现在智能穿戴产品已经逐渐融入我们的日常生活，无论是智能手表还是手环等产品都已经成为当下人们生活中离不开的电子设备之一。

可穿戴设备是一种可以安装在人、动物和物品上，并能感知、传递和处理信息的计算设备，传感器是可穿戴设备的核心器件，可穿戴设备中的传感器是人类感官的延伸，增强了人类“第六感”功能。随着生物科技的发展，以及传感器小微型化与智能化方向的发展，可穿戴设备也许将会进化成植入人体的智能设备。

在各种令人耳目一新的可穿戴式设备中，都有一个关键装置——传感器。它可以感受外界情况的变化，比如冷暖、快慢，并作出相应的反应，就像我们的皮肤一样。

目前，最常见的收集身体运动数据的技术是计算步数，这种技术首次是用在计步器上，如今也给消费者提供数据来源。除了在外形上的改变——从皮带夹到手环，大多数计步设备需要加入其它功能，检测身体其他指标。市场上有成千上万的传感器，并且还会越来越多。现在，工程师都开始使用传感器来检测和测量心率、汗液、温度、睡眠、生殖健康，卡路里、GPS坐标、血压、UV紫外线和葡萄糖水平。那么，这些传感器是干嘛用的，会用在哪些产品？

1.测心率

有一类简单的硬件叫做PPG，可以在皮肤下测量血液节拍。它的工作原理是：把一个光线感应器放置在绿灯旁，当你皮肤下的血液脉冲，会改变光线感应器的亮度；而亮度的变化就是心跳的信号。这种硬件很简单，但数据不够准确。你只需要用手掠过感应器，就能假装是一个心跳。所以，机智的软件开发人员增加了一些功能，使这款传感器能获得最准确的数据。这类型的硬件也用智能手表、FitBit、微软手环2等。如果你在穿戴设备上看到绿灯，别怕，它只是一个心率传感器而已。

测量心率很重要，因为它可以告诉你很多关于整体健康的事情。如果你的心脏跳动对你的年龄、体重范围来说太快的话，可能意味着身体有些器官是运作不正常。追求健康的生活，除了健身和注意饮食，还有健康的心脏带来的无压力的生活方式。

2.测谎仪

测谎仪结合皮电传感器，呼吸速率传感器以及心率传感器共同工作。需要注意的是皮电传感器并不能测试出用户的喜怒哀乐，只能感受到用户心理状态是否变化，而通过这种变化，我们可以得到一些结论。例如通过测谎仪的皮电传感器感应被测者说话时的心理变化，从而断定是否说谎。

例如有研究表明，人们在一天的活动中，早晨刚醒以及晚上睡觉时候人体皮电反应水平较低，而上午和下午的某一个时段的皮电水平相对较高，而这一时段正是我们学习或者工作效率最高的时段。如果通过皮电传感器检测我们几天的人体皮电反应水平，通过皮电波形高低，我们就可以得知自己每天哪一个时段的工作效率最高了。

值得一提的是，人体皮电反应受温度，人体活动以及心理反应三个因素影响，皮电传感器因此会收到影响，准确性有待检验。人们一天会拥有众多情绪，每一天所产生情绪的时间、情绪类别皆不同，就算我们准确测量出皮电反应情况，归类整理这些数据并给出科学的建议依然是厂商最头痛的问题。

3.测汗液

出汗是身体冷却并释放毒素的方式，所以说，对各种类型人体数据感兴趣的人而言，汗液就是百宝箱。皮肤电传感器能够检测你汗水中的分子，该传感器通过对毛孔发送小电流，你在大量出汗时的信号返回速度比不出汗时快。该传感器基本上把汗液分析过后，就能一一告诉你身体的情况。例如，如果你在上本周末喝了很多酒，今天早晨为了赶车而大汗淋漓，你会惊奇地发现，你的汗水会透露你周末放纵的秘密。

