Il settore della sensoristica gioca un ruolo sempre più critico per lo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche in qualsivoglia settore. Grazie all’evoluzione dei processi sempre più efficienti e all’introduzione di nuove tecnologie ed elementi sensibili, ogni anno osserviamo l’introduzione sul mercato di novità nel campo dei componenti per sensori e trasduttori. In questo articolo andremo ad osservare i trend delle applicazioni di sensori a seconda delle tecnologie di sviluppo e delle applicazioni trainanti a livello globale.
Introduzione
Il mercato dei sensori è sempre in continua evoluzione con sfide sempre più stringenti e avvincenti in termini di tecnologie, consumi energetici, dimensioni e tanto altro. In questo articolo effettueremo una panoramica generale dei megatrend della sensoristica a livello globale. Questi megatrend sono di fatto strettamente legati ai principali campi di applicazione della sensoristica. Ho riassunto questi campi in:
- Dispositivi Mobile
- Automotive
- Smart Home e Smart Buildings in generale
- Elettromedicale
- Aviazione e Spazio
- Industria
1.Dispositivi mobile
Come ben sappiamo, il settore mobile è sempre stato trainante per il mondo dei sensori, in quanto, nel corso degli anni, sono stati introdotte innumerevoli tipologie diverse di sensori con caratteristiche sempre più spinte in termini di consumi energetici, sensibilità e tanto altro. Il futuro di questi dispositivi ora è strettamente legato al metaverso che promette l'inizio di una rivoluzione dal punto di vista dell’utilizzo dei social. Tuttavia, il metaverso ha senso solo adottando le giuste tecnologie hardware capaci di fornire all’utente gli strumenti adeguati per interagire ed immergersi all’interno del mondo virtuale. Dunque, solo attraverso l’evoluzione tecnologica sarà possibile rendere fruibile il metaverso, ed i dispositivi al centro di questa evoluzione sono:
- visori per la realtà virtuale (VR, in Figura 1) che ci consentiranno di entrare nel mondo virtuale
- dispositivi di realtà aumentata (AR) per poter interagire
Figura 1: Visore per realtà aumentata (www.pexels.com)
Allo stato attuale, sono disponibili diverse soluzioni tecnologiche per le applicazioni sia dei visori VR e dei dispositivi AR. Tuttavia, lo stato dell'arte delle tecnologie rende questi oggetti difficili da utilizzare e portare con sè in quanto molto ingombranti. Solo attraverso lo sviluppo di tecnologie ad hoc sarà possibile nel medio termine ottenere dispositivi leggeri e comodi da indossare nelle attività quotidiane. Inoltre, sarà necessario sviluppare sensori per garantire un’interazione naturale tra il mondo reale e quello virtuale. Nel lungo termine, possiamo focalizzare l'obiettivo sulle nuove generazioni di dispositivi di interazione che integrano dunque leggerezza e comodità. In questo modo potremmo indossare i dispositivi anche tutto il giorno, passando da AR a VR e consentendo interazioni naturali tra te e gli altri utenti del metaverso. Il viaggio tecnologico verso l'hardware necessario per creare questo ipotetico dispositivo presenta sviluppi ancora più avvincenti e sfide complesse rispetto al software. Infatti, sarà necessario lavorare allo sviluppo di:
- sensori di immagini per il tracciamento oculare
- sensori di gestione dell'audio
- sensori visivi
- sensori tattili per la realtà aumentata
- telecamere di volo per tracciamento delle mani
2.Automotive
Tra i megatrend che coinvolgono il vasto mondo dei sensori elettronici troviamo sicuramente l'automotive che, nonostante gli ultimi anni in cui c’è stata una critica gestione dello shortage sui componenti, risulta essere sempre un settore trainante dal punto di vista delle tecnologie elettroniche e soprattutto della sensoristica. A maggior ragione, i recentissimi sviluppi nel campo della guida autonoma rendono ancor più avvincenti le sfide che devono affrontare i progettisti hardware e, in particolar modo, i produttori della sensoristica. Oggetti quali i radar sono diventati elementi fondamentali per raggiungere il futuristico risultato tecnologico dei veicoli a guida autonoma e garantire contemporaneamente anche la sicurezza dei viaggiatori e dei pedoni. Infatti, i dispositivi RADAR trovano larga applicazione su innumerevoli modelli dotati sempre più delle funzionalità ADAS (Advanced Driver Assistance System). La tecnologia di questi dispositivi è migliorata nel corso degli anni e ha raggiunto risoluzioni angolari di 1° con l’obiettivo di raggiungere ben presto le prestazioni dei LiDAR (Light Detection And Ranging). Dunque, la richiesta di livelli di autonomia delle auto sempre più elevati richiederà l’adozione di un maggior numero di radar ad alte prestazioni, da cui i futuri sviluppi per ottenere oggetti più performanti, dalle dimensioni sempre più ridotte e con ridotti consumi energetici. Per la guida autonoma trovano applicazione tantissimi altri sensori (Figura 2) come GPS, telecamere, IMU, sensori ad ultrasuoni e sistemi di visione.
Figura 2: Sensori per la guida autonoma
3.La casa intelligente
Si è parlato sempre più spesso di domotica, smart home e smart building nell’ultimo decennio, ma dal punto di vista delle applicazioni, nella maggior parte dei casi, ci si è fermati semplicemente ad automatizzare qualche semplice azionamento in casa come le luci, le tapparelle e le prese. Solo negli ultimi anni, con l’introduzione sul mercato di innumerevoli assistenti vocali e la possibilità d’integrazione di un numero di funzionalità sempre maggiore, si è ottenuto un vero e proprio salto nel futuro ottenendo degli edifici evoluti tecnologicamente. Tuttavia, per ottenere edifici o case veramente intelligenti e all’avanguardia, è fondamentale introdurre nuovi concetti e approcci già a partire dalla fase progettuale degli impianti. Grazie all’ausilio delle innumerevoli tecnologie emergenti, oggigiorno è possibile integrare all’interno della struttura dell’edificio funzionalità quali fotovoltaico, sensoristica ambientale, e sensori di rilevamento di guasti e condizioni di pericolo per gestire il ciclo di vita dell’edificio attraverso la manutenzione predittiva. Grazie all’evoluzione tecnologica, infatti, è possibile realizzare sensori a basso costo che si possono distribuire nell’edificio già in fase di costruzione. Le tematiche più sentite sono il rilevamento di perdite di acqua o gas che potrebbero causare situazioni di pericolo per le persone e per l’edificio stesso. Il focus sul contenimento del basso costo è fondamentale per garantire una più larga diffusione su scala mondiale del prodotto e la possibilità di integrarlo maggiormente in tutti i futuri progetti. Ulteriori sviluppi molto interessanti riguardano i materiali da costruzione che potrebbero essere in futuro più tecnologici e all’avanguardia integrando azionamenti, sensoristica e sistemi di energy harvesting per un maggior controllo dell’efficienza energetica dell’edificio.
ATTENZIONE: quello che hai appena letto è solo un estratto, l'Articolo Tecnico completo è composto da ben 2077 parole ed è riservato agli ABBONATI. Con l'Abbonamento avrai anche accesso a tutti gli altri Articoli Tecnici che potrai leggere in formato PDF per un anno. ABBONATI ORA, è semplice e sicuro.
