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自@@动驾驶@@感知@@系统@@@@传感@@器@@新趋势探讨@@

judy — Mon, 11 Mar 2024 02:28:05 +0000

要点@@

Omdia对近年@@来@@自@@动驾驶@@感知@@系统@@@@的@@新技术@@@@、新趋势作了深入的@@研究@@，相关的@@数据@@@@和@@洞察发布在@@最新的@@英文报告@@《Automotive CMOS Image Sensor & Camera Module Report - 2023》中@@。如@@需了解更多内容@@，请向@@Omdia进行咨询@@。

汽车@@工业@@发展到@@今天@@，智能驾驶能力@@@@已成为@@各家车企比@@拼技术@@实力@@的@@核心赛道@@。随着@@智能汽车@@@@价格的@@不断下@@探@@，高阶智驾有望进入普及@@时@@代@@@@。目前@@，高速@@NOA功能@@已进入快速@@渗透阶段@@，城市@@NOA功能@@也相继落地@@。高阶智驾系统@@对传感@@器@@的@@@@依赖将@@极大地推升智能传感@@器@@@@的@@市场需求@@@@。

得益于@@AI算法@@@@的@@升级@@@@，越来越多的@@车企采用@@@@以@@视@@觉@@为@@主的@@感知@@方案@@@@。这类方案减少@@了对激光@@雷达@@@@的@@配置@@@@@@，大幅降低@@了系统@@硬件成本@@。然而@@@@，纯视@@觉@@@@方案对算法@@@@的@@要求较高@@，需要海量数据@@做训练@@，其@@探测精度也易受到@@天气和@@环境的@@影响@@。对于@@自@@动驾驶@@来说@@，器件@@冗余是@@安全的@@必要保障@@。因@@此@@，多传感@@器@@融合的@@感知@@方案@@仍是@@现阶段多数车企的@@选择@@@@。

作为@@@@自@@动驾驶@@最重要的@@传感@@器@@@@@@，摄像头@@的@@像素持续升级@@@@，800万@@像素@@摄像头@@@@的@@搭载量迅速提高@@。相比@@@@100万@@~200万@@像素@@，800万@@像素@@车载摄像头@@意味着更远的@@探测距离@@、更宽的@@视@@角@@，以@@及@@@@更高质量的@@图@@像@@@@信息@@。目前@@的@@高速@@@@NOA以@@800万@@像素@@摄像头@@@@为@@主@@。随着@@360°全景式影像监控@@系统@@越来越受到@@关注@@，环视@@摄像头@@用@@量的@@大幅增加@@。高阶智驾更多采用@@@@@@11V或@@12V的@@配置@@@@（2~3个@@前视@@摄像头@@@@，4个@@环视@@摄像头@@@@，4个@@侧视@@摄像头@@@@，1个@@后视@@摄像头@@@@），有助于带动前视@@和@@侧视@@摄像头@@的@@装车量的@@提升@@@@。

来源@@：Omdia

激光@@雷达@@@@不论在@@测距能力@@@@@@、测量@@精度及@@抗干扰等@@方面都比@@其@@他传感@@器@@表现优越@@，是@@高阶自@@动驾驶@@系统@@的@@@@核心传感@@器@@@@。目前@@阻碍激光@@雷达@@@@大规模应用@@@@的@@主要障碍来自@@@@于其@@高额的@@成本@@，尤其@@在@@去年@@全行业降本增效的@@压力@@@@下@@@@，汽车@@终端市场的@@价格战进一步阻碍了车载激光@@雷达@@@@的@@普及@@@@。激光@@雷达@@@@降低@@成本@@@@的@@关键途径在@@于产品@@的@@革新@@。从@@机@@械式演变为@@纯固态@@，以@@及@@@@采用@@@@半导体工艺的@@芯片代替传统的@@@@分立式架构@@@@，都是@@目前@@激光@@雷达@@@@厂商努力@@研发的@@方向@@。

4D毫米@@@@波雷达@@@@是@@近年@@来@@自@@动驾驶@@领域的@@@@热门话题@@。传统的@@@@3D毫米@@@@波探测距离近@@，精度不足@@，无法@@对物体@@的@@高度@@信息做出检测@@@@。4D毫米@@@@波雷达@@@@成功地解决了这些痛点@@，并可以@@结合@@算法@@@@识别物体@@@@，能够适应更加复杂的@@路@@况@@。但@@就@@分辨率来讲@@，4D毫米@@@@波雷达@@@@仍无法@@与@@激光@@雷达@@@@匹敌@@，未来可能会在@@一些中@@高级@@自@@动驾驶@@系统@@中@@取代低线激光@@雷达@@@@@@。盲点检测@@将@@是@@@@4D毫米@@@@波雷达@@@@的@@一个@@@@重要应用@@@@@@。

