如今，環境傳感器必須遠遠超出其傳統的檢測氣體，監測濕度和氣壓以及計算水中顆粒的數量，如水文學，微氣象學和國土安全等。傳感器融合，其中來自多個不同傳感器的信息被組合以考慮這些設備周圍環境的屬性，現在可以實現對事件和情況的敏感推斷 - 傳感器在其中運行的環境。

例如，傳感器融合在不斷增長的可穿戴設備市場中發揮著重要作用。通過將傳統環境傳感器與其他傳感器設備相結合，設計人員可以開發智能系統，使機器能夠相互交互，并與周圍的世界互動。來自陀螺儀，加速度計，接近傳感器，環境光傳感器和位置傳感器的信息，結合手腕佩戴的脈搏率傳感器，可用于推斷用戶正在做什么 - 跑步，行走，睡覺等等，以執行一些自動化任務。

由于可穿戴設備的用戶不斷運動，他們的各種活動會影響傳感器必須在其中運行的條件。移動設備的GPS可以跟蹤位置，但是也可能需要知道用戶現在正在行走。設備必須能夠在一天中從一個環境到下一個環境不斷地跟蹤用戶，隨著用戶從家庭方向移動到工作并且再次返回而進行調整。

為醫療保健，健身和運動訓練設計可穿戴系統是一項復雜的任務。與傳統的獨立設備相比，多種傳感器功能的集成需要更多的安全性，可靠性和性能。它還要求更小的包裝和減輕重量;它必須足夠小，以適應微小的主機設備，對功率和處理的需求非常小，當然，它必須是便宜的。底層算法也必須能夠適應，以便傳感器及其工作的上下文可以在運行中重新配置。同樣重要的是，它們必須具有高靈敏度和出色的抗噪性。

分布式嵌入式傳感器技術已經達到了能夠實現普遍監控環境愿景的程度。然而，仍然需要克服的最重要挑戰之一是傳感障礙的時變（和不可預測）性質所產生的傳感不確定性。用于減少嵌入式網絡感測中的不確定因素的方法被稱為網絡信息 - 機械系統（NIMS），其在3-D空間中暫停無線移動和固定傳感器節點的網絡。結果是使用可變傳感位置，透視和傳感器類型的運行時自適應。廣泛而精確的驅動意味著NIMS解決了傳統靜態傳感器網絡中固有的一些基本問題，例如：

適應環境動態和可持續檢測

感知不確定性的降低

NIMS的使用增加了新的網絡靈活性和功能以及支持分布式傳感器的新物流，以及更高的傳感器自我感知能力，以了解其自身的傳感不確定性，至關重要在上下文感知應用程序中。 NIMS提供了主動調整傳感節點，引入各種新傳感器以及減少無線鏈路路徑損耗的能力。

傳感器示例

現在讓我們看看一些設備齊全的環境傳感器用于傳感器融合和NIMS應用。

歐姆龍的D6T1 MEMS熱傳感器（圖1）具有足夠的靈敏度，可以檢測靜止的人體存在。它解決了熱電傳感器不能檢測靜止的人的缺點，因為這種方法需要檢測信號變化。此外，與熱電模型不同，D6T1繼續檢測物體的遠紅外發射。為了延長短距離檢測距離，可以通過軟件編程，考慮時間變化，熱源位置和人體運動來提高判斷精度。

圖1：歐姆龍D6T1溫度傳感器的性能優于其熱電競爭。

非接觸式溫度傳感器由帶硅透鏡的蓋子，MEMS熱電堆傳感器芯片和專用模擬電路和邏輯電路組成，用于通過一個連接器在單個板上轉換為數字溫度值。通過將信號處理電路緊密地安裝到傳感器芯片上，可以實現低噪聲溫度測量。

在操作中，硅透鏡將來自物體的輻射熱量收集到模塊中的熱電堆傳感器上，熱量在傳感器上產生電動勢。模擬電路使用電動勢值和模塊內部的測量溫度值計算物體的溫度，該值通過I 2 C總線輸出。

作為在具有VDD I 2 C接口的光學模塊中集成數字彩色傳感器，接近傳感器和IR LED的示例，請考慮使用ams TMD3782x顏色傳感器（圖2）。該傳感器提供紅色，綠色，藍色和透明（RGBC）光感應和接近檢測，可在各種照明條件下檢測光強度。它執行色溫測量，環境光感應（ALS）和具有背景光抑制的接近檢測。

圖2：TMD3782s顏色傳感器框圖。

接近檢測功能允許進行大范圍的操作以實現精確的距離檢測，例如當用戶將手機靠近耳朵時在手機中。顏色感應功能在背光控制，固態照明，反射LED顏色采樣器或熒光燈色溫檢測等應用中非常有用。該模塊可減少電路板空間和設計復雜性，并可在各種條件下實現準確的色彩和環境光感應。它還消除了最終產品出廠校準。最后，其內部狀態機將器件置于接近和RGBC測量之間的低功耗狀態，以實現極低的平均功耗。

專為可穿戴設備，醫療設備和移動設備等應用而設計德州儀器（TI）的HDC1008YPAT（圖3）是一款帶有集成溫度傳感器的低功耗，高精度數字濕度傳感器。它具有出色的測量精度，可根據公司新穎的電容式傳感器測量濕度。濕度和溫度傳感器在出廠時已經過校準。

圖3：可穿戴設備的理想選擇，HDC1008YPAT結合了濕度和溫度感應。

該器件的WLCSP（晶圓級芯片尺寸封裝）非常緊湊，簡化了電路板設計。傳感元件放置在設備的底部，這使其更耐臟，防塵，防塵和其他環境污染物。該器件具有非常小的2 mm x 1.6 mm封裝，可在-40°C至+ 125°C的溫度范圍內工作。

總之

可以肯定地說，傳感器融合組合將導致環境傳感器在未來的更多應用中得到應用。正如我們所看到的，情境感知要求傳感器具有高精度和可靠性，小尺寸，低功率預算，當然還有合理的實施成本。提供了幾個滿足這些要求的示例傳感器。