消費技術(shù)可以模仿人類的許多感官：攝像頭看，麥克風聽，觸摸屏來感受，但氣味呢？想象在虛擬世界里，我們不僅上傳最新食譜、美容產(chǎn)品和咖啡的圖片，還分享它們的氣味。未來，數(shù)字氣味的機會可能是巨大的，但它們是什么，以及什么氣體傳感器技術(shù)可以實現(xiàn)它？

　　電子鼻模仿我們的自然感官

　　最新的氣體傳感器技術(shù)旨在通過模仿人的鼻子和大腦來將氣味數(shù)字化。我們的鼻子充滿了對混合氣體有反應(yīng)的感受器，隨著時間的推移，我們的大腦學會了識別特定的氣味。我們不是生來就能分辨玫瑰和百合的，同理，“電子鼻”也需要一段時間的訓練。

　　所謂的電子鼻是將氣體傳感器陣列與機器學習算法相結(jié)合，可以識別特定氣味的模式。小型化傳感器和機器學習軟件的功能一直在增長，現(xiàn)在已經(jīng)達到了商業(yè)化水平，可以創(chuàng)建數(shù)字氣味行業(yè)。

　　食物和飲料是我們關(guān)心的氣味的明顯來源，也是電子鼻的關(guān)鍵用例。例如，人們對香氣特征的來源或相似食物之間的氣味差異知之甚少。電子鼻提供了一種解決方案，可以更好地了解是什么讓我們最喜歡的菜肴如此誘人。

　　另一方面，測量食品在變質(zhì)或被污染時釋放的氣體，則提供了一種保持食品質(zhì)量和確保安全的方法。它甚至可以幫助解決食物浪費問題，氣味數(shù)據(jù)提供了替代“最佳食用日期”的方法。在工業(yè)層面，確保產(chǎn)品一致性和質(zhì)量控制還可以更廣泛地利用氣味傳感器，而這可能會威脅到該領(lǐng)域使用的實驗室設(shè)備的現(xiàn)有供應(yīng)鏈。

　　除了量化氣味之外，許多新的電子鼻技術(shù)的目標是比現(xiàn)有的氣體傳感器更靈敏、更有選擇性地測量空氣質(zhì)量。正是這些功能使它們開始被應(yīng)用于煙霧探測器，包括家庭警報器和分布在室外用于野火監(jiān)測的傳感器。

　　人們對空氣質(zhì)量及其對健康的影響越來越感興趣，特別是長時間暴露在低濃度環(huán)境中工作的人也會產(chǎn)生對電子鼻的需求。這種用例在智能城市和家庭領(lǐng)域的成功可以說依賴于OEM的有效營銷，而這將成為中期內(nèi)大眾市場采用的主要障礙。

　　面臨的行業(yè)機遇與挑戰(zhàn)

　　在電子鼻中使用陣列為多種類型的氣體傳感器技術(shù)創(chuàng)造了機會。來自金屬氧化物、電化學和紅外線、光聲等知名傳感器的數(shù)據(jù)都可以被軟件用來量化氣體混合物。同時，先進材料可以形成超小型化傳感器，具有集成到智能手機和可穿戴設(shè)備中的潛力。

　　電子鼻技術(shù)仍然存在一些挑戰(zhàn)。例如，使用成本較低且靈敏度低的商品化傳感器和價值較高的軟件會給培訓所需的人工智能帶來重大負擔。然而，電子鼻固有的更高性能硬件，如印刷碳納米管，尚未大規(guī)模制造，仍在尋求“殺手級應(yīng)用”和大批量訂單。

　　此外，迄今為止，訓練電子鼻和共享數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施是有限的。雖然圖像已被簡化為RGB格式，但還沒有氣味的等價物。在數(shù)字氣味行業(yè)充分發(fā)揮其潛力之前，還需要更多的標準化。

　　Aryballe是一家使用人工智能和數(shù)字嗅覺技術(shù)模仿人類嗅覺的初創(chuàng)公司，可幫助其業(yè)務(wù)客戶將氣味數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息。Aryballe首席執(zhí)行官Sam Guillaume曾這樣描述數(shù)字嗅覺的發(fā)展：在過去的幾年中，技術(shù)使我們能夠從根本上復制人類嗅覺的實際工作方式。例如，通過將該技術(shù)移植到半導體等現(xiàn)成的技術(shù)中，可以制造出體積小。方便、易用且便宜的傳感器。就性能及其區(qū)分氣味的能力而言，它非常接近人類鼻子的工作方式。

　　在他看來，氣味分析可以幫助完成以下任務(wù)：

　　• 設(shè)計汽車行業(yè)中完美的“新車”氣味

　　• 預(yù)測何時需要對工業(yè)或汽車設(shè)備進行維護

　　• 自動檢測家用電器中的食物變質(zhì)

　　• 拒絕或批準原材料供應(yīng)

　　• 減少新食品和飲料的研發(fā)時間

　　• 確保個人護理產(chǎn)品（如除臭劑和洗發(fā)水）的香氣持續(xù)很長時間

　　• 散發(fā)周圍的氣味，使乘客在公共交通上安心

　　• 創(chuàng)建使用氣味來檢測問題并警告用戶的個人護理設(shè)備和健康傳感器

　　氣味的數(shù)字化將是消費電子產(chǎn)品傳感能力的一個令人興奮的補充。該技術(shù)歷來以被過度炒作而聞名，但現(xiàn)成的設(shè)備代表了該行業(yè)的真實過程。這在很大程度上是由所需的基本氣體傳感器技術(shù)的創(chuàng)新以及機器學習軟件的成熟推動的。最新的IDTechEx報告《2022-2032年氣體傳感器：技術(shù)、機遇、參與者和預(yù)測》比較和基準測試了15種不同的氣體傳感器技術(shù)，這些技術(shù)可用于電子鼻系統(tǒng)以及許多其它應(yīng)用，如空氣質(zhì)量、汽車和安全等。

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