分析：传感器的危与机

　　随着自动化设备及控制系统蓬勃发展，做为电子装置“感官”元件的感测器应用领域也大幅扩展，感测器可以说是物联网架构下让智慧连网产品执行即时互动的关键元件。什么是感测器?感测器关键厂商专利布局重点有那些?技术要项又有那些?BOSCH、DENSO、Honeywell、Abbott、SIEMENS、STMicroelectronics、Infineon等指标性大厂相对研发强度及技术要项布局如何?对此，本文进行深入剖析与探讨。

　　技术简介

　　感测器(Sensor)可以定义为：“能够感知并检测欲量测对象物的物理量或化学量，并将其转换成可以计量的输出讯号之装置”。其中，量测的物理量包括：温度、压力、磁性、光等;而化学量则包括：pH值、浓度、纯度、湿度等。

　　感测器可类比为人类的感觉器官(感官)，像是影像感测器(视觉)、压力感测器(听觉)、温度感测器(触觉)、气体感测器(嗅觉)、味感测器(味觉)等。

　　近年来随着自动化设备及自动化控制系统的蓬勃发展，做为电子装置“感官”元件的感测器应用领域也大幅扩展包括：运输、机械、建筑、医疗、家电、资通讯、制造加工等。

　　未来在物联网带动下，智慧连网产品势必配备更优质感测器以符合即时互动要求，感测器的重要性可想而知。

　　影像感测器(Image Sensor)

　　影像感测器由于制程技术差异可区分为两大类：CCD感测器以及CMOS感测器。其中，CCD感测器主要材质为矽晶半导体，基本原理是透过光电效应将光线能量转换成电荷，光线越强、电荷越多，这些电荷就成为判断光线强弱的依据。

CMOS感测器为可记录光线强弱变化的半导体，是利用矽和锗两种材质做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N极(带负电)、P极(带正电)的半导体，这两个互补效果的电极会对光线产生电流变化，并将光线强弱转换成输出讯号。

　　影像感测器应用领域包括：智慧型手机、数位相机、远端居家监视、机器人、汽车、建筑等。

　　压力感测器(Pressure Sensor)

　　压力感测器是检测气体或液体之压力强度，并将压力强度转换成输出讯号。依据材料差异可区分为：陶瓷感测器、电容感测器、半导体感测器、压电感测器等。

　　压力感测器应用领域包括：气象、喇叭、麦克风、汽车、机器人、建筑等领域。

　　温度感测器(Temperature Sensor)

　　温度感测器藉由对温度变化极为敏感的材料进行温度值测定，并将其转换成输出讯号。依据材料差异可区分为：热敏电阻感测器、白金感温电阻感测器、热电偶感测器等。

　　温度感测器应用领域广泛包括：智慧手环、智慧家庭感测控制装置、机器、汽车、气象、建筑等。

　　气体感测器(Gas Sensor)

　　气体感测器针对可燃性气体、毒性气体成分进行测定，并将其转换成输出讯号。依据材料差异可区分为：半导体感测器、电化学感测器、催化燃烧感测器、热导感测器、红外线感测器等。

　　气体感测器应用领域包括：家庭、办公大楼、矿场、工场、汽车等。

　　味感测器(Taste Sensor)

　　人类舌头上的味觉细胞膜内侧与外侧由氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)不同离子浓度的盐水填满，当钾离子从内往外流时会产生膜电位变化，若味觉细胞膜吸附味道原因离子或化学物质，味觉细胞膜会产生膜电位变化，并透过味觉细胞后端的神经再将电位变化传给大脑，此时，人类就会感觉到味道。

　　味感测器就是藉由对离子浓度进行电位差测定，并将其电位差值转换成输出讯号。味感测器应用领域包括：食品检测、医疗检测等。

　　美商相对投入更多研发资源发展医疗用途感测器技术，目的是布局智慧医疗产业关键技术与商机。