อัลกอริธึมเซ็นเซอร์ / การประมวลผลเพื่อเลียนแบบกลิ่นของมนุษย์

การวิจัยจำนวนมากได้ทุ่มเทเพื่อสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เลียนแบบเซ็นเซอร์ชีวภาพรวมไปถึง:

• ภาพ: กล้อง, เซ็นเซอร์ความเข้มของสี / แสง
• การได้ยิน: ไมโครโฟน, เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก
• สัมผัส: เซ็นเซอร์ความดันเซ็นเซอร์อุณหภูมิ
• ยอดคงเหลือ: Gyroscopes, accelerometers

อย่างไรก็ตามฉันยังไม่พบอัลกอริทึมเซ็นเซอร์ / การประมวลผลที่ครอบคลุมเพื่อตรวจจับและตีความกลิ่น แน่นอนว่ามีเซ็นเซอร์ "จมูก" ซึ่งอุทิศให้กับวัตถุประสงค์เฉพาะเช่นเครื่องตรวจจับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และเครื่องตรวจจับก๊าซอันตรายอื่น ๆ แต่ฉันยังไม่พบจุดประสงค์ทั่วไปของเซ็นเซอร์ / อัลกอริธึมการประมวลผลที่สามารถตรวจจับและตีความกลิ่นไม่พึงประสงค์ภายในระยะและความละเอียดของจมูกมนุษย์

เซ็นเซอร์ / อัลกอริทึมดังกล่าวมีอยู่จริงหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นพวกเขาทำอะไรและทำงานอย่างไร ถ้าไม่เป็นอุปสรรคหลักในการพัฒนาพวกเขาคืออะไร?

การประเมินกลิ่นมักดำเนินการโดยการวิเคราะห์ทางประสาทสัมผัสของมนุษย์โดยใช้สารเคมี :

chemoreceptor หรือที่เรียกว่า chemosensor เป็นตัวรับประสาทสัมผัสที่แปลงสัญญาณเคมีไปสู่การกระทำที่มีศักยภาพ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันเคยได้ยินเซ็นเซอร์จาก Honeywell ที่สามารถใช้กับสมาร์ทโฟนได้ เซ็นเซอร์เหล่านี้เรียกว่าจมูกอิเล็กทรอนิกส์ :

จมูกอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพใช้ตัวรับกลิ่นจมูก - โปรตีนที่โคลนจากสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพเช่นมนุษย์ที่จับกับโมเลกุลกลิ่นเฉพาะ กลุ่มหนึ่งได้พัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพที่เลียนแบบระบบการส่งสัญญาณที่ใช้โดยจมูกมนุษย์เพื่อรับรู้กลิ่นที่ความไวสูงมาก: ความเข้มข้นของ femtomolar

เซ็นเซอร์ที่ใช้กันมากขึ้นสำหรับจมูกอิเล็กทรอนิกส์รวมถึง

• อุปกรณ์ metal – oxide – semiconductor (MOSFET) - ทรานซิสเตอร์ที่ใช้สำหรับขยายหรือเปลี่ยนสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ งานนี้ใช้หลักการที่ว่าโมเลกุลที่เข้าสู่บริเวณเซ็นเซอร์จะถูกประจุทั้งทางบวกและทางลบซึ่งควรมีผลกระทบโดยตรงต่อสนามไฟฟ้าภายใน MOSFET ดังนั้นการแนะนำอนุภาคที่มีประจุเพิ่มเติมแต่ละตัวจะส่งผลโดยตรงต่อทรานซิสเตอร์ในลักษณะที่ไม่เหมือนใครทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณ MOSFET ที่สามารถตีความได้ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่จดจำรูปแบบ ดังนั้นแต่ละโมเลกุลที่ตรวจพบได้จะมีสัญญาณที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับระบบคอมพิวเตอร์ในการตีความ
• ตัวนำโพลีเมอร์ - โพลิเมอร์อินทรีย์ที่ทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า
• พอลิเมอร์คอมโพสิต - ใช้ในการทำโพลีเมอร์ แต่สูตรของโพลีเมอร์ที่ไม่ได้ดำเนินการด้วยการเพิ่มวัสดุตัวนำเช่นคาร์บอนแบล็ค
• microbalance คริสตัลควอตซ์ - วิธีการวัดมวลต่อหน่วยพื้นที่โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแร่คริสตัลควอตซ์ สามารถเก็บไว้ในฐานข้อมูลและใช้สำหรับการอ้างอิงในอนาคต
• คลื่นอะคูสติกผิว (SAW) - คลาสของระบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (MEMS) ซึ่งอาศัยการมอดูเลตของคลื่นอะคูสติกผิวเพื่อสัมผัสถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพ