传感器装置 　　据科技博客9to5mac报道，当前业界关于苹果下一代iPhone的传闻正沸沸扬扬，似乎iPhone 6将采用更大的屏幕设计、重新启用金属面板等，已是板上钉钉的事情。近期又有知情人士爆料，iPhone 6可能将搭载运动气压计和大气传感器装置。 　　据介绍，在通常情况下，气压计是用来测量位置高度的一个装置，这一传感器已经普遍存在于常见的Android设备上，比如三星的Galaxy Nexus手机。对于徒步旅行者、登山者、骑行和一些希望能够获取自己当前位置精确高度的发烧友来说，气压计传感器装置很实用。当然，通过一些气压数据，气压计同时可以预测气温和天气状况。 　　业内人士表示，&ldquo iPhone 6可能将搭载运动气压计&rdquo 的传闻并非空穴来风，在苹果最新的软件开发工具包Xcode 6和iOS 8操作系统的代码上，可以找到相关信息。其中的CoreMotion APIs上，赫然显示有高度测量功能。 　　此外，在当前的苹果应用商店内，已有几款可以跟踪高度的应用存在，这些应用基于现有的GPS芯片和运动跟踪芯片。不过，据相关开发人员称，Xcode 6 和iOS 8中的高度测量基于新的技术框架，需要有新的苹果硬件支持。 　　上述开发人员称，iOS 8操作系统对新的测量高度的硬件支持，意味着苹果将在未来发布的iOS设备中嵌入这一新功能，这些设备不仅包括今年秋季推出的iPhone 6，还有可能覆盖新的ipad，甚至iWatch。 　　此外，开发人员在iOS 8上还找到了环境压力跟踪参数，根据这些参数，除了根据气压可以确定高度外，还可以分析周边降水或天气阴晴状况。开发人员称，未来iOS设备的这种天气预测功能。 　　5000亿市场引角逐 　　应该说，传感器已经成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。以谷歌眼镜为例，其内置了多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速等传感器的应用，这让谷歌眼镜实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可以完成拍照。虽然谷歌没有透露具体的技术细节，但是业界专家都认为，这主要是因为谷歌眼镜内置了红外传感器和距离传感器，在两者的有机结合下，用户眼睛活动被识别，从而最终实现对应用的操作。 　　而在可穿戴设备智能化升级的过程中，MEMS传感器是传感器发展的必然趋势。MEMS被称为微机电系统，主要包括传感器和执行器两类，广泛应用于包括智能手机、平板电脑和可穿戴设备等在内的消费电子领域。分析人士表示，各类传感器功能性的全融合将成为传感器的研发方向，未来可穿戴产品终端前景的发展将取决于传感器等产业链上游技术的提升，其中，MEMS创新应用将是可穿戴设备发展的源泉。 　　另外，早在去年，前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》就曾预测，2013-2017年传感器制造行业销售收入将保持快速增长，2017年行业销售收入将突破5000亿元。 　　具体而言，传感器制造行业研究小组认为，传感器制造行业的下游主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。鉴于传感器制造行业下游市场给力，我国传感器制造行业的前景值得期待。其一，传感器在机械行业将会有广阔的应用前景。未来机械行业将会广泛全面地应用信息技术，加快产品更新换代，提高产品技术含量，缩短与国际先进水平的差距，在机械产品中融入传感器、单片机、微处理器、PLC、NC、数字通信接口以及激光等现代信息技术和高新技术，提高产品的机电一体化、数字化、智能化和网络化的程度，使产品的技术含量、知识含量、附加值得以提高。其二，随着传感器技术作为物联网的核心技术，家电物联网的发展必定会带动相关传感器技术的大规模应用，传感器在家电领域的发展前景也十分广阔。其三，在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛范围内发挥作用的大趋势之下，传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。

科技日报讯 美国西北大学和伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的研究人员开发出一种仿皮的可穿戴式医疗设备，可以迅速对有心血管问题的人预警，或者给皮肤进行保湿。这项研究成果刊登在最新一期的《自然· 通信》在线版上。 　　据每日科学网、物理学家组织网近日报道，该小型装置大约5厘米见方，可直接放置在皮肤上，全天候进行健康监测。该无线技术采用柔性基板上数以千计的细小液晶来感测温度。当设备颜色变化，佩戴者便知道哪部分出状况了。 　　西北大学高级研究员黄永刚(音译)说：&ldquo 我们的设备是可不见的机械，它超薄、舒适，就像皮肤本身一样。该设备可在人们的手腕上测试。可想而知化妆品公司会有兴趣采用这种便携、非侵入性的方式来测量皮肤的干燥度。这是同类产品中的首个设备。&rdquo 　　该技术在皮肤的表面采用了瞬时温度变化，以确定血流量，这直接关联到心血管健康、皮肤水合作用的水平(当皮肤脱水，其热导率特性发生变化)。该研究联合第一作者、西北大学土木与环境工程研究助理教授张辉(音译)说，&ldquo 该设备非常实用，当你的皮肤被拉伸、压缩或扭曲，这个设备也随之拉伸、压缩或扭曲。&rdquo 　　该设备含高达3600个液晶数组，布置于一个薄、柔软、可拉伸的衬底。凭借3600个液晶，该光子器件具有3600个温度点，提供亚毫米级的空间分辨率，相当于目前在医院使用的红外技术。但红外技术比较昂贵，使用受限于临床和实验室设置，而新设备具有成本低和便携性。研究人员说，当晶体感应到温度变化后就会改变颜色，一个算法将温度数据转换为准确的健康报告，所有这一切在不到30秒内生成。 　　该论文的联合作者、伊利诺伊大学材料科学与工程教授约翰· A· 罗杰斯说：&ldquo 这些结果提供了第一个&lsquo 表皮&rsquo 光子传感器的例子，这项技术大大扩展了附着皮肤设备功能的范围，超出了单独使用电子产品的可能性。&rdquo 该技术和相关性基本药物已在这个研究中被证明，虽然在将该装置投入使用之前需要附加测试。

