传感器有趣的应用，你知道多少？

本文作者：大新

虽然传感器应用在生活中的方方面面，但听到“传感器”这三个字还是会感觉到很陌生吧？这是绝大部分传感器行业外人士共同的感受，但为什么会这样呢？这主要是因为传感器是物体最基础最底层的应用，它被嵌入在应用场景的最根部与人们在生活都是间接而非直接的接触，所以默默无闻工作的传感器自然就没有被大家广泛的了解和认识了。

传感器本身是冰冷冷的，但是它被融合在不同的场景也会给人们带来不一样的感受，这些场景因为有传感器的赋予而变的“很聪明”“很敏感”“很惊喜”“很有趣”.....那么接下来就让大家看看关于传感器的一些很有趣的应用，相信你会感叹传感器的神器。

谷歌手势操作系统Project Soli

讲这个系统之前必须要了解的是它的主角——雷达，利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

Project Soli使用了无线电定位技术也就是雷达来捕捉手部动作，雷达技术已经在生活中广泛应用，例如追踪监测汽车、大型物件、卫星和飞机，Google ATAP（Google公司的一个部门）却用它来捕捉人手的细微动作、手部的任何细小动作，利用它与可穿戴设备、网络和计算机设备交互。将雷达硬件转变成捕捉手部姿态的感应器，雷达能够将无线电波传递给一个特定目标，雷达接收器能够拦截这一目标散发的能量。并且他们建立了一套手部姿势识别系统，所以能从雷达信号中获取如此多的信息，这套系统能从接收到的高帧频雷达信号中提取特定的人手动态信息，通过分析这些信号能使用者的意图。雷达本身具有的诸多特点，比如有很高的位置精度，这样能捕捉到最细微的动作；它能以不同材质为介质，也能被嵌入物品中能够获取更加精确的位置

把雷达技术与人的手势相结合开发虚拟工具，比如大拇指在食指上下滑就能调整时针分针的大小，大拇指和在食指上点击一下就能起到暂停的作用，拇指和食指远离起到放大的作用......试想这种传感器普及之后人们的生活将变得多么有趣。

拇指在食指上下滑动改变数字大小

拇指点击食指暂停

雷达捕捉人手势

扫频电容传感器（Swept Frequency Capacitive Sensing）

这个是关于Disney Research曾经的一个项目：Touché。touché是一种新的传感技术，旨在使我们周围的世界具有丰富的交互性和响应性。它价格低廉，易于实现，它可以在各种日常物体上，甚至在人体上检测到触摸、接近和复杂的手势。touché也可以应用于非常规材料，如水和生活物质，以使新的和令人兴奋的应用。

该技术采用了一种新的方法，称为扫频电容传感器。touché不是感知一个频率的电容触摸，而是感知数百个频率来构造一个复杂的动态电容轮廓。此配置文件包含关于用户及其交互对象的复杂信息。不仅可以感知和识别复杂的手势，而且可以感知和识别人体的接近和位置。使用触控传感器对物体进行仪器检测既简单又便宜；只需将一根电线连接到物体或用户上就能感觉到相互作用。touché使用定制的控制板，这种控制板紧凑，电池供电，并配有蓝牙。固定式和手持式物体都可以用触控传感器轻易增强。

它能有很有意思的应用，具体可以看下方的截图来体会一下。

手势的不同，感知频率也不同

几个手指相触便能被感知几个手指

手掌压在手柄上时，门上会显示“Do not Disturb”

一个手指放在手柄上时，门上会显示“Come in quietly”

门外手柄被手掌握住时，门上会显示“Gone for the day”

