智慧感測科技 商機大無窮

物聯網應用逐漸普及，其中位於最前端資訊蒐集的感測器扮演關鍵的角色，因為一旦感測蒐集的資訊錯誤，後續即使有再快的資料傳輸速度及更高運算能力，最後回饋的反應指令也不會是正確的決策，例如一個溫室的環境感知維護系統，若總是感測到錯誤的溫度、濕度或是空氣品質，則控制中心系統對溫室的即時反應控制，必定不會是最佳結果，由此可見感測科技的重要。

現今感測科技已由早期的單一感測演變至多元感測，甚至部分資料不需上傳雲端，在感測端即能進行邊緣運算做出更即時的反應，真正達到萬物互聯，同時進入理解、判斷、行動三位一體之全新境界。

後疫情時代驅使人們更重視身體健康維護，因此包括醫療科技、健康飲食、空氣品質監控及飲水資源管理，也成為近年來物聯網應用當中最受到市場關注的焦點。根據McKinsey調查顯示，2025年環境治理相關的物聯網應用市場值約7,000億美元，占整體物聯網市場18%，而和人體健康相關的應用約4,000億美元，占10%的應用比重。

從2023年的美國消費電子展（CES 2023）中可以看到許多新型單項感應檢測工具，分別強調輕便、隨時隨地檢測、長時間連續檢測等特點，應用類型涵蓋健康監測、醫療檢測等。

例如，呼氣病毒檢測器將設置開啟後，進行二次吹氣，可在一分鐘內進行包括流感、COVID-19、RSV等病毒檢測，呈現陽性（紅色）及陰性（綠色）的結果，可作為快速檢測的第一道手續。

又如裝置在馬桶內的尿液感測器，可針對尿液進行質量及酸鹼性的檢測，並透過內置的WiFi模組將資料傳送至雲端進行分析。其他包括腦波量測、足底壓力、皮膚感測等皆可有效判斷生理狀態，以進行預先的疾病防護。

空氣品質也是智慧感測重點應用領域。空氣品質與呼吸道疾病相關，常見的總揮發性有機化合物（TVOC／VOCs）、室內環境塵蟎、為達到木製家具耐用性而塗上的甲醛、封閉浴廁容易產生一氧化碳／二氧化碳以及居家中各種環境過敏原，都可能對嬰兒睡眠、主婦灑掃、長輩起居產生安全威脅。若能開發出相關氣體感測技術，則可望及早量測並因應，避免後續可能的身體傷害。

經濟部技術處支持台灣發展氣體感測技術，以科技力守護全民健康，委託工研院開發「複合式空品感測器技術」，利用光學檢測方式，偵測空氣中PM2.5懸浮微粒與臭氧濃度；藉由氣體奈米感材搭配微型加熱晶片，來偵測一氧化碳（CO）、總揮發性有機氣體（TVOC）等有害氣體與異味氣體濃度，可提供民眾更安心的空氣品質生活環境。

在居家疾病監測方面，每次呼吸有可能吸入千種以上化學成份，未來如能精準擷取粒子數量偵測呼吸中的微量化學成份濃度，則可進一步分析生命體徵與疾病徵兆。整體而言，一旦未來呼吸檢測技術能有所突破，將可經由量測異戍二烯、氨、甲烷等呼吸氣體成份，判斷可能的膽固醇、肺部、腸道等疾病，透過氣體感測技術同時確保環境品質與身體健康。

水質監控也很重要，主因工業化與都市化發展快速加上台灣腹地狹小，近年國內常有工業區水汙染外溢至住宅區的情事發生，導致民生水質變化，也進一步驅動未來的水質監控需求及市場商機，包括監測原水及清水水質、偵測氧化還原電位（ORP）控管消毒效率、二次供水用戶端之水質監測等，皆是未來可能的水質感知科技應用發展方向。

伴隨物聯網應用的蓬勃發展，全球感測器市場競爭者眾，然而台廠不若國外競爭廠商具有垂直整合的龐大集團資源，往往在新產品及新應用的競爭上居於劣勢，為提高台灣感測器廠商競爭力，技術處委託工研院團隊打造「半導體智慧感測晶片快速試製驗證平台」，透過試製驗證平台，可將廠商新的感測器元件設計、製造及驗證快速整合並回饋給廠商，大幅縮短產品開發及商業化的時程，更加符合物聯網快速多樣化的市場特性，實質提升台灣感測器廠商競爭力，以迎接龐大的潛在商機。

（作者是經濟部技術處產業技術基磐研究與知識服務計畫成員）