感測(cè)網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的第一線架構(gòu)，透過建置于傳感器擷取設(shè)備數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)傳送至上層系統(tǒng)，若感測(cè)數(shù)據(jù)不完整或不精確，后續(xù)環(huán)節(jié)的所有運(yùn)作效率將大打折扣甚至失效，因此近年來各大廠商紛紛強(qiáng)化感測(cè)技術(shù)的相關(guān)研發(fā)，且針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域推出專屬產(chǎn)品。

　　奧地利微電子臺(tái)灣區(qū)總經(jīng)理李定翰

　　奧地利微電子臺(tái)灣區(qū)總經(jīng)理李定翰指出，感測(cè)技術(shù)發(fā)展已有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，過去的應(yīng)用有限，因此技術(shù)發(fā)展并不快，物聯(lián)網(wǎng)的興起讓此技術(shù)有了截然不同的面貌，以往由于應(yīng)用領(lǐng)域固定，系統(tǒng)對(duì)傳感器的需求并不高，只要能正常運(yùn)作就可以，不過物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用多元，傳感器也就必須因應(yīng)系統(tǒng)需求而有特別的設(shè)計(jì)，以色彩傳感器來說，過去僅需要分辨基本的RGB，現(xiàn)在部分應(yīng)用則需要透過頻譜偵測(cè)功能偵測(cè)物質(zhì)。

　　不同需求的封裝設(shè)計(jì)

　　物聯(lián)網(wǎng)帶來的影響除了感測(cè)技術(shù)本身的精進(jìn)外，外部的構(gòu)造也是其一，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)走向整合，不同傳感器有可能被整合在同一封裝中，而在此設(shè)計(jì)中，不同傳感器在同時(shí)運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的干擾要如何解決，這都是現(xiàn)在的傳感器廠商在設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)，必須面對(duì)的考驗(yàn)。

　　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用都是針對(duì)特定垂直產(chǎn)業(yè)，如醫(yī)療、交通、制造、建筑等，李定翰就指出，這些領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)的功能需求不同，因此系統(tǒng)中的零組件、模塊、設(shè)備等，都會(huì)有一定程度的特殊需求，例如國(guó)土監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，會(huì)需要將傳感器長(zhǎng)期設(shè)置在戶外，在耗電、強(qiáng)固性等部分就需要有特殊設(shè)計(jì)，若應(yīng)用于智能家庭設(shè)備，由于傳感器需內(nèi)建于家電設(shè)備中，小體積的設(shè)計(jì)需求就會(huì)高于功耗，整體來看，制造、醫(yī)療、電力等應(yīng)用場(chǎng)域，對(duì)傳感器的規(guī)格需求較為特殊。

　　李定翰表示，制造業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，感測(cè)與RFID成為整體系統(tǒng)的重要技術(shù)之一。由于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，系統(tǒng)必須獲得真實(shí)世界的相關(guān)數(shù)據(jù)，才能進(jìn)一步透過實(shí)時(shí)分析、匯整，利用人工智能推導(dǎo)出優(yōu)化的生產(chǎn)決策，而產(chǎn)線終端要讓每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能準(zhǔn)確被追蹤、紀(jì)錄，就必須導(dǎo)入兼具低成本、體積小、易追蹤多重優(yōu)勢(shì)的RFID無線射頻標(biāo)簽技術(shù)方案，同時(shí)再搭配如機(jī)器視覺、各式動(dòng)作感測(cè)組件輔助，取得每個(gè)加工工序的執(zhí)行狀態(tài)。

　　機(jī)器視覺感測(cè)改朝換代

　　在此同時(shí)傳感器也持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化與更新，越來越多整合進(jìn)階嵌入式運(yùn)算技術(shù)的傳感器相繼推出，借以追蹤高速產(chǎn)線的加工對(duì)象實(shí)時(shí)監(jiān)控與紀(jì)錄用途，透過嵌入式系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)，也能讓傳感器在體積不變的條件下，提供產(chǎn)線更進(jìn)階的感測(cè)、預(yù)先分析與高速處理能力，同時(shí)更輕、更小、功能更強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合多重環(huán)境傳感器方案，也可大幅降低智能對(duì)象整合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)通技術(shù)的難度與成本。

　　傳感器在智能工廠的另一個(gè)應(yīng)用重點(diǎn)是機(jī)器視覺，機(jī)器視覺主要應(yīng)用于制程上，對(duì)分辨率的要求相當(dāng)高，過去所采用的影像傳感器以CCD為主，不過近年來CMOS影像傳感器的分辨率快速提升，已然躍居機(jī)器視覺主流，各大影像傳感器廠商的CCD出貨量逐漸減少，龍頭廠商Sony已決定從2017年起逐步減少CCD，專注于CMOS傳感器研發(fā)。

