在设计先进的气体传感系统时需要克服的技术挑战可以分为三组，对应于系统的不同生命阶段。

　第一、存在传感器制造挑战，例如制造可重复性、传感器表征和校准。制造过程本身虽然高度自动化，但不可避免地会给每个传感器带来可变性。由于这些差异，传感器必须在生产中进行表征和校准。

　第二、技术挑战贯穿于系统的整个生命周期。其中包括系统架构优化；例如，信号链设计或功耗考虑。主要在工业应用中，对电磁兼容性(EMC)和功能安全合规性的高度重视会对设计成本和上市时间产生负面影响。操作条件也起着重要作用，并为保持所需的性能和使用寿命带来挑战。这种技术的本质是电化学传感器在其使用寿命期间会老化和漂移，从而导致频繁的校准或传感器更换。如本文后面所述，如果在恶劣环境中运行，这种性能变化会进一步加速。

　第三、即使在采用技术延长其工作时间后，所有电化学传感器最终都会达到使用寿命，性能不再满足要求，需要更换传感器。有效检测报废状况是一项挑战，如果克服这一挑战，可以通过减少不必要的传感器更换来显着降低成本。通过更进一步，预测传感器何时会发生故障，可以进一步降低气体传感系统的运行成本。

　电化学气体传感器在所有气体传感应用中的使用都在增加，这给这些系统的物流、调试和维护带来了挑战，从而导致总拥有成本增加。因此，采用具有诊断功能的专用模拟前端来减少技术缺点的影响，主要是有限的传感器寿命，以确保气体传感系统的长期可持续性和可靠性。