根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)，可穿戴設(shè)備市場(chǎng)這幾年的增長(zhǎng)速度開(kāi)始放緩。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這也是一種好狀況，證明這個(gè)行業(yè)的發(fā)展開(kāi)始趨于穩(wěn)定。

      根據(jù)中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心和投中研究院最新公布的《2018可穿戴傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)報(bào)告》顯示，自2016年以來(lái)，全球可穿戴設(shè)備出貨量與營(yíng)收規(guī)模約以13%的年增長(zhǎng)率保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，其營(yíng)收規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了近350億美元/年。

　　可穿戴傳感器的當(dāng)前應(yīng)用

　　可穿戴傳感器除了具有壓力傳感功能，還具有現(xiàn)實(shí)和潛在應(yīng)用的多種功能，體溫和脈搏檢測(cè)、表情識(shí)別和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等。

　　1，溫度檢測(cè)

　　人體皮膚對(duì)溫度的感知幫助人們維持體內(nèi)外的熱量平衡。電子皮膚的概念最早由 Rogers 等提出，由多功能二極管、無(wú)線(xiàn)功率線(xiàn)圈和射頻發(fā)生器等部件組成。這樣的表皮電子對(duì)溫度和熱導(dǎo)率的變化非常敏感，可以評(píng)價(jià)人體生理特征的變化，比如皮膚含水量，組織熱導(dǎo)率，血流量狀態(tài)和傷口修復(fù)過(guò)程。為了提高空間分辨率、信噪比和響應(yīng)速度，有源矩陣設(shè)計(jì)成為了最優(yōu)選擇之一。Ha等制備了包含單壁碳納米管薄膜晶體管的，可拉伸的聚苯胺納米纖維溫度傳感器有源矩陣。其展示了 1.0%?℃-1的高電阻靈敏性，在15到45 ℃范圍內(nèi)得到了1.8 s 的響應(yīng)時(shí)間，在雙向拉伸 30%下依然保持穩(wěn)定。

　　2，脈搏檢測(cè)

　　可穿戴個(gè)人健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)被廣泛認(rèn)為是下一代健康監(jiān)護(hù)技術(shù)的核心解決方案。監(jiān)護(hù)設(shè)備不斷地感知、獲取、分析和存儲(chǔ)大量人體日常活動(dòng)中的生理數(shù)據(jù)，為人體的健康狀況提供必要的、準(zhǔn)確的和長(zhǎng)期的評(píng)估和反饋。在脈搏監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，可穿戴傳感器具有以下應(yīng)用優(yōu)勢(shì): (1)在不影響人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的前提下長(zhǎng)時(shí)間的采集人體日常心電數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的傳輸至監(jiān)護(hù)終端進(jìn)行分析處理; (2)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行傳輸，免除了復(fù)雜的連線(xiàn)。可以粘附在皮膚表面的電學(xué)矩陣在非植入健康監(jiān)測(cè)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，而且超輕超薄，利于攜帶。最近，鮑哲楠等發(fā)展了一種基于微毛結(jié)構(gòu)的柔性壓力傳感器(見(jiàn)圖6)。這種傳感器對(duì)信號(hào)的放大作用很強(qiáng)。 通過(guò)傳感器與不規(guī)則表皮的有效接觸最大化，觀察到了大約12倍的信噪比增強(qiáng)。另外，這種 PDMS 的微毛結(jié)構(gòu)表面層提供了生物兼容性的非植入皮膚共形附著。最后,這種便攜式的傳感器可以無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)， 即使微弱的深層頸內(nèi)靜脈搏動(dòng)也可以獲取到。

　　3，運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)

　　在能與人體交互的診療電學(xué)設(shè)備中，監(jiān)控人體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)力傳感器備受矚目。監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)的策略可以分為兩種: 一種是監(jiān)測(cè)大范圍運(yùn)動(dòng)，另一種是監(jiān)測(cè)像呼吸，吞咽和說(shuō)話(huà)過(guò)程中胸和頸的細(xì)微運(yùn)動(dòng)。適用于這兩種策略的傳感器必須具備好的拉伸性和高靈敏度。而傳統(tǒng)的基于金屬和半導(dǎo)體的應(yīng)力傳感器不能勝任。所以，具備好的拉伸性和高靈敏度的柔性可穿戴電子傳感器在運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域至關(guān)重要。Kim等通過(guò)干紡的方法制備了高度取向性的碳納米管纖維彈性應(yīng)力傳感器。 因?yàn)槠湓谌嵝曰咨现苽洌Y(jié)果得到了超過(guò)900%的拉緊程度，高靈敏度，快速響應(yīng)和好的持久性。高彈性的應(yīng)變儀在不同體系中具有巨大應(yīng)用潛力，如人體運(yùn)動(dòng)和可穿戴傳感器。Hata 等制備了定向排列的單壁碳納米管薄膜。當(dāng)拉伸時(shí)，碳納米管破裂成島-橋-間隙結(jié)構(gòu),形變可以達(dá)到280%(是傳統(tǒng)金屬拉力計(jì)的50倍)。將這種傳感器組裝在長(zhǎng)襪、繃帶和手套上,可以監(jiān)測(cè)不同類(lèi)型的動(dòng)作，比如移動(dòng)、打字、呼吸和講話(huà)等。

　　可穿戴傳感器的潛在發(fā)展方向

　　未來(lái)，傳感器感測(cè)多個(gè)物理信號(hào)的功能需求和環(huán)境感知應(yīng)用對(duì)于實(shí)時(shí)工作傳感器處理的需求將不斷增長(zhǎng)。傳感器技術(shù)的潛在發(fā)展方向：

　　多傳感器融合;選擇具有良好生物兼容性的傳感器材料;低功耗下具有高靈敏度。

　　首先，可穿戴設(shè)備集成更多傳感器，這一趨勢(shì)未來(lái)幾年還將加快。人們對(duì)于可穿戴設(shè)備的功能需求不斷增加，這就需要集成更多的傳感器。集成更多傳感器的明顯優(yōu)勢(shì)在于，能增加設(shè)備的功能，從而使其能夠測(cè)量更多參數(shù)。另外，還能提高所收集數(shù)據(jù)的精確性。

　　其次，可穿戴設(shè)備需要更好的符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，更好的貼合人類(lèi)的肢體，因此新材料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)柔性可穿戴電子傳感器的高分辨率、高靈敏、快速響應(yīng)、低成本制造和復(fù)雜信號(hào)檢測(cè)仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

　　現(xiàn)階段的可穿戴設(shè)備要在續(xù)航和能耗方面進(jìn)行改進(jìn)，可以從可穿戴設(shè)備使用的電源方面下手解決。從現(xiàn)在的科技來(lái)分析，如果能夠解決電池的續(xù)航問(wèn)題，可穿戴設(shè)備的市場(chǎng)擴(kuò)展會(huì)增大。