如果把智能系统比作“人”，那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器，感知周围环境并把数据传递给系统进行计算，对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入，各式各样传感器的用武之地大为拓宽，为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器：有用于摄像的CMOS图像传感器，有用于检查环境明暗的环境光传感器，还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪，等等。正是基于这些传感器，手机里的各种应用软件才能流畅工作，手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备，带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器，能够不分昼夜地获取大气信息，精准预测天气，甚至在月球上、火星上都有传感器工作，帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样，感知周围环境，帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于，传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度，远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射，耳朵听不见次声波和超声波，对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息，传感器都能“感受”到。随着生产力发展，人类越来越需要全方位地感知世界。1821年，科学家利用材料因温差产生电压的原理，研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初，人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器，这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代，出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器，如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，输出模拟信号。上世纪末开始，数字化传感器快速发展，通过“模拟/数字”转换模块，实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元，可以自动采集、处理数据，并能根据环境自动调整工作参数，数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说，传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同，硅在可见光照射下电阻会减小，石英受到压力后表面会产生电荷，等等。利用电阻与温度的对应关系，可以制成温度传感器，进一步给敏感元件添加隔热结构，依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系，可以制成红外传感器。在此基础上，还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系，制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应，人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”，以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化，并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术，人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号，并利用数模转换电路将电信号用数字表达，是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时，光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号，再按一定的规则用数字表达、存储，最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