Como os sensores ultrassônicos mudarão o mundo nos próximos 50 anos

Desde o nascimento do sensor, o sensor ultrassônico tornou-se a infraestrutura mais importante na sociedade digital, porque pode ajudar os humanos a transformar informações que antes eram desconhecidas e difíceis de julgar em dados facilmente acessíveis e mais precisos. Em 2011, o capitalista do fundador e risco de Netscape, apresentou uma visão muito criativa e já realizada: \"software está comendo o mundo. \" Até hoje, se você substituir \"software \" por \"sensor ultraônico \"Em uma frase, o mesmo argumento se aplica.

De telefones inteligentes a dispositivos de voz inteligentes, de plataformas de energia para equipamentos industriais, sensores naturalmente \"Avail \" como os órgãos de extensão que conectam humanos a máquinas, humanos em si e o ambiente natural. Com o desenvolvimento de sensores e tecnologias de hardware e software relacionadas como armazenamento de dados, armazenamento de energia, novos materiais e infraestrutura de rede, bem como o declínio contínuo nos custos,transdutores de fluxo ultra-sônico.Cenários de inscrição se tornarão cada vez mais abundantes.

Prevê-se que, até 2020, haverá 300 bilhões de sensores em nossas vidas diárias em todo o mundo, o tamanho do mercado atingirá 10,5 bilhões de dólares, e o tamanho do mercado de sensores flexíveis imprimíveis atingirá 7,3 bilhões de dólares.

Então, quais são os usos dos sensores ultrassônicos hoje? No futuro, e mesmo nos próximos 50 anos, que tipo de evolução vai sofrer e como eles vão mudar o mundo?

1. Sensores em todos os lugares hoje

De eletrônicos de consumo à agricultura, desde o transporte para medicina, de energia a aeroespacial, da indústria a gestão da cidade, os sensores foram profundamente integrados na produção e vida humana.

1. Eletrônica do Consumidor.

No campo da eletrônica do consumidor, como os humanos continuam a aumentar seus requisitos funcionais, mais e maisSensor de transdutor ultra-sônico personalizadosão integrados em vários produtos. Por exemplo, um telefone inteligente é equipado com mais de dez sensores, como sensor de luz, sensor de distância, sensor de gravidade, giroscópio, GPS, sensor de impressão digital e assim por diante.

2. Agricultura

No campo agrícola, através de sensores ultra-sônicos instalados em animais ou em edifícios agrícolas, podemos monitorar a saúde animal e vários riscos em tempo real para minimizar a doença animal e a mortalidade, e aumentar a produtividade e a fertilidade. Através dos sensores no campo, podemos compreender com precisão os dados do tempo e do solo, a fim de determinar o melhor momento para plantar, irrigação, fertilização e colheita.

3. Arquitetura

Em edifícios inteligentes, os sensores ultra-sônicos podem monitorar a qualidade do ar, intensidade de luz, concentração de fumaça, mudanças de temperatura e outros dados no edifício em tempo real, permitindo-nos gerenciar melhor a qualidade do ar interior, reduzir o consumo de energia e melhorar os ambientes de vida e de trabalho.

4. Healthcare.

Nos cuidados de saúde, o sensor ultrassônico pode ser usado para a gestão de drogas e estilos de vida de pacientes com doenças crônicas, como diabetes e pressão alta. Também pode ajudar crianças ou cuidadores a monitorar os idosos com doença de Alzheimer e outras doenças em tempo real. Quando as anormalidades são encontradas, você pode procurar imediatamente ajuda médica ou chamar serviços de emergência.

Através do sensor ultra-sônico, o médico pode monitorar remotamente a frequência cardíaca do paciente, a pressão arterial, o açúcar no sangue, o eletrocardiograma e outros indicadores de saúde, e pode tomar pílulas eletrônicas para entender a medicação e tratamento do paciente, e dar aconselhamento oportuno. Em geral, os sensores podem reduzir os custos hospitalares, melhorar a qualidade médica e reduzir a frequência de custos de admissão de emergência caros e custos de internação.

5. Gerenciamento da cidade

Para os departamentos de gestão da cidade, os sensores ultra-sônicos podem ajudar os gerentes a entender a operação de linhas e equipamentos subterrâneos, como gás, eletricidade, água, esgoto, etc. Eles podem monitorar veículos rodoviários e fluxos de pedestres em tempo real, e ajustar estratégias de transporte a tempo de Reduza o congestionamento do tráfego; Você pode dizer onde os motoristas de carro têm espaços de estacionamento gratuitos para evitar desperdício desnecessário de tempo e reduzir as emissões de carbono; Eles podem até detectar e rastrear o surto e disseminação de doenças.

6. outros campos

Sem sensores ultrassônicos, não haveria internet de coisas e sem indústria 4.0. Nos campos da indústria, energia, militar, etc., os sensores podem alcançar a manutenção preditiva de equipamentos. Ao analisar os dados coletados por sensores ultra-sônicos, eles podem responder a problemas potenciais, minimizando assim o custo do tempo de inatividade do equipamento.

Em segundo lugar, um futuro mais emocionante

No futuro, os sensores ultra-sônicos se tornarão menores, mais baratos, mais precisos, mais flexíveis e mais ecológicos e mais ecológicos, capazes de coletar mais tipos de dados e integrar mais e mais novas tecnologias.

1. Menor e mais barato

Com a aplicação de várias novas plataformas e novos materiais, os fabricantes podem fabricar sensores ultra-sônicos menores cujo desempenho pode ser tão alto quanto componentes eletrônicos de nível de milímetro e nível de microondas, e com a aplicação de menos silício, o custo será substancial reduzido. Ao mesmo tempo, a nova plataforma também reduzirá o desenho do sensor, o desenvolvimento e os custos de fabricação. A longo prazo, os sensores ultra-sônicos auto-calibrantes são muito rentáveis. Através da calibração automática, o número e a hora da manutenção do sensor podem ser reduzidos, e o custo de manutenção pode ser bastante reduzido. Além disso, os sensores de autocura terão uma gama mais ampla de aplicações e menores custos de manutenção, especialmente no caso de vários desastres e riscos.

