文章来源：摘选自Robo Lab《2025全球感知技术十大趋势预测》分析报告
在当今科技飞速发展的时代，人工智能、大数据、物联网以及新型通信技术正以前所未有的速度推动感知技术的进步。感知技术作为科技领域的关键一环，正面临前所未有的机遇与挑战。本报告详细分析了2025年感知技术的十大趋势，涵盖以下领域： 多模态感知融合 3D感知与空间计算 脑机接口中的感知反馈技术 5G/6G赋能的超低延迟感知 语音与情感识别的高级化 生物感知与数字健康 环境感知与自适应智能 增强现实（AR）与触觉反馈技术 气味与化学感知 量子感知与极端条件测量 多模态感知融合 多模态感知融合是一种综合性的技术手段，通过集成多种类型的传感器（如视觉、听觉、触觉、温度、压力等），全面采集环境数据，并通过先进的数据融合算法进行深度整合，以获得比单一传感器更准确和全面的环境认知。 商业案例 Amazon Go无人零售系统：利用摄像头、传感器和计算机视觉技术，实现顾客行为的实时监控和多模态数据融合，实现自动结账和无缝购物体验。 小米智能家居：通过智能摄像头、智能音箱和环境监测设备，通过多模态数据融合，实现对家庭环境的全方位感知，提升家庭安防和智能控制水平。 未来前景 多模态感知技术将成为通用智能模型的基石，依托大语言模型与视觉基础模型，实现跨模态的统一语义理解。同时，通过边缘-云协同的轻量化部署和自监督与跨模态预训练，多模态感知技术将在自动驾驶、智能安防、医疗健康等领域发挥重要作用。 面临挑战 面临数据异构性与对齐难题、模型复杂与算力瓶颈并存、鲁棒性与对抗攻击风险需重视、隐私与伦理隐忧等挑战待解决。 3D感知与空间计算 3D感知技术以获取真实世界三维信息为目标，主要依托光学传感器（如激光雷达、深度摄像头、ToF传感器和结构光技术）采集空间信息，并通过SLAM技术和深度神经网络进行场景重建和理解。 商业案例 苹果Face ID与ARKit：利用结构光和ToF技术实现精确的人脸识别和3D建模，推动增强现实技术的广泛应用。 微软HoloLens：通过多传感器融合与空间映射技术，提供沉浸式混合现实体验，广泛应用于工业培训、设计协作和远程指导。 亮道智能LiangDao：纯固态激光雷达产品能够在短时间内发射出大面积的激光束，实现对周围环境的全方位感知，广泛应用于无人机、人形机器人、智慧安防等多领域。 Clearpath Robotics：通过整合激光雷达、摄像头和 IMU 数据，实现对室内外环境的高精度建模，为物流、仓储和工业自动化提供了高效解决方案。 未来前景 3D感知技术将实现实时高精度渲染与虚实共生，推动自主机器人的超视距感知，并在消费级设备中普及空间计算技术，为用户带来沉浸式的交互体验。 面临挑战 面临硬件性能与成本平衡、动态场景建模瓶颈、多模态数据融合复杂性等挑战。 脑机接口中的感知反馈技术 脑机接口（BCI）技术通过解码神经信号控制外部设备，并将物理世界的反馈以电刺激或虚拟信号形式返回大脑，形成“感知-决策-反馈”的闭环系统。关键技术包括神经信号高精度采集与解码、多模态感知融合与反馈增强、自适应与边缘计算赋能。 商业案例 Neuralink脑机植入系统：通过植入式设备实现运动意图的高精度解码，未来计划整合触觉反馈模块帮助截瘫患者通过意念操控机械臂并感知物体温度与压力。 Synchron Stentrode™ 血管内 BCI：通过微创血管介入手术部署电极阵列，已实现患者通过“思维”控制电脑光标与智能家居设备，正探索通过颅内电刺激模拟视觉信号以辅助盲人导航。 脑陆科技（BrainUp）消费级BCI头环：结合EEG与眼动追踪技术，在健康监测与游戏交互领域落地。 BrainGate 运动功能重建计划：瘫痪患者通过侵入式 BCI 成功控制机械臂完成复杂任务（如自主饮水），未来拟集成仿生皮肤传感器。 未来前景 脑机接口的感知反馈技术将率先在医疗康复（如脊髓损伤、中风复健）、增强现实交互（沉浸式虚拟触觉）与军事领域（士兵远程操控装备）取得突破。 