大，仅靠人工或者传统设备无法获取，凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取，于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器，人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货，由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术，都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关，它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿，在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器，由车载电脑进行处理，帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度，让汽车变得更安全、更好开。更进一步，无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息，一旦发现障碍物，便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑，也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况，当数据汇总到一起，智能化系统便会及时分析，凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来，人类的感官也可以借助传感器变得更加强大，构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前，各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本，向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化，呈现出蓬勃发展态势。其中，智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义，有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术，人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统，实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面，还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体，传感器每5分钟测一次血糖值，并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化，及时通过饮食和运动等方法调节血糖，有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外，人们还在研发可降解电子器件，让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上，并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料（炭黑、碳纳米管和石墨烯等）、金属纳米材料（金属纳米线、金属纳米颗粒等）、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料，可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合，可以制成“智能带”，把它穿戴在身体的不同部位，可实时监测与分析生理信息，帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域，新的规律陆续被发现，人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时，技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中，人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数；在高速实验中，需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机；在量子通信中，需要灵敏度达到单光子的光电探测器；在空天科技中，需要实现对高速运动物体和冷目标的探测，等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界，发现新现象新规律，提升传感器性能。随着科技快速发展，新材料新工艺不断投入应用，性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景，帮助人们“感受”美好生活。（作者：褚君浩，系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员）