2. maior precisão

Atualmente, a pesquisa da sensação de espectro de cooperação multicanal ainda está em sua infância. No futuro, uma vez que a tecnologia seja madura, ele fornecerá dados de monitoramento mais precisos do que os atuais sensores de canal único.

Sensores ultra-sônicos mais precisos, confiáveis ​​e reprodutíveis terão mais cenários de aplicação em equipamentos médicos e outros campos, e as funções que eles alcançam também são mais poderosas.

3. Mais flexível e mais flexível

Os sensores flexíveis são uma direção importante para o desenvolvimento do sensor futuro. Atualmente, sensores de luz flexíveis, sensores de pH, sensores de íons e biossensores ainda estão no estágio inicial de desenvolvimento. No futuro, esses sensores flexíveis terão aplicações mais inovadoras, como pele artificial, sensores wearable e sensores de micro-movimento.

Através de tecnologia de microondas e campo magnético, o sensor ultra-sônico pode ser tão esbelto como cabelo e elástico, sem fonte de alimentação, que pode medir a temperatura, pressão, tensão, estresse, torção e posição sem contato.

4. Melhor percepção e mais dados

Os futuros sensores imitarão mais efetivamente os sentidos humanos para detectar, processar e analisar sinais complexos, como riscos biológicos, odores, pressão material, patógenos e corrosão. Por exemplo, esses sensores ultrassônicos avançados não só podem detectar um grande número de analitos únicos (como dióxido de carbono), mas também decifrar todos os componentes do odor.in adição, a poeira inteligente é um sensor microscópico acionado por vibração, que pode monitorar vários situações como campos de batalha, arranha-céus ou artérias entupidas.

5. Mais aplicações médicas

Atualmente, muitos sensores relacionados à saúde são usados ​​principalmente nos campos de entretenimento e estilo de vida, e suas funções não podem atender aos requisitos de grau médica. No futuro, mais sensores de grau médica passarão a aprovação regulatória rigorosa e realizarão aplicações médicas.

Com a miniaturização de sistemas laboratoriais, o desenvolvimento de tecnologias emergentes para a percepção biológica será acelerado, e os sensores ultrassônicos se tornarão verdadeiros dispositivos de classe médica, em vez de usos simples de vida e entretenimento. Os testes médicos serão mais fáceis. Um instrumento de teste pode analisar mais substâncias e reduzir a necessidade de testar amostras. Por exemplo, os testes de saúde podem ser completados através de fluidos corporais, como suor e lágrimas.

Pílulas secas são uma aplicação de miniaturização de sistemas laboratoriais. Por exemplo, muitas startups de tecnologia de saúde usaram sensores para substituir a endoscopia tradicional reduzir a dor do paciente. Há também algumas pílulas enganáveis ​​ou implantáveis ​​desenvolvidas por empresas de tecnologia que podem ser administradas continuamente no corpo há muito tempo, facilitando o tratamento diário de pacientes.

6. Mais economia de energia

Atualmente, a maioria dos sensores ultra-sônicos não é muito eficiente em termos energéticos porque estão sempre ligados. No futuro, os sensores se tornarão mais inteligentes e impulsionados por condições específicas, e só podem ser ativados quando uma determinada condição é atingida e, quando estiverem no modo de espera, quase não há consumo de energia.

Além disso, o sensor ultrassônico também pode obter energia do ambiente circundante para obter uma operação mais longa. Por exemplo, exercício, pressão, luz, ou a diferença entre o calor do corpo do paciente e o ar circundante pode ser a fonte de energia do sensor.

7. Mais amigável ambientalmente

No futuro, os sensores ultra-sônicos ecologicamente corretos e biodegradáveis ​​se tornarão cada vez mais populares. Por exemplo, o sensor ultrassônico pode ser uma bateria baseada em papel degradável e bactéria. Esse sensor ultra-sônico pode ser usado em campos, como gestão agrícola, monitoramento ambiental, monitoramento de circulação alimentar ou testes médicos sem poluir o meio ambiente.

8. maior complexidade e melhor compatibilidade

Coordenando o trabalho, oSensor de transdutor ultra-sônico.ganhará complexidade adicional. Os clusters do sensor podem coordenar melhor o trabalho entre os sensores e determinar o conteúdo e a localização do trabalho por meio de um sistema de aprendizagem autônomo. Além disso, a adoção de várias novas tecnologias também tornará o sensor ultrassônico mais diverso. Por exemplo, através da tecnologia laser, o sensor ultrassônico pode identificar a composição material através do espectro exclusivo do material; O sensor de tempo de vôo pode medir a distância entre dois objetos através de pulsos de luz infravermelhos; Feito de materiais PZT, como cristais de piezo, cerâmica especial, ossos, DNA, proteínas, etc. Os sensores piezo podem melhorar melhor a pressão externa e calor latente.

No futuro, os avanços em várias ciências básicas promoverão ainda mais a rápida evolução da tecnologia do sensor. O sensor ultra-sônico se tornará mais miniaturizado e amigável e a interação humano-computador será mais amigável; Ao mesmo tempo, eles se tornarão mais invisíveis e menos perceptíveis. Como sensor ultra-sônico são mais profundamente integrados em nossas vidas diárias, bem como integração com novas tecnologias, como a AI, no futuro mundo interconectado e automatizado, o sensor ultra-sônico tornará melhor nossas vidas.