當前，新冠肺炎疫情防控取得階段性成果，復工復產(chǎn)有序開(kāi)展，科學(xué)技術(shù)的“硬核力量”無(wú)處不在，而承擔著(zhù)數據采集任務(wù)的主要功能部件和信息化基礎產(chǎn)品——傳感器更是發(fā)揮了無(wú)可替代的作用。

　　不用直接觸碰，紅外測溫機器人就能感知你的體溫；在患者救治過(guò)程中，應用了氣體質(zhì)量、流量、壓力、濕度、溫度和磁敏等傳感器的呼吸機，可以監測和控制各項指標，實(shí)現對病人進(jìn)行輔助呼吸治療的目的；在ICU病房或者隔離區，醫護人員通過(guò)傳感器設備就可以監測重癥患者動(dòng)脈血液中的氧含量高低，分析生命體征……在疫情期間，搭載傳感器專(zhuān)利技術(shù)的先進(jìn)設備可精準采集與監測各類(lèi)生理、環(huán)境等數據，不僅提升了應對疫情的信心，也溫暖了人心。

　　紅外傳感實(shí)現體溫篩查

　　自疫情暴發(fā)后，國內許多科技企業(yè)根據疫情防控需求，利用自身的專(zhuān)利技術(shù)，紛紛推出紅外測溫設備。紅外測溫最核心的部件就是利用紅外線(xiàn)的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測量的傳感器。廈門(mén)某傳感器生產(chǎn)企業(yè)僅一天的傳感器出貨量便達到100多萬(wàn)支，然后發(fā)往其他公司裝配成紅外體溫計，在全國防疫一線(xiàn)得到廣泛應用。

　　在自然界中，凡是溫度高于絕對零度（-273℃）的物體均會(huì )從表面向外發(fā)出電磁波輻射，其中就包含紅外輻射。紅外輻射的強度與物體的溫度有關(guān)，借助專(zhuān)用鏡頭便能將紅外輻射信號聚集在探測器上。根據紅外輻射所生成的電信號強度的大小，可計算出輻射源的物理溫度。

　　據介紹，從實(shí)現功能來(lái)看，紅外傳感器分成五類(lèi)：輻射計，用于輻射和光譜測量；搜索和跟蹤系統，用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動(dòng)進(jìn)行跟蹤；熱成像系統，可產(chǎn)生整個(gè)目標紅外輻射的分布圖像；紅外測距和通信系統；以上各類(lèi)系統中的兩個(gè)或者多個(gè)組合而成的混合系統。

　　面對疫情，國內企業(yè)加快創(chuàng )新推出了諸多紅外測溫產(chǎn)品。比如獵豹移動(dòng)攜手獵戶(hù)星空在“豹小秘”機器人上搭載了4個(gè)智能傳感器，可在指定區域進(jìn)行大人流量模式的測溫，并對異常體溫進(jìn)行報警和抓拍記錄，通過(guò)后臺反饋給工作人員；華為云聯(lián)手浙江新再靈科技股份有限公司打造健康乘梯環(huán)境，通過(guò)在電梯內安裝紅外測溫傳感器，對乘梯人體溫進(jìn)行感知，在發(fā)現高溫乘坐人員后立即發(fā)出警報。

　　獵戶(hù)星空相關(guān)負責人告訴中國知識產(chǎn)權報記者，紅外測溫機器人支持單人測溫和連續測溫兩種模式，這是將成熟的紅外測溫技術(shù)與服務(wù)機器人技術(shù)相結合的一次創(chuàng )新。截至目前，獵戶(hù)星空共提交專(zhuān)利申請380件，其中包含部分傳感器相關(guān)技術(shù)。

　　多類(lèi)傳感器輔助改善呼吸

　　患者感染新型冠狀病毒后，可能會(huì )出現呼吸困難的癥狀，救治過(guò)程中，呼吸機成為重癥患者最需要的醫療設備?！俺掷m正壓通氣的呼吸機裝置，可強迫空氣進(jìn)入肺部，在整個(gè)呼吸周期內人為施加一定程度的氣道內正壓，增加功能殘氣量，防止肺泡萎陷，從而改善通氣和換氣功能?！币晃粯I(yè)內人士介紹，而呼吸機應用了大量氣體質(zhì)量、流量、壓力、濕度、溫度和磁敏等傳感器，監測和控制各項指標，保障穩定的電機控制系統運行，從而實(shí)現對病人進(jìn)行輔助呼吸治療的目的。

　　呼吸機的應用關(guān)乎重癥患者的生命健康，是各大醫療企業(yè)和醫院研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。北京中科微知識產(chǎn)權服務(wù)有限公司總經(jīng)理商立偉表示，呼吸機要實(shí)現多重檢測功能，就需要在呼吸機中設計安裝多個(gè)傳感器，實(shí)時(shí)、持續、精確地控制氣流、壓力和濕度，維持患者持續呼吸功能。例如，在呼吸機中采用空氣流量傳感器用于測量進(jìn)入系統的氧氣的流量，以確保充足的空氣供應；而在病人呼氣期間的二氧化碳水平，可通過(guò)差壓傳感器進(jìn)行測量計算；溫度與濕度傳感器用于測量和調節通氣管中空氣的溫濕度，提供舒適的暖濕氣流，避免患者因吸入干燥和過(guò)高過(guò)低溫度空氣而導致嗓子疼，影響呼吸與睡眠質(zhì)量。