　　與CCD相較，CMOS的優(yōu)勢(shì)在于成本低、耗電需求少、容易制造生產(chǎn)，早期因噪聲難以控制，只用于低價(jià)產(chǎn)品;近年來因新技術(shù)導(dǎo)入，CMOS的成像效果已逐步跟上甚至超越CCD，目前CCD在天文、低亮度、動(dòng)態(tài)攝影等領(lǐng)域仍有其優(yōu)勢(shì)，不過在制程檢測(cè)，已為CMOS取代。

　　李定翰指出，除了制造業(yè)外，醫(yī)療系統(tǒng)對(duì)傳感器的需求也與一般應(yīng)用大不相同，感測(cè)技術(shù)在醫(yī)療的應(yīng)用主要用來偵測(cè)患者的生理訊號(hào)，生理訊號(hào)主要分成幾種，包含屬于生理電訊號(hào)、生理化學(xué)訊號(hào)、生理機(jī)械訊號(hào)、生理抗阻訊號(hào)、生理磁訊號(hào)、生理光訊號(hào)、生理聲訊號(hào)等，在醫(yī)療系統(tǒng)中又以生理電訊號(hào)的使用最為廣泛。

　　3D感測(cè)發(fā)展?jié)摿?qiáng)大

　　目前感測(cè)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的做法可分為兩種，一種是透過同一感測(cè)原理偵測(cè)多樣生理指針，另一種則是透過多種感測(cè)方式偵測(cè)同一生理指標(biāo)，舉例來說，光體積變化描記圖法是一種光學(xué)感測(cè)原理，利用LED傳感器可獲取人的心跳、脈搏、血氧含量等，然而心跳的感測(cè)卻不只有光學(xué)感測(cè)一種，還能透過電極電位的改變，紀(jì)錄心臟跳動(dòng)，再換算成心跳率，近年來感測(cè)技術(shù)不斷創(chuàng)新與提升，讓生理指標(biāo)擷取變得更容易，感測(cè)技術(shù)所提供的精確生理數(shù)據(jù)，再加上未來AI的智能化運(yùn)算與分析能力，將加速醫(yī)療智能化愿景的落實(shí)。

　　除了上述兩個(gè)領(lǐng)域外，3D感測(cè)技術(shù)也被看好將應(yīng)用于各種領(lǐng)域，李定翰表示目前3D感測(cè)主要是應(yīng)用于臉部辨識(shí)，取代過去的指紋辨識(shí)解鎖與手機(jī)的行動(dòng)支付，而隨著技術(shù)的成熟，其應(yīng)用越來越多元，除了手機(jī)外，長(zhǎng)距離的戶外攝影機(jī)、短距的AR-VR-MR-VR眼鏡、低光源如車內(nèi)的人臉辨識(shí)等，都是深具潛力的發(fā)展領(lǐng)域，目前3D感測(cè)有兩種技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)光與TOF(Time ofFlight)，而VCSEL是這兩者技術(shù)中的核心光源，高功率VCSEL激光器可應(yīng)用于3D深度感測(cè)的數(shù)據(jù)擷取，物聯(lián)網(wǎng)也會(huì)是其一。

　　3D感測(cè)從環(huán)境的深淺位置判斷出物體形狀與距離，因此未來將被應(yīng)用于車用領(lǐng)域，現(xiàn)在ADAS系統(tǒng)的FDW(前部碰撞預(yù)警)功能是用雷達(dá)或光達(dá)偵測(cè)車體前方物體遠(yuǎn)近，未來的導(dǎo)入3D感測(cè)后，就可將外界物體形狀信息提供給車內(nèi)運(yùn)算單元，判斷物體種類后再?zèng)Q定車體動(dòng)作，以此達(dá)到智能化功能。

　　從價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)專為質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)

　　就目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)的感測(cè)技術(shù)變革仍在進(jìn)行中，李定翰表示，由于物聯(lián)網(wǎng)建構(gòu)目標(biāo)是整體系統(tǒng)所產(chǎn)生的價(jià)值，而非像消費(fèi)性領(lǐng)域是以單一產(chǎn)品的價(jià)格為考慮，在此態(tài)勢(shì)下，現(xiàn)在傳感器市場(chǎng)也從過去的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)，雖然這也對(duì)廠商帶來另一種壓力，不過他認(rèn)為這種透過技術(shù)的精進(jìn)提升系統(tǒng)效能，進(jìn)而創(chuàng)造出更高價(jià)值的做法，對(duì)整體產(chǎn)業(yè)來說會(huì)是更好的方向。

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