运动手环和智慧手表不时出现在我们周围人的手腕上，穿戴式设备真的兴起了。刚刚出月子的潮妈Sarah最近托美国一个朋友买了一组连体衣，有意思的是，这个婴儿服上装有传感器，可以检测宝宝的呼吸、体温、身体姿势等。可穿戴，进军婴儿界啦。 　　对于新手爸妈，购物是一项基本工作，包括婴儿床、奶瓶、尿布、婴儿衣服以及很多听过没停过的日用品，哪些要买哪些可以忽略，一大堆的&ldquo 功课&rdquo 要做。比起买东西，更让他们头痛的是照顾婴儿。&ldquo 月子里就苦不堪言，等到三个月产假一过，工作一整天之后真的没精力再去时刻照看孩子，而且有的时候很难判断孩子的需求啊。&rdquo Sarah说。 　　Sarah买的那组神奇的连体衣花了200美元出头。衣服一共三件，白色全棉质地，绿色条纹看起来挺清爽，前襟还有一只可爱的塑料乌龟。乌龟是防水并可拆卸的，秘密就藏在乌龟里面：芯片会将收集来的数据，实时推送智能手机上，让妈妈能随时随地掌握宝宝的情况。 　　&ldquo 听起来不便宜，不过我特意买大一号，可以一直穿到6个月。款式是短袖连体，这段时间刚好适合穿，每天穿都没问题。再说二胎也能用得上，算起来每人每月消费100人民币，还好啦。&rdquo Sarah说，没人会比宝宝妈妈更操心孩子，更睡不安稳，花钱买安心，值了。 　　随着腕带式健康追踪设备越来越多，出现专门针对婴儿的健康追踪器也是情理之中，类似的产品还有婴儿脚环Sproutling、婴儿袜子Meet Owlet，售价在1000多人民币左右。不过，在记者看来，婴儿的状态很多变，如果时刻监控，各种数据轰炸，家长很容易处于紧张状态。其实我们自己，我们的父辈，我们的祖辈，都没使用这种高科技婴儿监测器就长大。再说，如果任何时候都知道自己的婴儿下一秒钟会做什么，那生活的乐趣是不是会少许多呢?

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 疫情期间红外传感器大放异彩，使得多家上市公司业绩成长超预期。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 日前，多家以红外传感器为主营业务的上市公司发布上半年业绩预告，受益于疫情期间下游需求大增业绩均实现大幅增长。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 森霸传感7月20日晚间披露业绩预告称，2020年上半年净利润预计为7,805.59万元至8,531.69万元，比上年同期增长115%至135%；7月14日，高德红外半年度业绩修正预告显示，预计净利润为4.78亿元-5.38亿元，同比增长220%-260%；6月15日晚，汉威科技发布半年度业绩预告，预计净利润1.13亿元-1.30亿元，同比增长30%-50%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 当前热电堆红外传感器在公共卫生、安防监控、消费电子等领域的应用广泛，市场空间十分广阔。在此基础上，新型冠状病毒肺炎疫情的爆发为测温仪带来大量需求。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " “该需求并不是短暂脉冲式的，预计会延续到2021年。”东兴证券分析师刘奕司指出：“由于我国人口和城市众多，因此后续国内对于各类测温仪，特别是自动大型设备的需求会贯穿全年，甚至会到明年。另一方面，我国红外测温设备企业产品价格低廉，性能优越，在满足国内需求的同时，海外对于其产品的需求也不容忽视。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 中商产业研究院编制的《中国红外传感器行业市场前景及投资研究报告》显示，手持红外测温仪市场需求超常释放，2020年产量预计达65万台。与此同时，全自动红外测温仪将在2020年达到6万台。 /p p style=" margin: 0px auto text-rendering: optimizelegibility padding: 0px max-width: 655px color: rgb(83, 83, 83) font-family: " microsoft=" " white-space:=" " background-color:=" " text-align:=" " text-indent:=" " line-height:=" " strong 激增的民用市场 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 全球传感器市场快速发展，热电堆红外传感器的市场需求迫切。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 从需求端来看，随着适用场景和应用范围的不断扩大，红外热像仪在民用市场的消费额保持着很快的增长速度。根据Maxtech international以及北京欧立信咨询中心数据预测，2020年全球传感器市场规模有望达到2580亿美元，其中民用红外市场规模达56.01亿美元，同比增长11.11%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 同时，受疫情的影响，下游应用市场对热电堆红外传感器的需求十分迫切。据预测，到2023年全球民用红外市场规模将达74.65亿美元。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 从供给端来看，虽然民用红外热像仪的厂商众多，但是市场份额相对集中。根据 Yole 的统计，2019年中国内部仍然以森霸传感、高德红外等少数几个公司为主导，市占率超过全国总消费额的70%。