点击详细了解@@Omdia半导体研究有关市场趋势和@@行业预测@@的@@见解和@@分析@@

LIDAR的@@感知@@挑战@@

judy — Wed, 06 Mar 2024 02:35:13 +0000

成功的@@自@@动驾驶@@汽车@@@@必定将@@使用@@@@紧密集成@@的@@传感@@器@@@@系统@@来达@@到@@甚至@@@@超越人@@类的@@驾驶能力@@@@@@。人@@类驾驶员一般利用@@@@双眼@@、双耳@@，以@@及@@@@车辆运动@@给人@@的@@反馈来驾驶汽车@@@@。我们@@的@@@@大脑会实时@@处理@@所有@@这些信息@@，并从@@人@@脑的@@驾驶经验数据@@库中@@直觉@@反应@@。复现人@@类驾驶能力@@@@所需的@@传感@@器@@@@包括@@雷达@@@@、激光@@雷达@@@@(LIDAR)、摄像头@@、惯性测量@@单元@@(IMU)，以@@及@@@@超声波传感@@器@@@@。每种系统@@都有其@@优势@@，也有其@@缺点@@。单一传感@@器@@的@@@@精度和@@性性能@@不足以@@取代所有@@其@@他传感@@器@@相辅相成的@@多传感@@器@@融合是@@大趋势@@。

本文将@@介绍与@@@@LIDAR有关的@@主要设计@@考量@@，LIDAR是@@一种传感@@器@@@@，为@@各种自@@动驾驶@@解决方案@@提供@@大量数据@@@@。

图@@1. 蛛网@@图@@@@，比@@较视@@觉@@@@、雷达@@和@@@@LIDAR。

在@@自@@动驾驶@@@@汽车@@@@中@@@@，LIDAR与@@雷达@@密切合作@@。这两种技术@@在@@工作中@@不会产生可见光@@@@，这对于@@夜间驾驶或@@弱光@@条件至@@关重要@@。雷达@@适合远距离检测@@和@@跟踪@@@@，LIDAR则@@提供@@更高的@@角分辨率@@@@，可以@@识别对象并对其@@进行分类@@。换句话说@@，雷达@@适合检测@@对象是@@否存在@@@@，LIDAR则@@能够在@@雷达@@检测@@到@@对象的@@基础上@@提供@@关于@@该@@对象的@@具体信息@@。

图@@2. 自@@动驾驶@@汽车@@@@的@@@@LIDAR感知@@。

设计@@LIDAR系统@@时@@会面临一些技术@@挑战@@，主要挑战之一就@@是@@近红外@@波长@@要保持在@@人@@眼安全限值之下@@@@。关于@@这些安全指南@@，请参考@@IEC 60825-1。这并不是@@要降低@@人@@眼安全的@@重要性@@@@，本文探讨的@@所有@@方面最终都会影响人@@眼安全@@。目前@@存在@@多种不同的@@@@LIDAR系统@@技术@@@@，设计@@复杂程度各不相同@@@@，各有其@@优点和@@缺点@@。

重要的@@是@@@@，所有@@设计@@需要关注的@@基础方面都相同@@@@。再此我们@@着重讨论人@@眼安全以@@外影响系统@@设计@@的@@其@@他方面@@，包括@@：SNR最大@@化@@、最小可检测@@要求@@@@、视@@场@@、散热@@、功耗@@，以@@及@@@@航位@@推测@@。

查看接收链路@@@@，会发现系统@@的@@@@信噪比@@@@@@@@(SNR)会影响在@@远距离@@（100米@@至@@@@300米@@）检测@@小型@@目标的@@能力@@@@@@。ADC噪底不能超过接收路@@径中@@的@@其@@他噪声@@源@@。如@@果背景光@@或@@散粒噪声@@贡献因@@素低于@@ADC的@@噪底或@@印刷电路@@板@@(PCB)噪声@@，系统@@精度就@@会受限@@。采用@@@@直接飞行时@@间@@@@@@(ToF)法@@要求系统@@可以@@输出@@短脉冲@@（~1 ns至@@5 ns），且@@使用@@@@高采样速率@@ADC检测@@这些脉冲@@。采样速率达@@到@@@@1 GSPS，即@@可满足接收信号@@链路@@需求@@@@。此外@@，请注意@@，ADC的@@有效位@@数@@(ENOB)必须支持@@跨阻放大器@@@@(TIA)的@@整个@@输出@@范围@@，不能对信号@@实施削波@@。

