物聯(lián)網(wǎng)風潮驅(qū)動　傳感器專利布局動作頻頻

　　感測器(Sensor)可以說是物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)架構(gòu)下，讓智慧自動化設(shè)備與智慧聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，像是智慧機器人、智慧工廠、智慧電動車、智慧手環(huán)、智慧醫(yī)療裝置、智慧家電、智慧行動電話等，執(zhí)行即時互動的關(guān)鍵元件。

　　感測器可以定義為：“能夠感知并檢測欲量測對象物的物理量或化學量，并將其轉(zhuǎn)換成可以計量的輸出訊號之裝置”。其中，量測的物理量，包括溫度、壓力、磁性、光等;而化學量則包括pH值、濃度、純度、濕度等。

　　感測器種類多樣

　　以下介紹幾款可配備于自動化設(shè)備與控制系統(tǒng)的感測器，并進一步說明其技術(shù)特點、技術(shù)發(fā)展方向以及應(yīng)用領(lǐng)域。

　　影像感測器

　　影像感測器(Image Sensor)可從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計圖元，基本原理是透過光電效應(yīng)將光線能量轉(zhuǎn)換成電荷，光線越強電荷越多，這些電荷就成為判斷光線強弱的依據(jù)。

　　影像感測器應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)自動化應(yīng)用，像是檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測。未來技術(shù)發(fā)展方向?qū)⒊秃碾娏?、更廣光線波長擷取范圍、更高精密度檢測辨識、更快檢測辨識速度等邁進。

　　壓力感測器

　　壓 力感測器(Pressure Sensor)是檢測氣體或液體之壓力強度，并將壓力強度轉(zhuǎn)換成輸出訊號;已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動控制環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智慧建筑、生產(chǎn)自 動控、航空航太等。未來技術(shù)將朝更微型MEMS腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計、更高靈敏度檢測能力發(fā)展。

　　位置感測器

　　位置感測器(Position Sensor)主要應(yīng)用于機器人控制系統(tǒng)，如線性編碼器、旋轉(zhuǎn)編碼器、伺服馬達等;技術(shù)發(fā)展是朝更高精確度控制、加速度感測控制、更微型MEMS腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計方向前進。

　　位移感測器

　　位 移感測器(Level Sensor)，又稱為線性感測器，分為電感式位移感測器、電容式位移感測器、光電式位移感測器、超音波式位移感測器、霍爾式位移感測器;主要應(yīng)用在自動 化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智慧控制。技術(shù)發(fā)展朝更微型MEMS腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計、非接觸檢測技術(shù)開發(fā)、數(shù)位式檢測技術(shù)開發(fā)、更高精確度控制等方向演進。

　　力量感測器

　　力量感測器(Force Sensor)是用來檢測氣體、固體、液體等物質(zhì)間相互作用力的感測器，多應(yīng)用在力度檢測，如機器人手臂抓取物件力度大小的控制。技術(shù)發(fā)展朝更低耗電量、更快的檢測反應(yīng)時間、更高精確度檢測辨識等方向前進。

　　氣體感測器

　　氣體感測器(Gas Sensor)能針對可燃性氣體、毒性氣體成分進行測定，并將其轉(zhuǎn)換成輸出訊號，可用于工業(yè)自動化、礦產(chǎn)資源探測、氣象觀測和遙測、生鮮保存、防盜、節(jié)能等領(lǐng)域。技術(shù)發(fā)展朝更快的監(jiān)測反應(yīng)時間、更短的監(jiān)測距離、更多氣體類型連續(xù)監(jiān)測等方向精進。

　　半導(dǎo)體感測器

　　半 導(dǎo)體感測器(Semiconductor Sensor)系利用半導(dǎo)體材料各種物理、化學和生物學特性制成的感測器。應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋工業(yè)自動化、遙測、工業(yè)型機器人、家用電器、環(huán)境污染監(jiān)測、醫(yī)療保 健、醫(yī)藥工程、生物工程等。技術(shù)發(fā)展朝更微型MEMS腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計、更高靈敏度檢測能力、降低制造成本等方向邁進。

　　光纖感測器

　　光 纖感測器(Fiber Optic Sensor)可將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器(Modulator)，使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學性質(zhì)發(fā)生變化，稱為被調(diào) 制的訊號光，再經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。主要用于工業(yè)自動化領(lǐng)域，像是磁力、聲波、壓力、溫度、加速度、陀螺儀、位移、液體、轉(zhuǎn) 矩、聲光、電流及應(yīng)變力等物理量之檢測。技術(shù)發(fā)展朝更短監(jiān)測距離、提高量測光能量強度的準確性等方向精進。

　　因應(yīng)全球趨勢與市場變化，廠商積極提出研發(fā)計畫進行創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)，重要的技術(shù)成果必須加以保護，避免因競爭對手抄襲或模仿而喪失競爭優(yōu)勢。對此，科技界主要 是透過專利申請程序進行技術(shù)成果保護，其他廠商藉由系統(tǒng)化專利探勘與分析，可以了解特定領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)趨勢以及特定廠商專利布局動向，同時，也得以避免或是 提早因應(yīng)未來可能招致的專利侵權(quán)威脅。

　　本文以美國專利暨商標局(USPTO)公告的核準專利做為專利檢索資料來源，并透過“資策會專利地圖探勘分析平臺”，進行專利檢索、專利分析以及專利資料下載與整理。

　　針對感測器進行專利分析，藉此掌握感測器國際研發(fā)投入情形，進一步了解專利技術(shù)動向以及對產(chǎn)業(yè)可能造成之影響。

　　專 利檢索以感測器關(guān)鍵廠商為基礎(chǔ)，并佐以關(guān)鍵字及關(guān)鍵欄位等項目進行檢索。其中，關(guān)鍵廠商包括：Robert Bosch、Denson、Honeywell、Infineon Technologies、STMicrolectronics、Analog Devices、Freescale Semiconductor等;關(guān)鍵字為Sensor等;分類項為73*(UPC);關(guān)鍵欄位則以請求項為主。