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 根据西部证券分析师邢开允的测算，在假设手持式红外体温枪渗透率分别为30%、50%、70%的情况下，分别对应手持红外设备需求为2.6、4.3、6.0亿台。假设热电堆型传感器价格为每颗10元，对应市场空间分别为25.7、42.8、60.0 亿元。市场空间总体较大。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 值得注意的是，相比疫情暴发前的行业正常需求，疫情的暴发致使额温枪及耳温仪客户端的订单需求暴涨，带动红外温度传感器供应紧张。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 彼时，2月中下旬，额温枪曾一枪难求，从100元/支的价格炒到了500~600元/支。武汉某红外仪公司一位职员告诉21世纪经济报道记者：“订单数量曾涨到红外传感器厂商从未预期过的数量。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 以杭州晶华微电子有限公司为例，其在疫情期间红外测温传感器订单量就翻了十几倍。晶华微总经理罗伟绍博士介绍道：“目前红外测温芯片市场需求巨大，晶华微收到的客户订单数量日益攀升，年初开始发货给客户，不到两个月就已完成去年全年的销售任务。” /p p style=" margin: 0px auto text-rendering: optimizelegibility padding: 0px max-width: 655px color: rgb(83, 83, 83) font-family: " microsoft=" " white-space:=" " background-color:=" " text-align:=" " text-indent:=" " line-height:=" " strong 新产品竞逐 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 随着下游物联网产业的快速发展，我国传感器技术取得了长足进步，与发达国家的差距正在缩小。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 据高德红外7月21日发布的公告，全资子公司武汉高德微机电与传感工业技术研究院有限公司将投资设立孙公司武汉卓芯科技有限公司，旨在依托现有的红外核心芯片等相关方面的技术创新构建面向人工智能、自动驾驶、智慧安全支付等领域的微机电系统应用制造平台，实现微机电系统产业集群。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对此，武汉高德智感科技有限公司副总经理王鹏公开表示：“国内的需求逐步转向常规化，都不是那种紧急的需求了，所以说就把以前放了两个月的常规的产品线，都转入了正式开发阶段。同时也加快了新产品的研究，主要从核心底层芯片的开发，以及算法、图像处理、电器的可靠性等方面来做，都有了很大的提升。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 而汉威科技在疫情后则以传感器为核心，形成了“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的物联网解决方案，公司也表示红外热电堆传感器正在积极向消费电子类产品进行研发布局。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 汉威科技董秘办表示：“目前热电堆产品市场价格相较高峰期有所回落，但仍然保持了一定的订单量水平，由于疫情未来还存在一定不确定性，目前预测公司全年销量订单方面言之尚早。公司的其他业务板块，如智慧城市、工业安防、智慧环保等业务随着国内复工复产的推进，也都在持续加快项目落地和市场拓展，现已恢复原有经营水平，订单情况保持良好，对下半年的经营充满信心。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 但传感器行业本身技术壁垒高、投资大、周期长、产业链复杂。这也就是说，生产一颗传感器需要从研发、设计、制造、封装、测试、软件、芯片到最后的系统应用，每一道工艺都彰显了高科技，也意味着高难度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在未来5年，随着红外仪市场需求的快速增长，可以预期包括森霸传感、高德红外在内的红外传感器供应商将不断增加产能。但总体而言，由于红外仪的研制与生产的技术难度较大，新产品的研制周期较长，其它行业的资本难以进入该行业。因此，红外仪市场的供给不可能在短期内再次急速扩张，市场竞争更多的是体现在各个公司间新产品开发方面的竞争上。 /p p br/ /p