图@@3. LIDAR电气架构@@@@。

系统@@需要检测@@@@100米@@开外的@@篮球吗@@？确定相关对象的@@反射率@@、尺寸@@和@@距离@@，会决定@@TIA的@@SNR需求@@。与@@ADC相同@@，TIA也需要检测@@同样的@@窄脉冲@@。因@@为@@系统@@需要处理@@的@@对象的@@距离@@、反射率和@@尺寸@@范围甚广@@，所以@@@@TIA必须能够在@@饱和@@@@后中@@快速@@恢复@@。高反射@@（比@@如@@@@交通标志怕爱@@）或@@近距离目标能反射强光@@而@@造成@@TIA饱和@@@@。这些都是@@常见事件@@，而@@系统@@恢复的@@速度@@（以@@尽量减少@@致盲时@@间@@@@）对于@@安全性至@@关重要@@。

系统@@的@@@@视@@场@@和@@角分辨率也会影响到@@检测@@一个@@@@篮球的@@能力@@@@@@。发射和@@接收光@@学是@@决定视@@场@@的@@主要因@@素@@。角分辨率决定您能远距离检测@@篮球大小的@@目标@@并进行分类@@，还是@@只能检测@@目标的@@存在@@@@。

对于@@LIDAR系统@@设计@@人@@员来说@@，处理@@这些系统@@的@@@@功耗@@和@@散热@@是@@不小的@@挑战@@。当@@然@@，降低@@信号@@链的@@功耗@@会相应降低@@产生的@@热量@@。组件在@@的@@性能@@随温@@度@@会出现大幅变化@@，其@@中@@@@更敏感的@@一些组件可能需要温@@度@@补偿@@@@。使用@@@@热电控制@@器@@是@@一种不错的@@方法@@@@，可以@@高度@@准确@@地对@@IC进行冷却@@或@@加热@@@@。如@@果追求精确的@@话@@，发光@@和@@感光@@二极管都需要温@@度@@补偿@@@@，以@@在@@@@LIDAR系统@@的@@@@工作温@@度@@范围@@内保持稳定的@@工作波长@@和@@效率@@。

在@@某些情况下@@@@，对雪崩光@@电二极管和@@@@激光@@器施加的@@偏置电压@@要到@@几百伏@@（正压或@@负压@@）。高效生成这些电压@@@@，且@@使用@@@@尽可能少的@@组件@@，是@@优质设计@@实践所追求的@@@@。要提供@@准确@@的@@基准电压@@源@@，需要使用@@@@精密@@数模转@@换器@@(DAC)生成偏置点@@、电流和@@电压@@@@。沿着传统的@@@@@@1.8 V至@@12 V电压@@域@@，LIDAR系统@@对电压@@的@@需求@@是@@有所增加的@@@@。小心选择@@电源解决方案@@可以@@处理@@这一问题@@，尤其@@是@@@@解决方案@@中@@额外添加一种电压@@时@@@@。选择@@具备@@关断或@@低功率模式@@的@@@@IC和@@电源也非常重要@@，这样的@@系统@@可以@@灵活@@高能效地轮询多个@@通道@@@@。

集成@@LIDAR传感@@器@@的@@@@IMU具备@@多种优势@@。IMU传感@@器@@智能地融合多轴@@陀螺仪@@和@@加速度@@计@@@@，为@@除震和@@导航应用@@@@提供@@可靠的@@位@@置和@@运动@@识别@@。即@@使在@@复杂的@@操作@@环境下@@@@，面临极限运动@@动力@@学问题时@@@@，精密@@微机@@电系统@@@@@@(MEMS) IMU也能提供@@@@所需的@@精度@@。

IMU为@@自@@动驾驶@@系统@@提供@@航位@@推测@@、定位@@@@和@@稳定功能@@@@。反过来@@，在@@ADAS或@@GPS性能@@下@@降@@，或@@者不可用@@时@@@@，上@@述功能@@又能为@@系统@@提供@@可靠的@@数据@@@@@@。IMU能够有效利用@@@@高更新速率@@（每秒数千个@@样本@@），且@@可以@@不受外部环境变化干扰@@。IMU越稳定@@，越能长时@@间@@为@@系统@@提供@@关键且@@可靠的@@航迹信息@@。

