感測器是推動物聯網發展的重要一環，感測器能讓大量自動連網裝置提供連續性的回饋，並對裝置進行遠距控制，進而收集大量數據以利後續分析，連網的感測器能提升系統性能，例如：讓智慧家電進行家事管理任務、讓零售商改進與顧客互動的能力、加強環境監測、食品監測與農產品監測等。此外，物聯網感測器透過無線連網至運算系統，可讓企業大量分析感測資料以提高企業績效、裝置與系統功能。此外，無線感測器能不受附近電子設備與共存無線電系統的干擾。在未來10年間，IoT感測器將會變得更加智慧化、低功率、靈活與便利，將更能擴展至工業、商業、消費者、環境與醫療保健應用。本文將摘述Frost &Sullivan報告說明2019-2030年間IoT感測器階段性的發展與個案應用。

一、    2019-2030年間IoT感測器階段性的發展

(一)2019-2021年
智慧感測器具備較低功率損耗(Low Power Consumption)、訊號處理與雲端通訊等功能，這些功能在工業自動化中被應用在監控機器的狀態上，來自多個感測器的資料整合，則能強化監控機器或設備的能力，以維護機器的效能，並能在發生故障時即時停止機器。
    在運輸的過程中，使用精簡型感測器(Compact Sensor)能追蹤像是水果或是易腐敗食品的狀況，且能更有效率的掌握即時庫存。
    低功耗感測器具有區域資料處理的能力，可應用於裝置與裝置(Device-To-Device)之間的資料通訊。此外，透過感測器與物聯網平台的整合，能更有效地將感測器資料透過邊緣網路傳輸至雲端。

(二)2021-2025年
感測的無線通訊將逐漸改善，例如：被其他電子設備的干擾變少、延遲時間變短，此階段可望透過5G無線技術推動更廣泛的應用發展，5G將加快感測器的資料交換速度，同時減少能源使用。藉著奈米機電系統-互補金氧半導體(NEMS-CMOS)整合技術的進步，可望應用於在監測室內空氣品質、疾病診斷與食品品質控制等等。
    成本更低的小型飛時測距(Time-of-Flight,ToF)感測器，具備垂直空腔表面發光雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)的功能，以及高速、高靈敏單光子雪崩二極體(single-photon avalanche-diode, SPAD)檢測器，能強化家電、工業設備與機器人的鄰近感測(Proximity Sensing)及識別手勢功能。
    具有更高像素解析度與更高寬視野的3D ToF感測器應用在智慧建築中，例如：手勢辨識、監控佔用空間等，及行動機器人具備偵測障礙物與導航等功能。
    電子皮膚(E-skin)感測器具有高靈活性、高靈敏、更薄的特性可測量多種參數，例如：血壓、脈搏、呼吸、運動等，電子皮膚有望開拓個人化醫療保健領域的商業機會。
在接下來的5年中，由於範圍、解析度與連網能力的改善，能讓更高等級的L4自駕車搭配雷射光達(LiDAR)感測器，更理解道路上的狀況。

(三)2025-2030年
2025-2030年間分為三個階段：
    第一階段是指微機電系統(Microelectromechanical Systems, MEMS)技術將有機會實現低成本高光譜影像(Hyperspectral imaging)，以及大量的行動裝置整合至物聯網環境，像是室內空氣品質分析、感測皮膚、血液循環檢測、智慧家電確認食物的新鮮度，高光譜影像能讓影像在每個像素中累積更多的空間與光譜資料。
    第二階段為網路感測器的架設更加普及化，以利檢測水質與水污染。更廣泛安裝環境感測器，監測施工現場的濕度、溫度，揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)、一氧化碳等參數，以利檢測出黴菌等問題。此外，電子鼻(E-noses)有望在環境檢測與品質控制等應用中，拓展商業化發展。
    第三階段則是穿戴式汗液感測器有望在改善藥物治療、健康保健與健身等監測應用。隨著改善收集汗液、測量汗液與測量血液等，穿戴式裝置具有疾病診斷功能，可傳送數據資料給醫生或護理人員。此外，植入式裝置(如：心率偵測器)，則有更大的商業發展機會，能持續性的檢測心律是否失常，並透過智慧型手機將資料傳給醫生。

二、    電子鼻之創新應用案例

現代越來越注重室內的空氣品質，讓環境感測器有越來越多發展機會，半導體或MEMS感測器能辨識在燃燒過程產生的某些氣體或污染物，例如：一氧化碳、二氧化氮、懸浮微粒等。
英國的Ion Science公司的手持式揮發性有機氣體(VOC)偵測器－Tiger，此偵測器獲得光離子偵測(Photoionization Detections, PID)感測器專利，偵測範圍可達1ppb-20.000ppm、反應時間僅2秒，光離子偵測(PID)通常用於檢測揮發性有機氣體(VOC)。光離子偵測(PID)用紫外線撞擊氣體樣品，氣體樣品吸收紫外線後會被電離，形成帶正電的離子，這些離子會從偵測器產生電流，常用於環境檢測，包括掩埋與土壤汙染檢測中的揮發性有機氣體(VOC)。

澳洲Envirosuite公司運用機器學習，根據感測器所在的環境蒐集與分析氣體，並建立資料庫。機器學習越來越能在複雜環境下，即時辨識特定類型的氣味，機器學習的軟體有助於環境電子鼻能快速確定氣味的強度與類型，以及氣味的來源，Envirosuite公司致力進一步縮小電子鼻的尺寸與    耗電量。2018年底Envirosuite公司獲得與科威特環境公共管理局簽署三年的合約，將在科威特提供遍布於全市的氣味監測與管理系統。本計畫在2019年6月上線，並參與智慧城市計畫，設置100個電子鼻，以利追蹤煉油廠、廢水設施、垃圾掩埋場、畜牧業與其他氣體的排放。此外，Envirosuite公司亦將環境電子鼻拓展至美國固體廢棄物與污水處理。