在首次出现临床症状之前，阿尔茨海默病有15—20年的无症状期。一个研究小组利用在德国波鸿鲁尔大学开发的免疫红外传感器，最早可在临床症状出现前17年，在血液中识别出阿尔茨海默病外在症状的标志。其原理是检测蛋白质生物标记物&beta -淀粉样蛋白的错误折叠。波鸿鲁尔大学蛋白质诊断中心的创始主任克劳斯格威特教授说：“我们的目标是在阿尔茨海默病达到晚期之前，甚至在大脑中形成有毒斑块之前，通过简单的血液测试来确定阿尔茨海默病的风险，以确保及时启动治疗。”该研究小组在最近的《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会杂志》上发表了研究结果。他们分析了在德国萨尔州进行的ESTHER研究参与者的血浆，以寻找潜在的阿尔茨海默病生物标志物。血液样本是在2000年至2002年期间采集的，参与者当时的年龄在50—75岁之间，还未被诊断出患有阿尔茨海默病。研究比较了在17年的跟踪调查中被诊断为阿尔茨海默病的68名患者和240名未被诊断为阿尔茨海默病的对照组受试者，以确定能否在早期的血液样本中检测到阿尔茨海默病的特征。这种免疫红外传感器正确识别出了68名最终患上阿尔茨海默病的测试者。为了进行比较，研究人员使用了互补的、高度灵敏的SIMOA（互补单分子阵列）技术来分析其他生物标记物，特别是P-tau181生物标记物。结果发现，胶质纤维蛋白（GFAP）的浓度可以在临床阶段之前的17年内指示疾病。通过结合&beta -淀粉样蛋白错误折叠与GFAP浓度，研究人员能进一步提高无症状阶段测试的准确性。研究人员希望，基于&beta -淀粉样蛋白错误折叠的早期诊断可以使患者在早期阶段就使用相关药物，从而产生更好的效果。尽管这种免疫红外传感器仍在优化中，但该技术已在全球范围内获得专利。格威特说：“我们计划利用这种错误折叠测试建立一种针对老年人的筛查方法，以确定他们患阿尔茨海默病的风险。”

在春夏秋冬四个季节中，夏季可以说是最适合进行户外运动的季节。不过毒辣的阳光和较高的温度也让进行户外活动的人们随时有着脱水中暑的危险。为了解决这个问题，Sandia National Laboratories近日研制成功了一款手腕式传感器，能告诉人们什么时候该补充水份了。 　　该传感器的背面分布有一系列微型探针，能够在与手腕皮肤接触时轻微刺入皮肤内部来检测细胞间的含水量。当含水量低于预设的警戒值时，该传感器就会发出警告，提醒用户喝水的时间到了。从功能上来看，该传感器在体育和军事领域都有着广阔的应用前景，此外还可以用于医疗行业，比如监测病人的脱水状况。目前Sandia National Laboratories正在努力实现脱水腕式传感器的商业化应用，说不定未来几年内就会出现能够提醒用户喝水的智能手表了。

当前智能可穿戴概念炙手可热，已经成为IT业界新的爆发点，据IDC报告预测，2015年可穿戴设备的出货量将达到5千万台。然而，红火的市场背后，是相关指导标准缺失的尴尬。近日，德国莱茵TÜ V 在北京为联想集团颁发了全球首张智能可穿戴设备证书，为标准制定做出有益尝试。据悉，中国可穿戴计算产业联盟(以下简称CWCISA)也将在本月中旬就可穿戴标准制定与检测开展工作。 　　据CNN 2014年2月24日报道,有许多用户反映Fitbit公司的Force系列运动追踪腕带易导致皮肤过敏发炎,因而Fitbit决定召回所有该系列产品。这是第一次在可穿戴市场上引发的安全人身安全问题，引起业内哗然。Fitbit首席执行官詹姆斯· 帕克(James Park)在致用户的信中表示，约有1.7%的Force腕带用户反馈了皮肤过敏的情况。这种接触过敏性皮炎很有可能是因为该设备不锈钢部分中的镍，或是腕带中使用的粘合剂等成分而导致的。 　　实际上，对于IT产品的信息安全争论一直不绝于耳，对这些比较隐私的信息的保护力度是远远不够的。来自安全公司Accellion的报告称，英国地区内有超过80%的受访企业表示不断增多的可穿戴设备将会带来更多的风险，有77%的企业并没有将可穿戴设备纳入到他们的移动安全策略范围之内。卡巴斯基实验室的高级安全研究员大卫· 雅各比(David Jacoby)说道，&ldquo 黑客甚至能够在用户毫不知情的情况就已经侵入他的可穿戴设备了。&rdquo 　　为何行业标准的出台如此引人注目?众所周知，可穿戴设备紧贴人体，需要使用者长时间佩戴，如果不能满足基本的安全标准，将轻易威胁人体健康 可穿戴设备若被黑客入侵，同时还存在隐私数据被滥用的风险。而据中国可穿戴计算产业联盟秘书长杨昕介绍，目前国内外都还没有专门针对可穿戴设备的应用标准，这使得国内可穿戴产品质量参差不齐，市场鱼龙混杂，极大地阻碍了消费者对于可穿戴产品的接受 另一方面，对于企业来说，标准的缺失也使得可穿戴设备难以拓展到医疗、养老、儿童跟踪定位等社会热点领域，直接限制市场的快速发展。 　　那么可穿戴行业存在哪些亟待解决的标准问题呢?CWCISA认为，可穿戴设备本身、电池和电源适配器的安全性，无线连接、电磁兼容、有害物质的使用需要进行全方面的认证评估范围，以最大化地减少给可能给用户造成的危害。同时，基础数据的准确性、软件的缺陷问题都值得考虑，尤其是植入性的产品，直接影响人体健康，更急迫需要行业标准的规范。 　　据CWCISA秘书长杨昕介绍，近期中国可穿戴计算产业联盟将筹备成立标准与培训专业委员，积极推动中国可穿戴标准的落地。届时，联盟将与国内外知名标准化及认证检测机构合作，根据市场热点即时推出有关产品的行业标准及认证。 　　同时，CWCISA将适时把可穿戴有关行业标准上升为国家强制检测标准，并制订可穿戴产品在不同领域的应用规范，帮助企业针对养老与医疗健康等行业开发更加多样的应用。 　　杨昕表示，CWCISA将组织国内最顶尖的生产研发企业与国际标准化研究机构的合作，帮助中国顶尖的制造与研发机构申请国际性技术标准。

