气味数字化是每一种气味,将成为数字化信息,而电脑将根据数字化信息进行排列组合,从而重新演绎不同的气味。
在工厂、医疗健康和环境安全上,对于气体传感器的社会需求上会持续升级。虽然气体传感器品类丰富,但是发展上一直是相对缓慢。尤其是数字化平台方面,能够占据主要位置的企业更是寥寥无几。
利用气体传感器
清酒的气味数据如何辅助生产?
嗅觉一直被认为是五感中较难数字化的感觉,但其中隐藏着在生产一线及医疗等广泛领域产生创新性服务的可能性。
近日,利用数字技术再现嗅觉以促进商业发展的现象在日本很盛行。日立制作所开发出了利用声波测量多种气味的传感器。旭化成公司将从2023年开始提供用气味数据代替酿酒熟练工匠的服务。
以往主流的气味测定方式是分析传感器吸附的分子,一般一个传感器只能测定一种气味。
日立的装置运用声波,一个传感器可检测多种气味,而且可以随意更改想要检测的气味。日立的传感器充分利用了气味分子在光的照射下发生振动的特性。原理是利用人工智能(AI)来分析因振动而产生的微弱声波,测定气味的种类和浓度。据悉,日立力争最早在2024年度实现商业化,预计用于食品厂的品质管理、检测工厂气体泄漏、发现摩擦等引起设备故障的预兆等用途。
例如,把两种润滑油装在容器里,分别靠近日立的气味传感器,就会判断出一种是正常产品,另一种是已经过期的产品。
而在酿造工序中,熟练的工匠会根据气味来确认发酵的进度。每天都要打开所有酒桶嗅闻气味,这项工作有时需要花费4个小时。如果利用传感器和数据的话,有望减轻这项工作的负担。而且,非熟练工人也能进行恰当的酿酒工作,有助于解决人手短缺等问题。
旭化成将提供利用清酒的气味数据来辅助生产的服务。目前正与日本清酒制造商吉乃川联手推进实证实验。已于11月中旬进入第3期实验。旭化成此前一直在进行根据清酒的气味来判断酒精度数变化的实验,此次则追加了可自动计算应该为酒桶添加多少水的功能。
旭化成在由电子电路等构成的MEMS(微机电系统)中采用了装有多个“感应膜”(吸附气体后会发生变形)的传感器。将各个膜的变形程度转变成电信号,来分析酿酒时产生的气体的种类和浓度等多种数据。
我国气味数字化产业处于起步阶段
国产龙头已开始抢位
近年来相关服务的实用化动向接连不断,背景原因除了捕捉分子的传感器技术取得进步之外,还在于用来分析分子的AI性能提高。据调查公司Global Information预测,2026年气味数字化相关市场规模将比2020年增加5成,扩大到15亿美元。各家企业纷纷结合自主技术,竞相提高检测精度。
据统计,2020年我国气体传感器市场规模已超600亿元。但气味数字化产业在国内甚至全球存在很多空白领域,在数据开发以及硬件产品功能上具有很大上升空间,市场开发规模不容小觑。
当前气体传感器产品主要围绕在单一气体感知的传感器或传感器模块上,其中,国产厂家占整体市场规模5%,头部集中率较低,中高端气体传感器主要为国外厂商垄断。现有市场单一传感器难以满足人工嗅觉传感及未来气味数字化技术的实际应用需求。
据悉,今年7月,人工嗅觉传感器研发商「中科微感」获数百万种子轮融资,将投入到人工嗅觉MEMS传感器及气味数字化平台。中科微感生产的人工嗅觉传感器,结合了最新的MEMS微纳加工、大数据、无线通讯以及人工智能等技术,可以通过对环境中气体的有效判别,从而逐步代替生物嗅觉,实现精准判别气味的功能。
现今,随着国家转型步伐,各大企业也都处于转型关键期,数字化经济转型牵动着国家经济命脉,也同时促进社会发展,气味数字化产业以及气体传感器将拥有着较大的发展市场。