中移智库：2023先进感知技术白皮书（1.0版）（41页）.pdf

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1、感知是通过各类感知设备获得目标信息的过程，为行业应用提供了支撑智能决策与控制的数据基础，是构建“万物智联”的核心要素。为不断满足各类应用对感知能力的需求，先进感知技术持续发展，技术方向涵盖传感前沿技术和传感融合技术两类。本白皮书立足于移动通信发展视角，基于物联网的应用需求和演进方向，选取传感前沿和传感融合的代表性技术，解读技术原理，梳理技术现状，分析技术挑战，探索技术趋势，希望能够为加快先进感知技术的研究突破和落地应用提供参考。本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。中国移动先进感知技术白皮书（1.0 版）目录1.1.概述概述.1 11.1

2、先进感知技术方向.11.2 传感前沿技术.21.3 传感融合技术.32.2.传感前沿技术传感前沿技术.4 42.1 新机理.42.1.1 量子传感.42.1.2 脑电传感.62.2 新材料.72.2.1 柔性传感.82.2.2 触觉传感.92.3 新工艺.112.3.1 片上光学传感.112.3.2 微流控生物传感.132.4 新结构.142.4.1 仿生视觉传感.152.4.2 堆栈式图像传感.162.5 新算法.182.5.1 光纤传感.182.5.2 超敏气味传感.203.3.传感融合技术传感融合技术.22223.1 通信融合.223.2 计算融合.243.3 智能融合.253.4 能量

3、融合.274.4.总结与展望总结与展望.2828缩略语列表缩略语列表.2929参考文献参考文献.3 30 0参编单位及人员参编单位及人员.3 38 81感知是通过各类感知设备获得目标信息的过程1，包括对感知数据的采集、处理和感知结果的生成等。感知作为物联网的基石，为各类业务提供了支撑智能决策与控制的数据基础，是构建“万物智联”的核心要素。感知技术已经广泛应用于航天航空、工业制造、生物医学、智慧交通、智慧能源和环境检测等领域。随着行业信息化程度的不断加深和场景的不断细分，各类应用对感知技术提出了新的需求。第一，行业新场景需要进一步拓展感知范围、提高感知精度和增加感知目标。第二，传统传感器参数固定

4、，精度、效率随着使用时间下滑，未来需要能够对自身进行动态优化。第三，垂直行业的智能化发展需要感知与通信、处理和控制等更多功能深度融合。第四，传统传感器的电源线和数据传输线对应用产生较大制约，导致布线成本高、施工难度高，未来需要实现传感器的无源化和无线化，实现传感器“剪辫子”。为满足各类应用对感知能力的需求，先进感知技术不断发展，通过技术创新提高了感知数据精度和感知效率，扩大了感知范围和感知规模，并不断实现网络化和智能化，进一步开拓了感知技术面向各应用领域的发展空间。近年来，随着数字孪生和元宇宙的不断发展，感知作为底层数据来源及技术支撑，其重要性日益凸显，在应用需求的不断驱动下，感知将与数字孪生

5、和元宇宙相互促进，势必迎来爆发式技术突破及市场增长。1.1 先进感知技术方向先进感知技术方向先进感知技术方向涵盖传感前沿技术和传感融合技术两方面（如图 1）。传传感前沿技术感前沿技术是涉及传感原理、传感器件设计、传感器开发和应用的综合技术，融合了多学科、多技术和多领域的最新技术进展，涉及物理、化学、生物、能源、通信和数据处理等，是支撑传感器研发、制造和应用的核心。传感融合技术传感融合技术使原本独立的单一参数感知、通信、计算、智能和供能等基础能力紧密结合，有助于提升感知效率，扩大感知技术的应用范围。2图 1.先进感知技术方向1.2 传感前沿技术传感前沿技术随着信息通信技术的快速发展，传感前沿技术

6、不断涌现，通过对机理机理、材料材料、工艺工艺、结构和算法结构和算法等五个方面的技术创新，实现更大范围和更高精度的信息获取。新机理方面，量子传感和脑电传感等是其中的典型代表，在航空航天、安新机理方面，量子传感和脑电传感等是其中的典型代表，在航空航天、安全监测和可穿戴器件等领域具有巨大的应用价值全监测和可穿戴器件等领域具有巨大的应用价值。量子传感通过量子效应提高感知精度，具有非破坏性、实时性、高灵敏性、稳定性和多功能等优势。脑电传感获取大脑活动产生的电信号，通过信号分析实现大脑与外部的信息交换，将在医疗、娱乐、军事和教育等行业发挥重要作用。新材料方面，新型柔性材料等作为传感器敏感材料，未来将助力更