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传感器与智能时代

褚君浩

（中国科学院院士中国科学院上海技术物理研究所研究员）

械化、电气化和信息和皮肤。没有生命的机器变得像人

化分别引领了前三次类一样有感知，精确、自动地执行

机各种功能。如今，传感器的应用已

工业革命。当前的信

息技术还在进一步深化发展，信息深入到工农业生产、医疗、通信、

技术与各个领域的各种技术深度交叉国防科技和人们的日常生活中。各

融合，科学发现到技术发明、再到产式各样的传感器已经对人类产生

业应用的转化周期愈益缩短，科学规了不可或缺的影响，未来也将越来

律、技术发明、产业发展三者密切结越多地影响人类活动。根据传感器

合、相互促进，科学技术也对生产方的基本感知功能可分为光传感器、

式、生活方式和思维方式等产生新影电传感器、磁传感器、热传感器、

响。那么第四次工业革命会是什么？声传感器、机械传感器等。其中，

大家都在探讨能否用一个“什么化”不同的传感器可以用不同的材料来

来描述它。也许新工业革命的核心就做，如用铁电薄膜、氧化钒等材料

褚君浩院士

是“智能化”。做成的传感器通常在室温下工作，

成本低但灵敏度不高；用半导体材

料做成的传感器灵敏度很高。半导

传感器在智能时代的应用体硅材料可以制备成可见光传感器，半导体碲镉汞材料可

以制备成红外传感器。

智能化最重要的特点就是将智慧融入到物理（实体）将不同波长的光通过用凝聚态物质做的器件转化为

系统中。这个物理系统可以是一个能源系统，可以是一电可以做成光电传感器，比如太阳能电池，红外探测器等

个学校、一个家庭，或是一台机器，如无人汽车、无人等。我们平时接触到的光是可见光，手机、摄像头一般用

飞机、机器人、智能制造、导弹防御系统、智慧城市、智的是可见光传感器。但是人体可以发出红外光，因为人会

慧医疗、人工智能等等。智能化系统有三个要素：动态感发热，这样的热红外辐射用眼睛是看不见的，如果在手机

知、智慧识别和自动反应。条形码、二维码是静态信息，上装一个红外传感器，就可以得到一幅红外像，其中温度

动态感知就需要依靠传感器来感知变化，然后依靠大数