《計量資訊速遞(dì)》消息(xī) 11月8-9日,第十二屆全國化學傳感器學(xué)術會議在成都都江堰舉行。本次會議期(qī)間,中國科(kē)學院長春應用化(huà)學研究所現代分析技術工程實(shí)驗室(shì)牛利研究員做了題為《移動(dòng)設備上的傳(chuán)感分析》的報告。
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中國科學院長春應用化學研(yán)究所現代分析技(jì)術(shù)工程(chéng)實驗(yàn)室牛利研究員
智能移動設備近年(nián)來發展迅速,不僅市場占(zhàn)有率急劇增長(zhǎng),而且其功能愈來愈多樣化。它們(men)早(zǎo)已不再(zài)是簡單的通訊設備,它們可以幫你監測環境質量,還可(kě)以是你的醫療助手,也可以隨時(shí)變身為日常生活中的各種日(rì)用品。在這些引人注目的變化背後,離不開(kāi)傳感技(jì)術的默默支持。在(zài)此次報告中,牛利研究員介紹了為了滿足日益(yì)增長(zhǎng)的(de)移動分析檢測需求,國(guó)內外研究人員所開發的各類基於傳感技術的智能移(yí)動設備分析檢測方法。
據介紹,目前有(yǒu)很多研究者致力於將智能移動設備作為傳感裝置(zhì)的探(tàn)索,將其應用於(yú)不同的分析檢測領域。依照其實現方式的不同,可將基於智能移動(dòng)設備的分析檢(jiǎn)測(cè)方法分為三類:一是以智能移(yí)動設備(bèi)內置的傳感器為基礎,配(pèi)合相關的應(yīng)用,直接對一些物理量或人體特征進行檢測;二是以智能移動設備內置的傳感器為基礎,配合相關的檢測附件,再加上相關的應用(yòng)軟件和(hé)數(shù)據處理算法,對被測對(duì)象進行檢測;第三種是采用獨立的外部便攜式(shì)檢測設備,兩者之(zhī)間通過有線或者(zhě)無線的通信方式傳(chuán)遞數(shù)據,或將(jiāng)智能移動設備內置的傳感器與(yǔ)外部傳感器相結(jié)合,實(shí)現更加複雜的檢測功能。無論是采取哪種方式,新型的、高效的微型化傳感器件都是移動分析檢(jiǎn)測設備(bèi)的重(chóng)要組成部分(fèn)。
牛(niú)利(lì)表示,近年來研究者們(men)在傳感器的微型化、移動化方(fāng)麵開展了大量的研究,已經有一些商業化分析應用產品(pǐn)研(yán)製成功,並投入市場(chǎng)。如在生物醫學方麵(miàn)的應用有:Runtastic 公司(sī)的心率檢測應用,通過智能手機上的攝像頭采集皮膚顏色變化來監測人的心率;華盛頓大學(xué)醫學中心開發了一款 iphoness 應用程序,可以(yǐ)運用呼吸(xī)的音頻算法(fǎ)來測量肺活量;在 ioses 設備底部連接便攜式的酒(jiǔ)精傳感器(qì)件,可以準確地檢測呼出氣(qì)體中的酒精含量;根據反射式光學技術檢測手指的血容量隨(suí)著心髒功能的變化,可以獲得用(yòng)戶心率(lǜ)、血液氧含量和呼吸頻率等方(fāng)麵的(de)信息。其他相關的應用還有皮膚含水量(liàng)測試儀、超聲波成像係(xì)統、智能家用血壓計、便攜式腦部掃描(miáo)儀、手機聽診器、移動尿檢實驗室等。
在環境監測方(fāng)麵,也有不少基於移動設備和傳感器的新應用。如墨跡推出的空氣果(編(biān)者注:從公開消息渠道顯(xiǎn)示,截止9月23日銷售2000台),采用了使(shǐ)用激光散(sàn)射技術的(de)傳感器,可以用於監測PM2.5、二氧化碳、溫濕度等數據;Alima內部嵌入了獨特(tè)的氣流響應傳(chuán)感器,可以將VOC、顆粒物、溫濕度等數據結果和建議發送到移動設(shè)備上;另外還有紫外線強度監測、室內電磁(cí)輻射監(jiān)測、水體氯氣含量光分析、土壤中TNT光學檢測、環境光芯片顯微鏡、魚塘水體遠程監控及無線傳感網絡等(děng)應用。
此外,還(hái)有一些特別的創(chuàng)新應用,如台灣Opaike公(gōng)司推出激光演示器應用(yòng),通過(guò)在耳機插(chā)孔中插入一個精細的小光釘,即可用作演示文檔翻頁;蘇黎世聯(lián)邦理工學研究人(rén)員基於手機的慣性傳感器將普通的Adroid智能手機變(biàn)成了移動的3D掃描儀(yí)……
基於電化學傳感器的移動檢測係統有著許多優點,因為電化學分析方法本身(shēn)具有檢測靈敏度高(gāo)、選擇性好、設備簡(jiǎn)單(dān)、操作方便和應用範圍廣等優點,並且許(xǔ)多方法便於自動化,可用於連續、自動及遙控測量。
在報告最後,牛利研究(jiū)員(yuán)介(jiè)紹(shào)了自己的課題組所做的一些電化學傳感器研究工作,以(yǐ)及這些研究成果與移動設備的聯接應用。如無線數據傳輸電化學係統、人體酒精含量電化學傳感芯片(piàn)、便攜式(shì)雙酚A電化學檢測係統(tǒng)、多通道電(diàn)位分析係(xì)統、毒害氣體電化學傳感分析,以及與其他單位(wèi)合作推出的智能家居化學傳感係統(tǒng)等。
雖然,目前這些產品銷售並未顯示出良好業績,有些應用甚至給人以“無厘頭”的感覺;但是,隨著移動設備和傳感器結合越來越(yuè)緊密,產品、應用也會越來越完(wán)善,類似當年隻能接、打電話的“大哥大”,最終能進化成今天功能繁多的“智能手機”;今天(tiān)的智能(néng)移動設備與傳感器(qì)結合之路,誰能說就一定沒有“春天”?