美国加利福尼亚大学伯克利分校等机构研究人员最新开发出一种可穿戴的皮肤传感器，能实时检测汗液成分和出汗率等。据介绍，这种新型传感器包含一个螺旋式微管，可以从皮肤表面吸收汗液。通过追踪汗液在微管内的移动速度，传感器能够测量出一个人的出汗量或出汗率。微管中还配备了化学传感器，能够检测钾和钠等电解质以及葡萄糖等代谢物的浓度。

研究人员在志愿者健身骑自行车时，将传感器放置在志愿者前额、前臂、腋下和上背部等不同部位，测量他们的出汗率以及汗液中钠和钾的水平。结果发现，在运动时，局部的出汗率能够体现出身体整体液体流失情况，这表明追踪出汗率或许能够用来提醒运动员是否运动过量。

4.测葡萄糖

胰岛素测量对患有糖尿病的人们来说十分关键。有一些设备通过了医疗审批，可以测量你身体的葡萄糖含量。有些是胖乎乎的手表，而另一些则是各种小补丁的样子，佩戴者可以决定款式。然而，使用这些设备的人也需要配合。因为患上糖尿病需要每天都担心自身的健康，因此提高警戒，同时保持简单的生活方式，十分重要。

生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

生物传感器包括血糖传感器、血压传感器、心电传感器、肌电传感器、体温传感器、脑电波传感器等，这些传感器主要实现的功能包括健康和医疗监控、娱乐等。

健康预警、病情监控，借助可穿戴技术，医生可以提高诊断水平，家人也可以与患者进行更好的沟通。例如由血压传感器构成的可穿戴医疗设备，可以对用户身体数据进行追踪和监测，分析提炼出医学诊断模型，预测和塑造用户的健康发展状况，为用户提供个体化心血管专项贴身医疗及健康管理方案，同时也帮助家人关怀亲人的健康状况。

5.测环境

环境传感器包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等，不仅能够精确的测量相关环境信息，还可以和上位机实现联网，最大限度满足用户对被测物数据的测试、记录和存储，是科研、教学、实验室和农业部门土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的高质量仪器。

当今世界，人们经常会处于一些对健康有威胁的环境中，比如空气/水污染、噪音/光污染、电磁辐射、极端气候等。更可怕的是，很多时候我们处身于这样的环境中却浑然不知，如pm2.5污染，从而引发各种慢性疾病。用颗粒物传感器构成的空气质量检测装置——pm2.5便携式检测仪，可佩戴在人体上，既可单独显示，也可结合手机使用并分享给好友。

pm2.5便携式检测通过采气泵粉尘仪将待测气溶胶吸入检测舱，待测气溶胶在粉尘仪分流处分流成为两部分，一部分经过一个高效过滤器后被过滤为干净的空气，作为保护鞘气来保护传感器室的元器件不受待测气体污染。另一部分气溶胶,作为待测样品直接进入传感器室。

微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象，与此同时，还吸收部分照射光的能量。当一束平行单色光入射到被测颗粒场时，会受到颗粒周围散射和吸收的影响，光强将被衰减。如此一来便可求得入射光通过待测浓度场的相对衰减率。而相对衰减率的大小基本上能线性反应待测场灰尘的相对浓度。光强的大小与经光电转换的电信号强弱成正比，通过测得电信号就可以求得相对衰减率。

穿戴式智能设备的出现, 为我们带来了全新的生活方式, 但由于科技水平及成本水平等其他因素的限制, 现在穿戴式智能设备成熟度还不够, 不能难达到令人满意的期望。不过，作为很重要的传感器一环，特别是可穿戴智能设备的各类功能，都有赖各类传感器功能性融合和创新来实现，因此，要开发出更精确，小型化，集成化的传感器，才能满足需求。

未来，随着现代“电子——传感器”技术地不断进步，可穿戴设备将一如既往向前发展。在此期间，各种新品传感器层出不穷，传感器的应用将会进入更加辉煌。

文章来源： 传感器技术，罗姆半导体社区 ，ZEALER