超声波传感器

曾经有一款箱子风靡一时，它有个外号叫“会跟着主人行走的箱子”，这款箱子大家多多少少都有听说过吧，心里肯定也会有疑惑：为什么箱子能自己走呢？其实是因为箱子里安装了超声波传感器的原因。箱子里的超声波传感器通过蓝牙模块用蓝牙信号与使用者的智能手机匹配从而获取匹配成功的手机的具体角度和方位，再通过一个微型处理器计算出使用者当前所在位置，并且结合传感器获取的信息与使用者保持一定的距离。并且箱底设有履带，当处理器发出驱动信号时，箱子就会移动了。知道原理之后是不是觉得这个箱子也没那么神乎了呢？反而觉得传感器是个很神奇的东西了吧。

当Jacket遇上传感器

这是Levi’s和Google合作的一款智能衣服项目叫Jacquard，把袖口变成了一个可以操作手机的“遥控器”,智能夹克。那么为什么会称为“智能夹克”呢？这件夹克是用导电丝编织而成并连接到袖口的那颗用可触摸触敏材质制成的纽扣上，这个纽扣上集成了大量的传感器。这个开启之后会发出微弱蓝光的、充满未来感知的纽扣，可用来进行蓝牙传输的信号发射器和接收器，也就是这个纽扣让人们穿上夹克之后无需再掏出手机，就可通过这件衣服与手机进行交互。

挥一挥衣袖即可挂断电话

IMU传感器（惯性传感器）

看到这个传感器的名字是不是觉得非常陌生呢？但如果说它和VR有很大的联系，是不是又觉得亲切了不少呢？对于VR相信大家肯定不陌生，如果大家又恰恰使用过VR设备，可能会遇到头晕的现象，这也被称为“VR晕眩症”。其实晕眩是因为眼睛看到的（VR）画面与从耳朵接收到的（真实位置）信息不一致，有延时这会导致大脑的负担，从而产生晕眩感，也就是说VR设备中的传感器感知的精确度和实时性不够。

IMU传感器即惯性传感器，包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器，这些传感器主要用于捕捉头部运动，特别是转动。在使用VR设备时，使用者在虚拟世界的物理信息，主要是头部的朝向姿态及所处的物理位置。因此，IMU传感器在VR中起着基础核心的作用。因此，对于VR设备而言，产品体验主要就是动作捕捉的准确性和显示的延迟这两方面，而这很大程度上，都是由设备中的IMU惯性传感器决定的。

肌电传感器

前段时间在某音上有个视频特别火，视频的内容描述的是一个人戴着一个很可爱的兔耳朵帽子，帽子上的两个“耳朵”会根据人的表情变化而上下变动。看到这个视频大家是不是觉得很神奇呢？“耳朵”为什么会根据脸部表情来动呢，感觉被赋予了生命一般。其实是因为这款帽子里边加入了肌电传感器的原因。

这款传感器通过检测人体的表面肌电信号（sEMG），进而反应出人体肌肉和神经的活动情况。当收缩肌肉时，肌电信号会变大，而当肌肉像平常那样放松下来，则肌电信号就会变小，这款帽子就是检测了额头上的肌肉变化，像瞪眼睛就会使得额头的肌肉收缩，从而使得肌电信号变大，这种信号由肌电传感器收集并传输给微型处理系统从未使得“耳朵竖起来”。

帽子内部结构

帽子外部造型

肌肉放松则“兔耳朵”下垂

肌肉收缩则“兔耳朵”竖起

看到这几个传感器应用的场景是不是只想对传感器说一句“amazing”，是不是觉得有传感器的世界多了非常多的乐趣和想象呢？像这样的例子生活中也还有很多很多，这需要用心去观察去察觉去探寻物体的本质，就能感受到微小但一直在默默无闻工作的传感器了。

但其实从上面这些应用可以知道传感器是基础的器件，所以它的功能必须借助应用场景才能发挥出来，也可以说它单独使用的作用是非常有限地，但是与其他的技术相结合它的功能是强大到无法想象的。这也给了传感器企业一些启示，传感器企业要想生存下来并且发展越来越好，单靠自身的力量是远远不够的，比起其他的行业中的企业传感器企业更需要多走出去打开自己企业的大门，与其他企业多交流合作，寻求应用场景更大的可能性。