面临挑战 大规模应用仍面临侵入式与非侵入式技术路径争议、伦理与隐私边界、跨学科协同需求等技术瓶颈。 5G/6G赋能的超低延迟感知 5G/6G 网络的高速数据传输、网络切片、边缘计算与云协同、AI 加速与分布式处理等技术，为感知系统提供超低延迟和大带宽通信支持，实现数据实时反馈与远程控制。 商业案例 Philips 5G远程医疗解决方案：实现远程诊断与手术操作的超低延迟数据传输。 Ericsson工业物联网解决方案：在工业自动化和智慧工厂的建设中，通过 5G 网络提供实时数据采集与反馈服务。 Qualcomm车联网方案：为自动驾驶和车联网提供低延迟通信支持。 未来前景 超低延迟感知系统将在智能交通、自动驾驶、远程医疗、工业4.0及智慧工厂和元宇宙等领域带来深远变革，推动智能社会的构建。 面临挑战 要实现稳定、可靠的应用落地，仍面临信号覆盖与稳定性、网络切片的动态管理与安全性、边缘计算资源的优化调度、AI计算能力与能耗平衡、超大规模设备接入的可靠性、隐私保护与数据安全诸多技术挑战。 语音与情感识别的高级化 语音与情感识别技术通过深度语音识别模型、情感计算与多模态融合、自然语言理解（NLU）与上下文关联，实现精准的语音转写、情感识别和意图理解。 商业案例 亚马逊Alexa：通过情感识别与对话系统，实现智能家居、娱乐和商业服务的自然交互。 科大讯飞：在情感识别、智能客服和教育领域提供定制化的情感交互服务。 未来前景 语音与情感识别技术将在未来迎来更加广泛的应用和变革，为人机交互、智能系统和情感计算领域带来革命性的进步。将推动智能助理、智能心理健康、情感智能营销和智能客服等领域的发展，带来更加自然和人性化的交互体验。 面临挑战 面临诸多技术难题，亟需进一步攻克情感识别的跨文化与多语言适应性、多模态数据的融合与一致性处理、情感识别的实时性与低延迟处理、情感理解的主观性与个体差异等关键技术瓶颈。 生物感知与数字健康 生物感知技术是一种通过对人体生理信号以及生化指标展开连续监测的重要技术手段，通过非侵入式生物传感、连续健康数据采集与分析、生物标志物与精准诊断，为数字健康管理和精准医疗提供基础数据。 商业案例 苹果Apple Watch：实时监测用户健康数据，推动健康管理与医疗服务的数字化转型。 华为健康生态：提供综合健康管理产品，推动数字健康生态建设。 未来前景 生物感知与数字健康技术不仅使个人健康管理变得更加科学和便捷，同时也为医疗机构、保险公司和健康管理平台提供了精准的数据支持，推动医疗服务从被动干预向主动预防转变，实现真正的健康智慧化管理。 面临挑战 面临数据准确性与可靠性提升、多模态数据融合与实时分析、功耗与续航的平衡优化、疾病模型的泛化能力与自适应性等挑战。 环境感知与自适应智能 环境感知技术是一种通过广泛部署各种类型的传感器，对周围物理环境进行全面、实时监测的先进技术。这些传感器能够精确捕捉包括温湿度、气体浓度、噪音水平、光照强度等多个维度在内的环境参数。通过与人工智能算法的紧密结合，该系统不仅能够自主判断当前的环境状态，还能根据环境的变化做出迅速而精准的实时调控。 商业案例 阿里云ET城市大脑：通过部署环境传感器和AI技术，实现城市环境的实时感知与智能优化。 京东智能城市操作系统：为城市管理者提供数据驱动的科学决策。 IBM物联网平台：为企业提供从预警到故障诊断的全链路智能服务，推动智慧工厂和智能建筑的建设。 GE智能能源管理系统：实现对电网、风力发电及太阳能发电的实时监控与优化调控，提升能源利用效率和系统稳定性。 未来前景 随着全球气候变化、城市化进程加速以及工业自动化需求上升，环境感知与自适应智能技术将成为智慧城市、智能建筑和绿色制造的重要支撑，推动社会向低碳、高效、智能化方向转型。 面临挑战 在其实际部署和运行过程中，仍面临着数据融合与标准化问题、边缘计算与数据处理、环境变化的复杂性、自适应控制与优化决策、隐私与安全性问题、能源消耗与设备寿命等一系列技术挑战。 