　　呼吸機上述功能的實(shí)現離不開(kāi)技術(shù)研發(fā)，同時(shí)也離不開(kāi)專(zhuān)利技術(shù)支撐。經(jīng)過(guò)專(zhuān)利檢索后發(fā)現，截至目前，國內涉及呼吸機的相關(guān)專(zhuān)利申請超過(guò)1.5萬(wàn)件，其中排名前5位的專(zhuān)利申請人分別是北京誼安醫療系統股份有限公司（下稱(chēng)誼安醫療）、北京怡和嘉業(yè)醫療科技有限公司、湖南明康中錦醫療科技發(fā)展有限公司、皇家飛利浦電子股份有限公司、中國人民解放軍第三軍醫大學(xué)，其專(zhuān)利申請均超過(guò)100件。以誼安醫療為例，其在該領(lǐng)域提交相關(guān)專(zhuān)利申請近300件，其中專(zhuān)利申請“一種等流量PID控制的流量傳感器校驗方法”（公開(kāi)號：CN109945953A）提出了一種等流量PID控制的流量傳感器校驗方法，可改善以往呼吸機傳感器方面的不足，不需要復雜的數學(xué)模型，就能精準地描繪電壓-流量曲線(xiàn)。

　　氣體傳感器護航監測

　　在疫情防控中，傳感器不僅在紅外測溫、呼吸機中作用顯著(zhù)，還在救護氧艙、麻醉劑、嬰兒培養箱、ICU病房以及住院隔離區環(huán)境監測方面發(fā)揮了重要的支撐作用。

　　以救護氧艙為例，重癥患者動(dòng)脈血液中的氧含量高低是醫生用于檢測和評價(jià)生命體特征的重要指標。目前，最常用的醫用氧傳感器是電化學(xué)式，俗稱(chēng)氧電池。氧氣進(jìn)入傳感器后，內部所含的鉛（Pb）逐漸被氧化成PbO2。

　　基于此，許多醫療機構和傳感器研發(fā)企業(yè)就相關(guān)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，并提交專(zhuān)利申請。例如，艾邁斯半導體提供高精度傳感器解決方案，通過(guò)提供人與技術(shù)之間的無(wú)縫接口，將感應提升到新的水平。

　　鄭州煒盛電子科技有限公司（下稱(chēng)煒盛科技）多年來(lái)深耕氣體傳感器領(lǐng)域，已從過(guò)去的研發(fā)生產(chǎn)單一品種發(fā)展到現在的包括紅外氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、平面半導體氣體傳感器等十二大系列，200多個(gè)品種，共可用于檢測氣體300余種，服務(wù)于全球各地的安全、環(huán)保、健康領(lǐng)域。截至目前，煒盛科技在傳感器方面的專(zhuān)利申請已經(jīng)超過(guò)100余件，其中“氣體傳感器芯片、傳感器及傳感器芯片制備方法”（專(zhuān)利號：ZL200710054450.9）是其核心專(zhuān)利，該發(fā)明涉及一種氣體傳感器芯片，包括片狀的陶瓷基板、電極導電帶、電阻加熱器以及氣敏涂料，由于其采用絲網(wǎng)印刷的方法，因而可以顯著(zhù)提高該氣體傳感器的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能的一致性。

　　傳感器產(chǎn)業(yè)層次待提升

　　得益于國內應用需求的快速發(fā)展，我國傳感器產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，在此次疫情防控和整個(gè)醫療行業(yè)的應用中也發(fā)揮了重要作用。數據顯示，2018年我國傳感器市場(chǎng)規模突破2000億元。2019年，傳感器擴大應用范圍，市場(chǎng)規模進(jìn)一步擴大至2310億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院預測， 2020年中國傳感器產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規模將進(jìn)一步突破2500億元。

　　然而，我國傳感器在信息感知以及智能化、網(wǎng)絡(luò )化方面還比較落后，目前存在產(chǎn)業(yè)檔次偏低、企業(yè)規模較小、技術(shù)創(chuàng )新基礎較弱等問(wèn)題。從整個(gè)傳感器行業(yè)的專(zhuān)利申請來(lái)看，目前在傳感器領(lǐng)域專(zhuān)利權人的全球TOP排名中，專(zhuān)利申請數量最多的前20個(gè)專(zhuān)利權人中來(lái)自日本的專(zhuān)利權人有15個(gè)，來(lái)自韓國的有3個(gè)，德國的有2個(gè)。不過(guò)，除在本國申請專(zhuān)利保護外，中國和美國是這些專(zhuān)利權人最為重視開(kāi)展專(zhuān)利保護的國家。

　　值得慶幸的是，在過(guò)去幾年中，我國一直在不斷加大對傳感器尤其是智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。商立偉建議相關(guān)企業(yè)在知識產(chǎn)權工作方面，一是加大企業(yè)技術(shù)研發(fā)力度，積極申請自主的高價(jià)值知識產(chǎn)權；二是與行業(yè)合作伙伴共同構建具備有效攻防能力的專(zhuān)利池；三是重視知識產(chǎn)權風(fēng)險預警與防控，加強與專(zhuān)利代理機構的溝通交流，展開(kāi)專(zhuān)利分析評議，避免專(zhuān)利風(fēng)險；四是對于較大的企業(yè)來(lái)說(shuō)，要在持續保持產(chǎn)學(xué)研用優(yōu)勢的同時(shí)，提高專(zhuān)利布局質(zhì)量，對于較小的科技企業(yè)來(lái)說(shuō)，加強與專(zhuān)利培育機構合作，提升自身競爭能力，為產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展夯實(shí)基礎。

     廣東科沃園知識產(chǎn)權服務(wù)有限公司，專(zhuān)注于科技創(chuàng )新與高端知識產(chǎn)權咨詢(xún)服務(wù)，專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)利申請加急、專(zhuān)利布局、專(zhuān)利獎、專(zhuān)利風(fēng)險代理公司。如果您對我們的國家專(zhuān)利優(yōu)秀獎感興趣，請撥打科沃園全國免費服務(wù)熱線(xiàn)：400-008-3118