传感器：从改变手机到改变世界！
2012年全球智能传感器市场规模为90亿美元，2016年预计将超过216亿美元。2016年初的CES展会上，三星电子的CEO多次谈及了传感器市场的重要性，并认为传感器市场将会发生井喷。除了手机，智能传感器的应用领域正往可穿戴、智能家居等物联网领域渗透着。让我们来看一下传感器是如何被使用，并且如何创造出了这些商业奇迹。因为涉及到太多种类的传感器，所以笔者会根据剧情需要，循序渐进地给读者们讲解一下。首先来看看动作传感器。为了测量车辆急停时产生的前倾惯性，需要可以测量速度变化的加速度传感器(accelerome-ter)；如果再配以可以识别出倾斜或者旋转状态的陀螺仪(gyro)，就可以实现非常精确的动作识别。而有些厂家又额外集成了可以测量地球磁场方向的地磁传感器(magnetome-ter)，实现了九轴(三个传感器各使用三个xyz轴)一体化动作传感器。使用可穿戴设备进行运动量测量，或者通过手机玩游戏的的时候都需要用到上述技术。笔者汇总了几个运动创意产品，都是通过识别物体或者用户的运动，实现了一些新颖的功能和服务。
获得2016年度美国职业棒球联赛(MLB)最佳球员(MVP)称号的是来自NC恐龙队的埃里克?泰晤士(Eric Thames)。评选是根据击球率、得分、跑垒率、击打率等四项数据综合而来，而且在其效力于韩国职业棒球联赛期间也打破了全联盟第一个40个全垒打-40个盗垒记录。甚至于埃里克在某一次击球的球速达到了每小时150公里，球直接飞出球场球，引起了媒体的广泛关注。此数据是MLB数据统计部门使用了Zepp Labs公司的动作传感器得到的结果。该传感器可以提供击球手的挥棒速度以及击球角度等各种数据。该传感器仅六克重量，内置了加速度和陀螺仪两种传感器。通过Zepp传感设备的统计结果显示，MLB明星级选手的挥棒速度基本为每小时130到145公里。该设备还可以用于高尔夫和网球运动的数据统计。索尼也联合了球拍制造商Wilson、Yonex等，共同开发了网球挥杆矫正硬件。该硬件宽3.1厘米，仅重8克，粘在球拍手把上，通过手机显示挥杆速度、球的旋转和击球位置等数据。
专门针对高尔夫群体的智能产品也初现峥嵘，打印机厂商爱普生前不久就推出了一款挥杆分析器“M-tracer”。该产品是将一枚微型传感器安装在高尔夫球杆上，挥杆的时候将相关数据发送到手机中的应用程序，并提供相关数据分析的设备；传感器内置了动作识别模块，可以获得挥杆轨迹、撞击、节奏、步伐角度等信息；分析结果以三维视图的形态展现给用户，可以全方位的了解击球的过程。GolfZone公司也推出了类似的智能挥杆分析器——“Swingtalk”；传感器安装在球杆的击球部位边缘，通过蓝牙与手机连接；用户可以用三维视角观看准备击球(Address)、上挥杆(Back Swing)、下挥杆(Down Swing)、撞击(Impact)等各个阶段的挥杆轨迹和角度；传感器可以安装在铁头球杆、推杆等所有类型的球杆上，也可以通过语音告诉用户当前的击球速度。我们完全可以期待该款产品将有助于高尔夫业余爱好者们迅速提高球技。
球的内部空间也躲不过传感器‘魔爪’的渗透。阿迪达斯推出的“Micoach Smart Ball”在2015年获得了当年的CES最佳创新奖，以及全球三大设计奖之一的 Reddot Award。首先，该款产品的设计确实足够酷。球的内部安装了三轴加速度传感器，通过蓝牙与智能手机连接，充电一小时可以记录两千次的击球数据。通过专用的手机应用程序，可以分析球的飞行速度、挥杆量、击打位置等信息。阿迪达斯显然已经比一般的IT企业更为快速地将体育运动与IT技术进行了融合，相继推出了智能手环“Fit Smart”、GPS手表“Smart Run”、记录动作的“X-Cell”以及心跳手环等。类似于上述智能高尔夫球的篮球产品也出现在我们的周边。Infomotion Sports公司的“94fifty”是一款内置了九个传感器的篮球，可以分析运球速度、篮球的旋转速度以及滑行轨迹等，丝毫不亚于在家玩篮球游戏的感觉。专业体育用品公司Wilson就推出了智能篮球“Wilson X connected basketball”，全面宣布进入该新型市场。小小的球，也开始变得智能起来。
越来越多的人开始使用可穿戴设备进行选手管理和比赛战术的制定。2014年巴西世界杯上，德国夺冠之后其背后的SAP公司“Match In-sight”运动管理程序被认为是德国队的第十二名选手。该程序通过安装在选手身上的传感器，分析呼吸、心跳、瞬间速度等数据，提供科学的训练和战术演练。不仅是足球，篮球、赛车、赛船等各种体育比赛，都在与物联网技术的结合中获得了前所未有的质变。
传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。
敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。
常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：
光敏传感器——视觉
声敏传感器——听觉
气敏传感器——嗅觉
化学传感器——味觉
压敏、温敏、流体传感器——触觉
最后再来看一下传感器技术是如何渗透到我们的闲暇生活中。随着骑行爱好者的增加，出现了自行车专用导航。其中最为引人注目的是一款叫BeeLine的自行车导航产品，其在众筹平台Kickstater上实现了比原定目标多两倍的22万美元的融资。一般情况下，骑行的时候很难通过手机等现有设备确认地图和其他各种信息。BeeLine只使用尖头标识给用户提示目的地的大致方向，是一款简单、直观的自行车导航设备。该产品直径仅为3厘米，内置加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器、蓝牙芯片等，通过手机应用程序与谷歌地图进行数据交换。BeeLine还计划后续推出通过LED灯指示行进方向，以及防盗功能的“SmartHalo”。以上为止，跟大家分享的是动作传感器是如何应用到体育运动市场的，一个传感器就可以把一件普普通通的东西得到了新生。后期笔者将带领各位读者继续游荡在物联网的世界，看看这些传感器是如何进入我们的汽车、家居、城市，改变了我们的世界。
（-END-）
本文系网络转载，版权归原作者所有，如涉及版权问题，请联系删除或授权事宜。
推荐阅读：《传感器技术及其应用实例》
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性非常重要。
全书内容共12章，其中第1～9章主要以测量对象种类为主线，依次全面系统地论述了温度、湿度、红外、超声波、气敏、磁敏、光电、压电及压力等各类传感器的原理、结构、性能指标及其应用电路的设计；第10章介绍了传感器的应用技术，包括传感器的供电电源、放大电路、滤波器电路、同步整流、线性化、抗干扰技术以及传感器与微处理器的结合等；第11章详细介绍了无线传感器网络，内容包括无线传感器网络介绍、基本技术原理、无线传感器网络开发环境及传感器网络应用实例；第12章结合通用传感器开发实验平台的实际案例，详细介绍了平台的设计、开发过程，进一步强化了实用的技术细节，增强了本书的实用性。