增强现实（AR）与触觉反馈技术 增强现实（AR）技术通过复杂的算法和精密的设备，将虚拟的信息精准地融入到用户的视野中，使得虚拟与现实之间的界限变得模糊不清，为用户提供沉浸式视觉体验；触觉反馈技术则通过机械、电子等多种手段，模拟出真实世界中的触感，增强用户的交互体验。两者结合将构建出更加沉浸式和直观的交互模式。主要包括AR显示与追踪技术、高精度触觉反馈系统、虚拟与真实交互融合等技术。 商业案例 上海市历史博物馆数字孪生博物馆系统：提升观众的参观体验和管理效率。 微软HoloLens与Dynamics 365 Remote Assist：为企业提供远程协作和技术支持解决方案。结合触觉反馈技术，幅提升远程维修、培训和协同办公效率。 未来前景 AR与触觉反馈技术将在教育、医疗、工业培训和娱乐等领域催生出更多颠覆性应用场景，改变人们的交互方式与工作模式。 面临挑战 面临着触觉反馈的精准度和多样性、内容创作与开发难度、用户体验与适应性等一系列技术挑战，这些挑战涉及到硬件、软件、用户体验以及行业适配等多个层面。 气味与化学感知 商业案例 汉王科技：“基于仿生嗅觉细胞传感的气味数智化技术”应用于食品质量监测、疾病 早筛早诊等领域。 Owlstone Medical：电子鼻技术用于癌症、炎症和感染病的早期诊断。 未来前景 气味与化学感知技术的发展将进一步拓宽传感器应用领域，从食品安全、工业生产、环境保护等领域提供坚实的数据支撑。 面临挑战 量子感知与极端条件测量 量子感知技术利用量子效应实现对物理量（如时间、磁场、重力等）的超高精度测量，是未来科学技术中的一大前沿领域，核心技术包括量子比特与量子态控制、量子纠缠与干涉测量、新型量子材料与微纳加工。量子传感器，作为量子感知技术的核心载体，其工作原理基于量子叠加和量子纠缠这两个奇妙的量子效应。量子叠加使得量子系统能够同时处于多种状态的叠加态，而量子纠缠则让多个量子比特之间存在一种特殊的关联，这种关联使得它们的状态相互依赖。借助这两个独特的效应，量子传感器成功突破了经典物理所设定的极限，能够在极端条件下完成精密检测任务，为人类探索微观世界和极端环境提供了强有力的工具。 商业案例 IBM量子传感研究：在国防、医疗影像和地球物理测量等领域展开初步应用。 华南师范大学与德国乌尔姆大学合作项目：提出基于测地线快速绝热演化的量子传感方案。 未来前景 量子感知技术将在极端环境下的高精度测量中发挥重要作用，为国家安全、科学探索和高精密制造等领域提供新的技术支撑。开启量子技术商业化的新纪元。 面临挑战 面临量子态的脆弱性、量子纠缠的分布式难题、性价比与实用性限制等挑战。 结语 未来感知技术的发展将从单一传感向多模态融合、从二维数据向三维空间重建、从传统网络通信向超低延迟和高可靠性网络升级的全方位变革同时跨越语音、情感、生物、化学和量子等多个维度，实现全场景、全维度的智能感知。这些技术趋势不仅将深刻影响自动驾驶、智慧医疗、智慧城市、工业自动化等领域，还将推动社会向更加智能化、可持续化的方向发展。未来，随着跨领域协同创新的不断推进，感知技术必将成为推动社会进步和产业升级的重要力量。
气味与化学感知技术是一种高度专业化的技术领域，它主要依赖于电子鼻、先进的化学传感器以及前沿的纳米技术。这些技术的核心在于能够精确地识别和分析气体成分以及分子结构，从而在多个关键领域实现高效的监测。这些领域包括但不限于环境污染的实时监控、食品安全的严格把关以及化学物质的精准检测。
面临着多气体成分的同步检测、数据处理与算法优化、传感器的集成与小型化、实时性与大数据处理等一系列技术挑战。这些挑战不仅涉及到硬件设计、数据处理等技术层面，还包括环境因素、市场需求和商业化等多方面的问题。
CIOE智能传感展专注于智能感知技术及应用解决方案, 完整展示3D视觉、激光雷达、工业传感器、毫米波雷达、MEMS传感等传感器产业中的新产品、新技术、新工艺和新应用，聚焦传感在消费电子、智能汽车、机器人、智能制造、通信电子等重要应用领域的新需求。促进传感产业及上下游企业进行商贸沟通，达成商业合作，获悉前沿应用、洞察新兴趋势。
