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前言 傳感器是能夠感測周圍環境的智能電子元器件。因為傳感器小型化趨勢為其開拓了更廣泛的應用空間，所以，就其本身而言，傳感器不是科技創新或新領域，而是一項不斷發展的技術。隨著IC制造工藝進步，小型化成為傳感器產業的新趨勢。傳感器正在改變著用戶的感知和行為。 MEMS(微機電系統)是一項小型化的制造技術，可最大程度地縮減傳感器的尺寸。MEMS傳感器是由負責感測和執行功能的不同器件組成。MEMS對給定輸入或環境條件做出反應，并輸出一個測量值。傳感器芯片既可單獨工作，又可以與處理器集成在一起。傳感器輸出既可是模擬信號也可以是數字信號。 新的半導體技術能夠讓設計企業和制造商在消費電子產品內實現傳感器用例，這在過去是不可能的，因為傳感器尺寸過大。溫度傳感器、濕度傳感器、運動傳感器、光傳感器、環境傳感器是我們在日常生活中常見的傳感器，至于是哪一種傳感器，取決于用例和商業領域。有些電子系統裝有多個傳感器，為實現一個任務，這些傳感器需要協同工作，這又稱為傳感器融合(http://en.wikipedia.org/wiki/Sensor_fusion)。智能手機是最常見的傳感器融合實例，智能手機內有傳感器和相關算法，所以我們才能用手勢玩視頻游戲。 傳感器給人類生活帶來哪些好處 傳感器給人類生活帶來很多好處。在最簡單用例中，一個電路板上整合多個傳感器，每個傳感器獨立向主處理器傳送測量數據。在收到傳感器數據后，用戶還可以做出相應的反應。按照對人類生活方式的影響分析，傳感器和連接技術有很多用例。涉及傳感器和連接技術的所有用例都屬于物聯網(IoT)范疇。物聯網可定義為由傳感器芯片和連接技術構成的系統拓撲。在下面物聯網領域，傳感器具有關鍵作用： • 智能樓宇/家居 • 智能城市照明 • 健身器材 智能樓宇/家居 隨著新技術問世，人們越來越關注如何提高樓宇家居的能效、安全和響應速度。這項事業以及人類社會將會從物聯網發展中受益良多。互聯網進一步繁榮和傳感器的低功耗技術正在幫助我們發展智能樓宇家居。支持BT/BTLE[Bluetooth/Bluetooth Low Energy]、Wi-Fi [Wireless Fidelity]、NFC [近距離通信]和3G服務的智能手機是推動智能樓宇家居等物聯網發展的要素。意法半導體開發出了無線網關解決方案。在智能家居中，無線網關是中心站，多個傳感器節點(運動傳感器、壓力傳感器、光傳感器、濕度傳感器、麥克風)安放在不同位置，與網關中心站通信。因此，整個系統由無線網關中心站和傳感器節點兩個主模塊組成。 • 無線中心/網關站:網關站或中心站可理解為家庭DSL路由器，負責與傳感器節點通信，控制傳感器節點。網關板有兩個主要無線連接技術。 • 傳感器節點:在傳感器板上有多個傳感器，例如，壓力傳感器、濕度傳感器、 運動MEMS、光傳感器和麥克風。傳感器板讀取傳感器的環境數據，并發送到網關中心站。用戶可以用智能手機連接網關站，查看傳感器數據。用戶可以登錄網絡應用軟件，查看傳感器板發送的數據。 
圖1:智能樓宇框圖
圖2:監控智能樓宇解決方案的安卓應用軟件
圖3:監視傳感器參數的網絡應用軟件 圖4軟件工具用于首次部署傳感器節點，并將其與網絡應用軟件集成在一起。該工具能夠讓用戶添加節點，在網絡應用軟件中配置和注冊節點。在注冊完成后，用戶可以登錄網絡應用軟件，查看節點的傳感器數據，如圖3所示。
圖4:配置系統的軟件工具 智能城市照明 智能街道照明是傳感器配合自動化和通信技術幫助社會節省能降耗的應用領域之一。該解決方案將現有的街道照明系統變成智能街道照明系統，利用6LoWAPN技術給每支路燈分配一個獨一無二的網絡地址，使它們能夠通過現有網絡基礎設施通信。每個路燈上的傳感器將發送自然光線強度反饋信號，從而靈活地控制路燈耗電量，摒棄按照時間設置路燈開關的做法，這讓用戶能夠單獨監控一支路燈或全城路燈，促進智能城市概念的發展。此外，智能照明系統還能幫助用戶監視系統錯誤，在發生盜電事件時及時報警。 在圖5所示的網格拓撲內，一支路燈可兼作集中器，與其它路燈相連。集中器將通過互聯網發送數據，管理員可查看所有路燈的狀態，并執行相應的控制措施，如圖6所示。
圖5:智能城市照明解決方案
圖6:監控智能樓宇解決方案的網絡應用軟件 健身器材 健身器材是傳感器未來在提高人類生活中起重要作用的應用領域。傳感器能夠讓醫療產品廠商開發便攜醫療解決方案。這些便攜醫療解決方案可連接智能手機，通過安全網絡向醫生、醫院和醫療保險公司傳送健康狀態參數。計步器、 數字式溫度計、HB計、脈沖 – 血氧儀、BP計是與智能手機和應用通信的用例。手環式計步器是意法半導體提供的生產級產品設計解決方案。該設計包括記錄身體運動的MEMS運動傳感器和在微控制器上運行的步數算法。該設計還有近距離通信芯片，用戶可通過NFC智能手機讀取數據。
圖7:手環式計步器 如圖7所示，手環式計步器的組件是運動MEMS、 NFC標簽和STM32微控制器。 如圖8所示，安卓應用軟件利用NFC技術讀取數據，并為用戶保存數據，將其轉換成圖表供用戶查看。
圖8:手環式計步器安卓應用軟件 總之，在我們生活的周圍有智能電子系統，這些系統由各種傳感器組成，讓我們的生活變得簡便快捷。半導體技術有助于傳感器和其它芯片微型化，智能電子產品讓我們的生活方式更智能。 |
