今年年初，中国科技界最热门的话题，莫过于重组科学技术部，推动健全新型举国体制，希望通过举国体制动员所有力量，攻关“卡脖子”技术难题，解决我国高新科技发展困境。

其实，搞举国体制进行高科技技术攻关，并非中国的特色，美国、欧盟这些欧美强国也同样在这样弄。3月份，欧盟为了在生产高性能红外传感器方面获得技术主权，集合了7个欧盟国家、10家传感器企业及研发机构，动用超过1900万欧元（约合1.4亿人民币）预算，研发下一代红外传感器，这个项目堪称欧盟版举国体制的体现。

什么是红外传感器？

红外传感器是利用红外热成像技术感知并测量物体表面温度分布的传感器。它能够将物体表面发出的红外辐射转化为电信号，通过分析这些电信号的强度和分布来生成对应的温度图像。

红外热成像传感器的工作原理基于物体的红外热辐射现象。物体表面的温度越高，其表面就会发射更多的红外辐射能量。红外热成像传感器通过接收物体表面发出的红外辐射能量，将其转换成电信号，并利用电信号的变化来确定物体表面的温度分布。红外热成像传感器有许多种类，其中最常用的是基于焦平面阵列（FPA）技术的红外热成像传感器。

红外热成像传感器在许多领域都有广泛的应用，比如工业、医疗、建筑、环保、物联网等。在工业领域，红外热成像传感器可以用来检测机器设备表面的温度分布，以便及时发现故障和问题。在医疗领域，红外热成像传感器可以用来检测人体的温度分布，帮助诊断疾病和监测病情。在建筑领域，红外热成像传感器可以用来检测建筑物表面的温度分布，以帮助节约能源和改善室内环境。在环保领域，红外热成像传感器可以用来检测大气污染物的排放情况，以帮助环保部门监测和管控污染。

红外传感器的应用场景

红外传感器是一种能够检测周围物体红外辐射的设备。它通过接收物体发出的红外线信号来判断其位置、形状、大小以及温度等信息，具有多种应用场景。不仅在安防、自动化控制和医疗等领域有着重要作用，还能够在军事、航空、交通等领域发挥重要的作用，为人们的生活和工作带来便利。

首先，红外传感器在安防领域得到广泛应用。例如，在家庭安防系统中，红外传感器可以监测房间内是否有人进入，从而及时发出警报。在公共场所，红外传感器也能够监测人员的活动轨迹，提高场所安全性。

其次，红外传感器在自动化控制方面也具有重要作用。例如，在工业生产中，红外传感器能够监测物体的位置、速度和方向等信息，从而实现自动化生产。在智能家居领域，红外传感器也能够实现家电的智能控制，例如自动控制家中灯光和空调等设备。

另外，红外传感器在医疗领域也有广泛应用。例如，红外传感器能够监测人体体表温度，快速发现疾病的早期征兆，也能够监测手术室内的温度和湿度等信息，确保手术环境的安全与卫生。

红外光传感器的新领域尝试

蚊子是许多疾病病原的载体，包括疟疾、丝虫病、登革热、寨卡病毒、基孔肯雅热和脑炎，最终每年导致100多万人死亡，并因疫苗接种、病媒控制和贸易禁运造成巨大的经济损失。最近在拉丁美洲爆发的寨卡病毒从2015年到2017年造成了大约180亿美元的损失，蚊子种群数据对于评估当地蚊媒疾病的风险至关重要。世界范围内，许多国家已经制定和部署了许多控制策略来对抗病媒蚊子，然而，外来的蚊媒病原体不断流入，流行病的频率仍在持续增加。

