近年来随着自动化设备及自动化控制系的蓬勃发展，做为电子装置“感官”元件的感测器应用领域也大幅扩展，传感器领域迎来新一轮腾飞。
　　感测器可以说是物联网架构下，让智慧自动化设备与智慧联网产品，像是智慧机器人、智慧工厂、智慧电动车、智慧手环、智慧医疗装置、智慧家电、智慧行动电话等，执行即时互动的关键元件。
　　感测器可以定义为：“能够感知并检测欲量测对象物的物理量或化学量，并将其转换成可以计量的输出讯号之装置”。其中，量测的物理量，包括温度、压力、磁性、光等;而化学量则包括pH值、浓度、纯度、湿度等。
　　感测器种类多样
　　以下介绍几款可配备于自动化设备与控制系统的感测器，并进一步说明其技术特点、技术发展方向以及应用领域。
　　影像感测器
　　影像感测器可从一整幅图像捕获光线的数以千计图元，基本原理是透过光电效应将光线能量转换成电荷，光线越强电荷越多，这些电荷就成为判断光线强弱的依据。
　　影像感测器应用领域包括工业自动化应用，像是检验、计量、测量、定向、瑕疵检测。未来技术发展方向将朝更低耗电量、更广光线波长撷取范围、更高精密度检测辨识、更快检测辨识速度等迈进。
　　压力感测器
　　压力感测器是检测气体或液体之压力强度，并将压力强度转换成输出讯号;已广泛应用于各种工业自动控制环境，涉及水利水电、铁路交通、智慧建筑、生产自动控、航空航太等。未来技术将朝更微型MEMS腔体结构设计、更高灵敏度检测能力发展。
　　位置感测器
　　位置感测器主要应用于机器人控制系统，如线性编码器、旋转编码器、伺服马达等;技术发展是朝更高精确度控制、加速度感测控制、更微型MEMS腔体结构设计方向前进。
　　位移感测器
　　位移感测器，又称为线性感测器，分为电感式位移感测器、电容式位移感测器、光电式位移感测器、超音波式位移感测器、霍尔式位移感测器;主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智慧控制。技术发展朝更微型MEMS腔体结构设计、非接触检测技术开发、数位式检测技术开发、更高精确度控制等方向演进。
　　力量感测器
　　力量感测器是用来检测气体、固体、液体等物质间相互作用力的感测器，多应用在力度检测，如机器人手臂抓取物件力度大小的控制。技术发展朝更低耗电量、更快的检测反应时间、更高精确度检测辨识等方向前进。
　　气体感测器
　　气体感测器能针对可燃性气体、毒性气体成分进行测定，并将其转换成输出讯号，可用于工业自动化、矿产资源探测、气象观测和遥测、生鲜保存、防盗、节能等领域。技术发展朝更快的监测反应时间、更短的监测距离、更多气体类型连续监测等方向精进。
　　半导体感测器
　　半导体感测器系利用半导体材料各种物理、化学和生物学特性制成的感测器。应用领域涵盖工业自动化、遥测、工业型机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程、生物工程等。技术发展朝更微型MEMS腔体结构设计、更高灵敏度检测能力、降低制造成本等方向迈进。
　　光纤感测器
　　光纤感测器可将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，称为被调制的讯号光，再经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。主要用于工业自动化领域，像是磁力、声波、压力、温度、加速度、陀螺仪、位移、液体、转矩、声光、电流及应变力等物理量之检测。技术发展朝更短监测距离、提高量测光能量强度的准确性等方向精进。
　　因应全球趋势与市场变化，厂商积极提出研发计划进行创新技术开发，重要的技术成果必须加以保护，避免因竞争对手抄袭或模仿而丧失竞争优势。对此，科技界主要是透过专利申请程序进行技术成果保护，其他厂商藉由系统化专利探勘与分析，可以了解特定领域专利技术趋势以及特定厂商专利布局动向控制工程网版权所有，同时，也得以避免或是提早因应未来可能招致的专利侵权威胁。
　　本文以美国专利暨商标局(USPTO)公告的核准专利做为专利检索资料来源，并透过“资策会专利地图探勘分析平台”，进行专利检索、专利分析以及专利资料下载与整理。
　　针对感测器进行专利分析，藉此掌握感测器国际研发投入情形，进一步了解专利技术动向以及对产业可能造成之影响。
　　专利检索以感测器关键厂商为基础，并佐以关键字及关键栏位等项目进行检索。其中，关键厂商包括：RobertBosch、Denson、Honeywell、InfineonTechnologies、STMicrolectronics、AnalogDevices、FreescaleSemiconductor等;关键字为Sensor等;分类项为73*(UPC);关键栏位则以请求项为主。
