如果“每年使用一萬億個(gè)傳感器”的社會(huì)能夠?qū)崿F(xiàn)，就會(huì)為電子部件廠商帶來巨大商機(jī)。瞄準(zhǔn)廣義基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的多種傳感器、致動(dòng)器、能量采集（環(huán)保發(fā)電）器件的開發(fā)也日漸活躍。本文將這些主要用于建筑物、醫(yī)療、交通工具及農(nóng)業(yè)等的電子部件稱為“社會(huì)器件”。
其中，各企業(yè)的競爭焦點(diǎn)是傳感器。除了已經(jīng)形成市場的普通的加速度傳感器、角速度傳感器及接近傳感器等之外，還有用于各類用途的多種多樣的傳感器市場。面向農(nóng)業(yè)及健康管理等用途，能夠檢測以前無法測量的數(shù)值的傳感器也正在開發(fā)中。
根據(jù)體溫和活動(dòng)量診斷禽流感
能夠反映社會(huì)元件應(yīng)用范圍之廣的是日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所和東京大學(xué)正在聯(lián)合開發(fā)的一種傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以判斷雞是否患上了禽流感（參閱本站報(bào)道，圖4）。
圖4 判定禽流感
安裝到養(yǎng)雞場的雞身上，根據(jù)其體溫和活動(dòng)量判斷是否患上禽流感的傳感器。（圖片來自產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所）（點(diǎn)擊放大）
該傳感器系統(tǒng)組合使用多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)了對禽流感的判斷。雞一旦患上禽流感，其體溫和活動(dòng)量就會(huì)發(fā)生變化，因此可根據(jù)加速度傳感器和溫度傳感器測量的體溫和活動(dòng)量進(jìn)行診斷。傳感器安裝在飼養(yǎng)的雞身上，在雞的約500天壽命內(nèi)無需更換電池。為降低耗電量，開發(fā)出了專用的活動(dòng)量傳感器（MEMS加速度傳感器），以及以低功耗對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行A-D轉(zhuǎn)換的電路。
產(chǎn)綜研認(rèn)為，如果進(jìn)一步提高活動(dòng)量傳感器的可靠性，該系統(tǒng)就能達(dá)到實(shí)用水平。計(jì)劃最初將每個(gè)無線傳感器系統(tǒng)的價(jià)格控制在3000日元左右。
利用近紅外光使癌細(xì)胞可視化
有的企業(yè)還再嘗試檢測以前看不到的東西。羅姆正在進(jìn)行的一項(xiàng)研究的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)皮下數(shù)cm深的體內(nèi)可視化。該公司常務(wù)董事兼研究開發(fā)本部長高須秀視充滿期待地表示，“將能夠在體外看到（位于這一深度的）癌細(xì)胞”。
羅姆使用的是可以捕捉近紅外光的圖像傳感器（圖5），利用了近紅外光可穿過人體數(shù)cm左右的特性。該技術(shù)的實(shí)用化時(shí)間尚未確定。高須部長表示，因?yàn)檫€能看到血液流動(dòng)情況，所以“將來還能夠根據(jù)流經(jīng)腦部的血液找到大腦的活躍部位。這樣的話，或許就能開發(fā)出可讀取正在玩游戲的用戶的情緒并讓人感到出其不意的游戲軟件”。
圖5 利用近紅外光實(shí)現(xiàn)體內(nèi)可視化
用羅姆的近紅外光傳感器拍攝的手掌。（a）為原圖像。（b）將多個(gè)波長的拍攝數(shù)據(jù)結(jié)合在一起并進(jìn)行圖像處理，突出了血管。（圖片來自羅姆）（點(diǎn)擊放大）近紅外圖像傳感器由羅姆和日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所聯(lián)合開發(fā)。該傳感器在Si-CMOS圖像傳感器中層疊了化合物CIGS（CuInGaSe2）的薄膜，除了可見光之外，還可拍攝到硅圖像傳感器看不到的近紅外區(qū)域。
實(shí)時(shí)測量耕地的養(yǎng)分
能夠測量以前無法檢測的數(shù)據(jù)的傳感器將來有望獲得巨大市場。比如，如果人們發(fā)現(xiàn)檢測耕地狀態(tài)的傳感器能獲得改良耕地以及增加產(chǎn)量的效果，其需求就有望迅速擴(kuò)大。目前，研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)在應(yīng)該測量什么數(shù)值方面還處于不斷摸索的階段。日本的豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)、愛知縣農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)場及科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)出了用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的傳感器，除了地下的溫度之外，這種傳感器還能實(shí)時(shí)測量養(yǎng)分濃度（氮和磷的離子濃度）（參閱本站報(bào)道，圖2照片，圖6）。
圖6 測量養(yǎng)分濃度和溫度的傳感器
耕地的養(yǎng)分濃度可根據(jù)上部電極之間通過的電流來測量，溫度則由pn結(jié)部位測量。（圖片來自豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)）（點(diǎn)擊放大）
可在高溫下工作的傳感器以及可在體內(nèi)工作的傳感器
希望利用可應(yīng)對嚴(yán)酷測量環(huán)境的傳感器來擴(kuò)大用途的研發(fā)活動(dòng)也十分活躍。比如，有的研究設(shè)想環(huán)境溫度達(dá)到數(shù)百攝氏度，用溫度達(dá)到數(shù)百攝氏度時(shí)也能表現(xiàn)出半導(dǎo)體特性的SiC取代了一百幾十?dāng)z氏度便達(dá)到極限的硅。在該研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的是美國加州大學(xué)伯克利分校，其目標(biāo)是開發(fā)出可測量溫度很高的地底深處、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)等處的溫度和壓力的傳感器。
還有的研究使用能夠嵌入或吞入體內(nèi)的材料構(gòu)成傳感器。美國佐治亞理工學(xué)院就在開發(fā)具備壓力傳感器和無線通信電路等的體內(nèi)嵌入式器件。該器件由導(dǎo)電金屬和絕緣薄膜構(gòu)成，發(fā)揮完作用之后就會(huì)溶解于體液中。使用的金屬是對人體無害的鋅，薄膜則采用了PLA（聚乳酸）和PCL（聚己酸內(nèi)酯）。這些材料組合在一起可形成電感器和電容器，能夠根據(jù)構(gòu)成的共振電路的頻率變化檢測出壓力的變化。（記者：三宅 常之，Tech-On！）
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