蚊虫监测是指对蚊子进行鉴定和计数，以确定特定地区和时间内流行疾病媒介的种类组成、丰度、存活和存在情况，为风险评估提供依据并及时实施数据。为做出科学决策(例如，蚊虫控制、感染、杀虫剂抗性状况)而进行的高效和有效的蚊虫监测的重要组成部分依赖于训练有素的工作人员持续采集标本和准确识别病媒。受限于人力、时间滞后、不正确的分类和空间限制(例如，偏远地区)等因素，目前许多地区的监测数据不足和不可靠，导致监测工作以及相应的检测、预测和应对病媒传播疾病的能力被大幅削弱。

与其他昆虫类群相比，蚊子表现出不同寻常的翅膀运动。蚊子飞行的特点是长而窄的翅膀通过一个非典型的小幅度弧线移动，导致极高的翅膀负荷(身体质量/翅膀表面积)，低翼拍振幅约为40°(果蝇为150°)，高翼拍频率约为每秒1000次(19,20)。蚊子的动力和空气动力学飞行策略用于所有一般活动(例如，扩散、觅食、产卵、躲避捕食者)，以及声音通信。蚊子拍翅的特殊特征经常被认为是蚊子物种水平识别的物理特征，可惜的是到目前为止，能够对蚊子翼拍进行自动识别的系统还未能完全用于实际场景中。许多因素限制了基于翼拍频率的自动蚊子识别系统的进展。

通过红外光传感器记录蚊子振翅频率进行生物声学物种识别的尝试是一种新型尝试。在这项研究中，通过捕获瞬态波形反射的多维光学传感器来检测和记录蚊子的振拍，从而避免了背景声噪声的问题。本次实验收录了一个从29种蚊子的载体和滋扰意义的集合中创建的波文件库，这使研究者能够从比以前的研究工作中使用的更多样化的蚊子物种中生成一个健壮的数据集。这项工作将现场和实验室昆虫学与工程学结合起来，未来的目标是开发一种能够提高蚊子监测能力的自动蚊子识别系统。

这种新型的翼拍记录装置包括一个传感器阵列，该传感器阵列包含两对红外发射器和相应的接收器，覆盖水平和垂直平面，当蚊子飞过阵列时，传感器阵列捕获翅膀产生的光干扰。传感器阵列还包含蜂窝调制解调器，安全数字卡，由TrakitNow, Inc.， SC, USA提供的12v直流电源供电的配套电子设备(图3)。用18.0 cm × 1.5 cm × 1.5 cm透明聚丙烯管。制作蚊子飞行装置，穿过传感器阵列。管端封闭，顶部有一个直径1.5 cm的孔，作为蚊虫释放和撤离的入口。传感器阵列内的飞行管部分覆盖5.0 cm × 2.0 cm × 1.0 cm的近红外滤光片；消除不必要的可见光谱。

当蚊子经过传感器阵列时，蚊子的运动部分遮挡了红外光，导致微小的光干扰(波动)。翼拍信号被位于另一地点的红外接收器捕捉到，作为电流的变化，该接收器与一个电子板相连，以过滤和放大翼拍信号;由STM32的触发感测到微控制器感测到的电压快速下降，并在200毫秒的记录间隔后结束。为了确定蚊子翼拍变化在同一物种个体之间和个体内部是否一致，我们连续将一只蚊子引入带有传感器阵列的飞行装置，并在有效数据点(最小样本量)上将其移除，这个步骤重复了五次。

最后发现，大多数蚊种在翼拍频率分布中与至少一种其他蚊种重叠，这对于使用该指标作为自动识别系统区分蚊种的预测变量具有重要意义。广泛研究表明，蚊子有特定的昼夜节律(活动时间)，这取决于环境光强度的变化，单个物种的昼夜节律数据可以构成一个重要的变量，用于将捕获的翼拍归类到特定物种的算法中。从实验结果来看，埃及伊蚊的平均翼拍频率为498.1 Hz，而先前研究中使用灵敏麦克风记录的翼拍频率为664.0 Hz(高出28.6%)。

文章来源： 汽车江湖网， 传感器专家网 ，渔夫Talk，高芯科技