11月月22日，笔者参加了由中国移动研究院主办的&ldquo 移动LABS无限论坛&mdash &mdash 可穿戴设备专场&rdquo ，中国移动研究院院长黄晓庆先生及来自科研单位、生产厂商、销售渠道、产业组织和科技媒体等业内资深人士分享了自己对产业、产品的看法。 　　论坛上有人认为，可穿戴设备只是&ldquo 圈内热&rdquo ，普通用户大多没有感觉，因为绝大部分产品并没有解决用户真正的刚需问题。720健康管家创始人(飞象网CEO)项立刚抛出观点，当前可穿戴设备至少满足了&ldquo 装逼&rdquo 这个刚需，赢得阵阵掌声。尽管笔者不倾向于赞同，但从现实情况来看，确实是如此，无可辩驳。故，借用其观点，作为本篇文章题目。 　　可穿戴设备规模发展之后，要满足的绝不仅仅是&ldquo 装逼&rdquo 的诉求。可穿戴设备未来发展空间比智能手机要大，因为它可以与人体更加紧密的结合，可以为用户提供关于身体或所处环境的实时监测、数据分析及合理建议，在此基础之上，强化身体、增强感官、提升日常不具备的能力。相对于智能手机来说，可穿戴设备更像人体的一个器官。 　　前景是美好的，现实是骨干的。两大问题摆在面前：面向用户，可穿戴设备从中看到中用，还要经历哪些路程?面向产业，可穿戴设备从烧钱到赚钱，还需要经历多长时间?结合论坛分享及个人看法，笔者进行如下梳理总结。 　　一、从中看到中用，可穿戴设备产品登堂入室，还需要实现&ldquo 三个跨越&rdquo 　　用户需求一直那里，无论是生活中对健康、对便利性的需要，还是工作上解放双手、远程支撑的诉求，大多没有得到很好满足，或者目前没有更好的方式满足。从普遍性来看，可穿戴设备中看不中用，说到底还是产品问题。解决这些共性问题，需要实现三个跨越： 　　一是元器件的跨越。元器件的质量、性能、大小、材料等决定着产品的功能与用户体验。与用户最直接相关的，首当其冲的是电池，如果续航能力不强，经常需要充电，很容易引起用户反感。在解决耗电问题上，一种方式是平衡性能与功耗之间的关系，有所取舍 另一种就是探索新的供电方式，移动研究院的黄院长提出，既然是可穿戴设备，可以考虑将人体散出的能量转化为电能供电，这也是一个可以研究的方向。 　　二是用户体验的跨越。视觉感受问题容易解决了，毕竟大部分用户不会过于刁钻。困难的是功能问题。交互方面，随身佩戴产品如手环、手表，没有屏幕的话，体验会很差，不能直接与产品交互，给人感觉这就是个数据收集器，用户想看到相关分析数据、结果必须依赖于手机和电脑，体验不佳。在交互方式上，如果屏幕小，利用触摸方式感知很差，可以可虑通过声音、眼睛动作等方式使得交互更加人性化。功能数量方面，大而全的设置要么功耗较大，要么大多功能闲置 小而专是一个方向，以更集中的方式解决用户的一两个痛点。 　　三是与数据和服务结合的跨越。所有不提供软件服务和数据服务的可穿戴设备都是耍流氓。可穿戴设备本身价值并不大，关键在于其获得的数据与提供的服务，越垂直越深度往往价值越大。需要注意的是，用户要的不只是数据，大部分用户对一些数据本身是没有概念的，经过分析得出的结果和解决方案才是最重要的。所有数据监测不准的可穿戴设都是耍流氓。不准确的数据会降低用户的信任感，如果是健康类数据，如测试心率、血压，不准确的话，容易出事情。如果数据不准确，基于数据的分析及解决方案都是空谈。如果监测慢性疾病的设备，能够通过CDC健康认证等，则会大大增加用户的使用信心。 　　二、从烧钱到赚钱，可穿戴设备市场规模达千亿级，至少需要五年时间 　　做可穿戴设备之前，需要考虑好自己能够烧多少钱。对于绝大部分企业来说，烧钱到产业规模化发展的一天，可以说是迎来了曙光。在这之前基本都是战略性投资与布局。那么，多大的市场才是规模化发展的引爆点呢?至少千亿级。对于整个产业是否赚钱，涉及维度较多，这里仅从市场规模进行测算。 　　市场调研机构ABI Research预计，2018年全球可穿戴设备市场出货量将达4.85台。BI Intelligence认为，鉴于目前该行业的前景仍存在较多不确定性，2018年出货量将达3亿台。而根据艾瑞咨询调研与预测数据显示，2013年国内可穿戴设备均价300元/台，2016年大约230元/台。考虑到全球产品均价高于国内，以及可穿戴设备整体市场均价呈下降趋势，预计2018年可穿戴设备市场规模约在700亿元-1100亿元左右，保守估计，2019年可穿戴设备市场将达千亿级，成为规模化发展的引爆点。 　　在走向千亿级市场规模的过程中，需要产业链上下游协同配合，解决共性问题，共同推进产业发展。 　　1、专有设计平台推出与推广。类似于手机产业链上的MTK交钥匙平台，对于推动可穿戴产业成熟具有重要作用。飞思卡尔基于混合ARM架构的一体化可穿戴开发平台解决方案能帮助可穿戴企业更快速的落地产品。英特尔在该领域也有所布局。2015年各大处理器厂商将陆续公布高度整合的低功耗硬件平台和参考设计，这将进一步推动整体可穿戴设备市场的规模，加快可穿戴设备的硬件成熟。 　　2、找到良好的商业模式，活下去。对于类似三星等企业，可穿戴设备是战略性投资，短期内无需考虑商业模式的问题，以及赚钱的问题。而对于大部分创业型企业来说，前期要考虑通过硬件赚钱，软件、数据与服务为硬件增值 在未来发展中，硬件利润空间会减小甚至免费，通过数据和服务赚钱。所以当前阶段，做硬件的要赚钱，做数据的要挺住。 　　3、完善产业生态以及教育市场。完善产业生态需要产业链各个环节共同努力，也包括产业联盟的推波助澜。这个过程中，运营商应该发挥更多的作用，无论是在资源的投入力度还是在数据与服务的提供上，应该秉承开放、合作的心态，促进产业良性发展。教育市场是整个产业的事情。在规模到达一定程度之前，要正确的引导市场发展、引导用户消费，产品多样化、渠道模式O2O等很必要，价格乱战、抄袭之风等尽量避免。 　　本文作者陈述，科技专栏作者。微信公众号：陈述(mhy_chenshu)。