传感器在智能移动设备分析检测方法中的应用现状

2014年11月8-9日，第十二届全国化学传感器学术会议在成都都江堰举行。本次会议期间，中国科学院长春应用化学研究所现代分析技术工程实验室牛利研究员做了题为《移动设备上的传感分析》的报告。

智能移动设备近年来发展迅速，不仅市场占有率急剧增长，而且其功能愈来愈多样化。它们早已不再是简单的通讯设备，它们可以帮你监测环境质量，还可以是你的医疗助手，也可以随时变身为日常生活中的各种日用品。在这些引人注目的变化背后，离不开传感技术的默默支持。在此次报告中，牛利研究员介绍了为了满足日益增长的移动分析检测需求，国内外研究人员所开发的各类基于传感技术的智能移动设备分析检测方法。

据介绍，目前有很多研究者致力于将智能移动设备作为传感装置的探索，将其应用于不同的分析检测领域。依照其实现方式的不同，可将基于智能移动设备的分析检测方法分为三类：一是以智能移动设备内置的传感器为基础，配合相关的应用，直接对一些物理量或人体特征进行检测;二是以智能移动设备内置的传感器为基础，配合相关的检测附件，再加上相关的应用软件和数据处理算法，对被测对象进行检测;第三种是采用独立的外部便携式检测设备，两者之间通过有线或者无线的通信方式传递数据，或将智能移动设备内置的传感器与外部传感器相结合，实现更加复杂的检测功能。无论是采取哪种方式，新型的、高效的微型化传感器件都是移动分析检测设备的重要组成部分。

牛利表示，近年来研究者们在传感器的微型化、移动化方面开展了大量的研究，已经有一些商业化分析应用产品研制成功，并投入市场。如在生物医学方面的应用有:Runtastic 公司的心率检测应用，通过智能手机上的摄像头采集皮肤颜色变化来监测人的心率;华盛顿大学医学中心开发了一款 iPhone 应用程序，可以运用呼吸的音频算法来测量肺活量;在 iOS 设备底部连接便携式的酒精传感器件，可以准确地检测呼出气体中的酒精含量;根据反射式光学技术检测手指的血容量随着心脏功能的变化，可以获得用户心率、血液氧含量和呼吸频率等方面的信息。其他相关的应用还有皮肤含水量测试仪、超声波成像系统、智能家用血压计、便携式脑部扫描仪、手机听诊器、移动尿检实验室等。

在环境监测方面，也有不少基于移动设备和传感器的新应用。如墨迹推出的空气果（编者注：从公开消息渠道显示，截止9月23日销售2000台），采用了使用激光散射技术的传感器，可以用于监测PM2.5、二氧化碳、温湿度等数据;Alima内部嵌入了独特的气流响应传感器，可以将VOC、颗粒物、温湿度等数据结果和建议发送到移动设备上;另外还有紫外线强度监测、室内电磁辐射监测、水体氯气含量光分析、土壤中TNT光学检测、环境光芯片显微镜、鱼塘水体远程监控及无线传感网络等应用。

此外，还有一些特别的创新应用，如台湾Opaike公司推出激光演示器应用，通过在耳机插孔中插入一个精细的小光钉，即可用作演示文档翻页;苏黎世联邦理工学研究人员基于手机的惯性传感器将普通的Adroid智能手机变成了移动的3D扫描仪……

基于电化学传感器的移动检测系统有着许多优点，因为电化学分析方法本身具有检测灵敏度高、选择性好、设备简单、操作方便和应用范围广等优点，并且许多方法便于自动化，可用于连续、自动及遥控测量。

在报告最后，牛利研究员介绍了自己的课题组所做的一些电化学传感器研究工作，以及这些研究成果与移动设备的联接应用。如无线数据传输电化学系统、人体酒精含量电化学传感芯片、便携式双酚A电化学检测系统、多通道电位分析系统、毒害气体电化学传感分析，以及与其他单位合作推出的智能家居化学传感系统等。

来源：仪器信息网