　　针对专利检索结果进行研判与调整，最后，筛选出22，612件感测器美国核准专利进行分析。
　　首先，透过资料探勘功能并针对22，612件感测器专利进行国家别、行业别以及领域别分析。其次，针对22，612件感测器专利进行技术分类项目比对分析，藉此掌握感测器专利涉及的重要技术分类项目分布情形。
　　医疗/半导体领域专利受重视
　　根据世界智慧财产组织发布的对照表，每一国际专利分类项皆可对应到某行业别及领域别，据此进行资料探勘分析。透过资料探勘功能，并针对22，612件感测器专利进行比对分析控制工程网版权所有，进一步掌握感测器专利所属行业别、领域别分布情形。
　　首先，根据国际专利分类码所属行业别进行资料探勘比对分析CONTROL ENGINEERING China版权所有，22，612件感测器专利所属行业别分布，主要集中在Instruments(40.9%)，其次则依序为ElectricalEngineering(31.1%)、Mechanicalengineering(22.4%)、Chemistry(3.6%)、OtherFields(2.1%)。
　　其次，根据国际专利分类码所属领域别(Field)进行资料探勘比对分析CONTROL ENGINEERING China版权所有，22，612件感测器专利所属领域别比重前十名者依序为：
　　1.Measurement(27.2%)
　　2.Computertechnology(10.9%)
　　3.Transport(10.0%)
　　4.Electricalmachinery，apparatus控制工程网版权所有，energy(9.1%)
　　5.Control(7.6%)
　　6.Engines，pumps，turbines(6.2%)
　　7.Semiconductors(4.6%)
　　8.Medicaltechnology(4.3%)
　　9.Audio-visualtechnology(3.1%)
　　10.Mechanicalelements(2.1%)。
　　整体而言，感测器专利所属领域别分布，主要集中在量测、机械、运算科技、运输、电气能源装置、控制、引擎、半导体、医疗科技、视听科技等。
　　近年来感测器专利则在医疗科技、半导体等领域别布局相对积极，值得科技界密切关注后续发展趋势。
　　专利技术分类项目分析
　　根据美国专利暨商标局发布的美国专利分类项(UPC)对照表，每一UPC皆可对应到某技术分类项目，据此进行资料探勘分析。
　　透过资料探勘比对分析控制工程网版权所有，共计筛选出30项感测器重要专利涉及的重要技术分类项目。
　　整体而言，感测器专利所属技术分类项目，主要分布在测量与检查、运输工具/导航/相对位置(含括陀螺仪感测器技术)、电气特性-测量与检查、通讯-电气讯号处理、内燃机、数据处理-校正、半导体装置(含括半导体感测器技术)、手术-放射性照射、辐射能、半导体装置制造-制程(含括半导体感测器技术)、控制系统、光学-测量与检查(含括光纤感测器技术)、影像分析(含括影像感测器技术)等。
　　近年来感测器专利则在半导体装置、半导体装置制造-制程、手术-放射性照射等技术分类项目布局相对积极，值得科技界密切关注后续发展。
　　透过资料探勘筛选出的30项感测器专利涉及的重要技术分类，进一步根据其属性分类为：检测、资料处理、网路传输、电力处理、应用、其他等类别。
　　整体而言，专利布局主要集中在应用(51.0%)、检测(28.5%)、网路传输(8.2%)等类别，合计比重高达87.7%。其中，应用以运输工具/导航/相对位置为主，检测以测量与检查为主，网路传输以通讯-电气讯号处理为主。
　　测量/检查为核心技术半导体相关技术布局渐增
　　透过资料探勘比对分析控制工程网版权所有，筛选出30项感测器专利涉及的重要技术分类项目，发现主要分布在测量与检查(17.7%)、运输工具/导航/相对位置(9.1%)、电气特性-测量与检查(7.4%)、通讯-电气讯号处理(6.9%)、内燃机(4.9%)、数据处理-校正(4.6%)、半导体装置(4.5%)、手术-放射性照射(4.0%)、辐射能(3.5%)、半导体装置制造-制程(2.8%)、控制系统(2.2%)、光学-测量与检查(1.7%)、影像分析(1.4%)等。
　　近年来感测器专利则在半导体装置(含括半导体感测器技术)、半导体装置制造-制程(含括半导体感测器技术)、手术-放射性照射等技术分类项目布局相对积极，值得科技界密切关注后续发展。
　　建议有意跨入感测器产业的半导体厂商或是新进厂商，应可锁定半导体感测器相关技术做为新事业规划之优先选项，像是MEMSSensor、InfraredSensor、CMOSSensor等。