可穿戴传感器的类型及其重要性

从市场研究机构的数据来看，可穿戴市场2016年保持小幅增长，智能手表出货下滑但智能手环继续增长。有业内人士表示可穿戴市场增长的关键之一就是传感器，本文会介绍可穿戴设备中的传感器类型，同时也会谈一谈可穿戴传感器对可穿戴设备的重要性。

市场调查显示，穿戴设备市场的规模将在2016年达到1.23亿件，并在2020年达到4.11亿件。在可穿戴设备市场，尽管市场初期的增长令人可喜，不过目前在世界范围内，与年出货量达十几亿部的智能手机市场相比，可穿戴市场的整体规模仍相对较小。

国外市调机构对2020年各类可穿戴设备市场的预测示意图，资料图

运动型传感器包括：陀螺仪、加速度计、压力传感器和磁力计。主要运用在手环等设备中，它们总体的主要功能是在智能设备中完成运动监测、导航和人机交互。通过运动型传感器随时随地记录和分析人体活动情况，用户就可以知道自己跑步的步数、骑车的距离、睡眠时间和能量的消耗。

陀螺仪

这类传感器能够提升运动和活动追踪的准确性，一般来说，陀螺仪的数量越多，效果越好。

加速度计

在可穿戴设备中，加速度计通常可以用来确定你的步数和睡眠质量。通过测量你的移动速度，加速度计就能够“告诉”可穿戴设备你走了多远，如果你的手腕一直没有动静，它会认为你已经睡着了。

生物型传感器包括血糖传感器、血压传感器、心电传感器、体温传感器、脑电波传感器、肌电传感器等。主要用于医疗电子设备中，例如康康血压计等，利用生物传感器采集的人体信号，经过信号处理来完成健康预警和病情的监控功能。借助这些医疗智能设备，医生可以提高诊断水平，家人也可以与患者更好的进行沟通。

光学心率监测

这个装置坐落在你的手腕上，通常使用一个红色或者绿色的光点来检测你的心率。这项技术已经存在了一段时间，但是它才被应用到可穿戴设备上不久，主要针对的是运动爱好者，它让我们挥手告别笨重的胸带式心率传感器。

环境传感器包括温湿度传感器、紫外线传感器、颗粒物传感器、气体传感器、pH传感器、气压传感器等，可用于PM2.5便携式检测仪、AirWaves口罩、便携式个人综合环境监测终端等设备中，通过测试环境数据完成环境监测、天气预报和健康提醒。

事实上，我们经常会处于一些对健康有危害的环境中，如空气污染、水污染、光污染、极端气候、电磁辐射等，更可怕的是我们常常处于这样的环境中而不自知，没有采取有效的防御措施，日久天长而引发各种慢性疾病，所以环境型传感器有巨大的市场开发潜力和应用价值。

气压计

这个方便的小装置可以告诉你今天是下雨天还是晴天，这类传感器通常被应用于运动类的可穿戴设备。

另类的传感器主要指电子皮肤、智能隐形眼镜和pH胶囊。电子皮肤是将传感器嵌入到了厚度小于人体头发直径的薄膜里，然后放在聚酯衬垫中，主要监控患者的心率、体温、肌肉活动和脑电波等生命特征，还能释放热量帮助伤口愈合。

运动、环境和生物传感器的重要性

最早的可穿戴设备是基于三轴加速度传感器的简单计步器。随后，市场上很快就出现了包括压力传感器和陀螺仪等传感器件的复杂设备。这些器件使可穿戴设备能够识别穿戴者正在参与的活动类型，如步行、跑步、爬山等，并跟踪其睡眠周期。同时，温度和湿度传感器使得可穿戴设备能够更准确地测量诸如锻炼时消耗的卡路里等参数。

可穿戴设备集成更多传感器的这一趋势未来几年将会加快。特别是，我们将看到集成越来越多的运动和环境传感器，以及新兴的生物传感器。生物传感器现已应用于独立的可穿戴医学监护仪，而且许多消费类设备现在都提供心率测量功能。但在接下来的几年内，消费设备将集成更广泛的生物传感器，如测量血氧量、血压和血糖水平的光谱传感器，以及确定出汗水平和pH值的皮肤电阻感应传感器。

集成更多传感器的优势

集成更多传感器的明显优势在于，能增加设备的功能，从而使其能够测量更多参数。另外，还能提高所收集数据的精确性。

例如，使用来自其他传感器的信息来确定穿戴者正在从事的活动类型，有助于选择更合适的算法来处理来自加速度传感器的输入信息，使活动追踪更加准确。另外，结合来自众多传感器的数据，还能使设备提取到更多对用户有用的信息，例如，使用心率、加速度传感器数据和皮肤电阻感应来测算人的压力水平。

麦克风元件的加入

除了上面提到的运动、环境和生物传感器之外，可穿戴设备还有可能增加麦克风感测元件的使用。但目的不是向穿戴者提供更多信息，而是帮助设备感知其使用情境，以便确定哪些信息对穿戴者有用，以及如何以最佳的方式传送这些信息。例如，如果设备听到喷气式发动机的轰鸣声，它能推断出穿戴者正在坐飞机，并监测坐了多长时间，然后调整针对睡眠和锻炼的建议，帮助穿戴者更有效地应对疲劳、脱水和时差反应。