AI+嗅觉传感技术重塑气味识别,4月29日,中科微感沈文锋博士带来深度解析

中科微感 20250427

  • MEMS传感器
  • 气体传感器







一、技术简介





嗅觉传感器,是一种融合新型传感阵列技术、人工智能算法与数据处理能力的智能传感器。其核心在于模拟人类嗅觉系统,实现对气味的类人感知、判别及分析。该技术由高性能传感器阵列硬件、人工智能算法、气味特征数据库三大核心模块构成:传感器阵列负责采集气味信号,人工智能算法通过模式识别解析多维数据,而气味特征数据库则为复杂气味的比对分析提供数据支撑。凭借上述技术架构,嗅觉传感器能够高效识别香味、臭味、异味等复杂气味类型,突破传统人工鼻嗅辨的主观性与低效性局限,为工业智造、环境监测、食品安全、医疗健康等领域提供客观量化、可追溯的智能化气味分析解决方案。







二、核心构成及原理





嗅觉传感器主要包含三部分:1)集成型、微型化的多传感器阵列硬件系统,2)集成人工智能算法的软件系统平台,3)匹配硬件系统的场景气味数据库。其核心硬件是气味感知单元阵列,通常由多个具备交叉敏感性微型气体传感器组成。这些传感器能够与空气中的气体分子发生化学或物理相互作用,从而产生电信号。传感器收集到的信号通常包含复杂的气味特征,通过集成的人工智能算法(如机器学习、深度学习)对这些信号进行处理和分析,从而实现对气味的分类、识别和定量分析。

传感器阵列硬件一般都是采用MEMS(微机电系统)技术,将多个MEMS传感芯片集成在一个微型芯片或者PCBA上,使整个嗅觉传感器具备体积小、易集成、功耗低和低成本优势。它能够实时检测环境中的气味变化,并快速给出分析结果。通过人工智能算法,传感器可以不断学习和优化气味识别模型,提高识别准确性和适应性。

人工智能嗅觉技术多年发展以来,其中多传感器阵列硬件的高一致性、高集成化、微型化和高稳定性等要求,一直限制了人工嗅觉传感器的真正普及化,进入我们的实际日常生活。






三、多元应用领域





近几年人工智能算法及MEMS微纳米加工技术以及敏感材料的分子沉积技术的发展,人工智能嗅觉传感器已经开始进入商业化初步应用阶段,其主要应用领域包括:









1





智能汽车领域:车内空气质量监测、新能源汽车电池安全监测、智能座舱个性化体验、自动驾驶场景的环境感知补充、汽车制造与售后的质量管控等应用。









2












食品安全领域:食品原料品质与安全性筛查、加工过程污染与品质监控、成品质量分级与真伪鉴别、冷链运输与仓储环境监控、消费端快速检测与风险预警等应用。









3





环保化工领域:工业废气实时监测、水质与固废处理中的异味管控、危险化学品安全管控(如泄漏应急响应、仓储运输检测和厂界异味浓度检测)、循环经济与资源化利用等应用。









4












医疗健康领域:疾病早期筛查与诊断(癌症筛查与代谢疾病监测)、术后感染与并发症预警、个性化医疗与健康管理(用药效果评估与亚健康状态监测)、特殊群体护理与辅助医疗等应用。











5





公安执法领域:毒品与易制毒化学品检测、爆炸物及危险化学品监测、嫌疑人追踪与物证分析、酒驾、毒驾快速检测、公共场合异常气味预警等应用。













四、技术挑战与发展方向





尽管应用前景广阔,人工智能嗅觉传感器仍面临以下挑战:










1





复杂环境适应性:高湿度、高污染等环境下,传感器易受干扰导致性能波动,需通过材料改性、多传感器融合算法提升抗干扰能力。









2





数据库扩充与优化:随着新气味种类的不断出现,需持续采集未知气味特征数据,通过跨行业合作与主动学习技术完善数据库。









3





传感器一致性与稳定性:MEMS 传感器的批次差异可能影响检测精度,需通过生产工艺改进与自动化校准算法提升器件一致性。














五、行业动态与直播预告





为深入探讨 AI 嗅觉传感器的技术进展与产业应用,4月29日晚19点,我司创始人沈文锋博士将做客贸泽电子芯英雄联盟直播间,带来以下核心内容:







■ 技术探讨:人工智能嗅觉传感器的基本原理及应用挑战 ;

■ 深度对话:人工智能嗅觉传感器的发展现状和未来趋势;

■ 未来展望:解析 AI嗅觉技术在汽车、医疗、环保等领域的创新应用案例;

■ 新品介绍:揭秘中科微感第二代普适型人工智能嗅觉传感器(AI-Nose 2) 产品技术与新应用的突破。







欢迎扫描下方二维码预约直播,共同见证"AI-Nose" 技术如何赋能产业升级与生活革新!






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嘉宾介绍














01

分享嘉宾:沈文锋博士








沈文锋.png



中科微感(宁波)科技有限公司,创始人。2000年本硕毕业于东北大学材料物理专业(辅修计算机专业),2010年获中国科学院金属研究所材料科学与工程博士学位。2010起任职于中国科学院宁波材料技术与工程研究所,深耕智能传感材料与器件领域,已主持智能嗅觉传感器相关的国家级/省市级科研项目及企业横向课题20余项,积累20余年智能嗅觉传感器研发经验及多年产业服务经验。至今,发表SCI论文70余篇,参与撰写中英文专著4部,申请发明专利20余项(多项实现产业化转化)。2023年起全职从事中科微感的MEMS 基智能嗅觉传感器产业化工作。2024年4月推出全球首款量产化普适型智能嗅觉传感器(AI-Nose),该产品突破气味数字化技术瓶颈,填补了智能嗅觉感知领域产品应用空白。同年12月联合安徽蚌埠经开区筹建 “中国传感谷智能嗅觉传感器联合研发示范基地”,牵头整合高校、科研院所及医院资源,推动 MEMS+AI 嗅觉传感器底层技术标准化,并联合行业龙头企业开发多场景智能气味感知产品,助力气体传感器从单一气体检测向智能嗅觉感知升级。2025年4月推出第二代量产化普适性智能嗅觉传感器(AI-Nose 2),通过新型纳米敏感材料组合和分子沉积工艺,使嗅觉传感器敏感阵列单元长期漂移率从±10% 降至±5%、批量一致性偏差从20%降至10%,破解批量应用核心瓶颈。









02

主持人:张国斌








张国斌.jpg

电子创新网创始人兼CEO,西安电子科技大学电子工程专业毕业,半导体领域知名KOL。有多年的半导体媒体内容与运营经验,撰写过大量产业分析文章。(微信号:18676786761)















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中科微感

中科微感(宁波)科技有限公司成立于2022年6月,已获得20余项软著专利,核心研发团队攻克了长期制约人工嗅觉传感发展的核心材料、膜层沉积工艺、硬件算法等技术,开发出基于新型纳米敏感材料、微纳加工技术和人工智能算法的 MEMS 基金属氧化物半导体原理的人工嗅觉传感器产品(AI-Nose)及相关配套算法和平台。解决了人工智能嗅觉技术在市场应用中的关键问题:提供量产化的高一致、低成本、微型化的嗅觉传感器阵列硬件,填补了国内外气味识别感知产品的空白。目前已经在汽车电子、公安缉毒、大气环保监测、储能电池热失控监测等

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