在設計先進的氣體傳感系統時需要克服的技術挑戰可以分為三組，對應于系統的不同生命階段。

　第一、存在傳感器制造挑戰，例如制造可重復性、傳感器表征和校準。制造過程本身雖然高度自動化，但不可避免地會給每個傳感器帶來可變性。由于這些差異，傳感器必須在生產中進行表征和校準。

　第二、技術挑戰貫穿于系統的整個生命周期。其中包括系統架構優化；例如，信號鏈設計或功耗考慮。主要在工業應用中，對電磁兼容性(EMC)和功能安全合規性的高度重視會對設計成本和上市時間產生負面影響。操作條件也起著重要作用，并為保持所需的性能和使用壽命帶來挑戰。這種技術的本質是電化學傳感器在其使用壽命期間會老化和漂移，從而導致頻繁的校準或傳感器更換。如本文后面所述，如果在惡劣環境中運行，這種性能變化會進一步加速。

　第三、即使在采用技術延長其工作時間后，所有電化學傳感器最終都會達到使用壽命，性能不再滿足要求，需要更換傳感器。有效檢測報廢狀況是一項挑戰，如果克服這一挑戰，可以通過減少不必要的傳感器更換來顯著降低成本。通過更進一步，預測傳感器何時會發生故障，可以進一步降低氣體傳感系統的運行成本。

　電化學氣體傳感器在所有氣體傳感應用中的使用都在增加，這給這些系統的物流、調試和維護帶來了挑戰，從而導致總擁有成本增加。因此，采用具有診斷功能的專用模擬前端來減少技術缺點的影響，主要是有限的傳感器壽命，以確保氣體傳感系統的長期可持續性和可靠性。