IMU可以@@直接集成@@到@@@@LIDAR模块中@@@@，用@@于@@检测@@@@、分析和@@纠正车辆运行@@环境中@@@@常见的@@振动@@@@。例如@@@@，IMU输出@@可辅助拼接@@LIDAR点云@@，否则@@@@，这些点云@@会因@@为@@车辆越过路@@面坑洼而@@出现偏离@@。此外@@，还可以@@使用@@@@@@@@IMU检测@@旋转@@式@@LIDAR系统@@的@@@@轴@@承磨损@@，以@@在@@@@实际出现故障之前维修@@LIDAR，提高安全性@@。

结论@@

在@@最初产品@@定义期@@间@@，需要考虑@@LIDAR系统@@的@@@@复杂性@@，以@@确定可接受的@@@@SNR、检测@@要求@@、视@@野@@、散热@@限制以@@及@@@@功耗@@@@。了解哪些组件是@@各个@@问题的@@主要贡献因@@素@@，同时@@@@谨慎选择@@@@IC，可以@@大大提高设计@@的@@成功几率@@。

本文转@@载自@@@@：亚德诺半导体@@

博世@@推出@@用@@于@@全身运动@@追踪@@的@@尖端智能互联传感@@器@@平台@@@@

judy — Tue, 09 Jan 2024 03:05:27 +0000

通过@@硬件@@、软件@@和@@即@@用@@型@@可穿戴参考设计@@@@@@，加快运动@@追踪@@应用@@@@的@@开发@@速度@@

包括@@多达@@八个@@无线@@连接@@式传感@@器@@节点@@，为@@最终用@@户的@@运动@@执行提供@@定性指导@@

在@@康复@@、运动@@/健身和@@游戏@@等@@各种使用@@@@场景中@@改善用@@户体验@@@@

支持@@通过@@软件@@工具轻松添加新手势@@

美国内华达@@州拉斯维加斯@@/德国罗伊特林根@@——时@@刻获得个@@人@@反馈教练@@的@@指导@@？这是@@许多健身和@@游戏@@爱好者的@@梦想@@。借助全新@@智能互联传感@@器@@平台@@@@，Bosch Sensortec 不仅能确保对动作和@@重复次数进行测量@@@@，还能确保用@@户获得有关动作执行情况的@@定性反馈@@。这一新平台@@专为@@全身运动@@追踪@@而@@设计@@@@，提供@@了一套完全集成@@的@@硬件和@@@@软件@@解决方案@@@@，可大大降低@@开发@@成本@@，并缩短上@@市@@时@@间@@@@。

想要在@@设计@@中@@集成@@传感@@器@@的@@@@企业客户往往面临耗时@@而@@复杂的@@任务@@，即@@组合和@@调整多种设备@@以@@创建@@必要的@@硬件和@@@@软件@@系统@@@@。目前@@，市面上@@还没有一种传感@@器@@解决方案@@能够提供@@无线@@@@、随时@@可用@@的@@全身运动@@反馈@@。为@@满足这一需求@@@@，并为@@开发@@人@@员节省宝贵的@@时@@间@@@@和@@精力@@@@，Bosch Sensortec 为@@企业客户提供@@了全套解决方案@@@@：
- BHI380——基于@@ IMU 的@@可编程@@传感@@器@@系统@@@@，采用@@@@人@@工智能@@功能@@@@
- 可穿戴参考设计@@@@（通过@@ CE、FCC、ISED、MSIT、SRRC、MIC、NCC、UKCA 认证@@），可直接安装在@@身体的@@任何部位@@@@，无需处理@@杂乱的@@线缆@@、外置摄像头@@或@@专用@@紧身衣@@
- 软件@@功能@@包括@@手势和@@活动@@识别@@@@、身体运动@@检测@@@@、相对身体角度信息以@@及@@@@反馈教练@@@@

适用@@康复@@、健身和@@游戏@@等@@多种应用@@@@@@
此平台@@应用@@@@范围几乎无穷无尽@@。以@@“运动@@。验证@@。提升@@。”(Move. Prove. Improve) 为@@座右铭@@，主要用@@例包括@@康复@@、健身和@@游戏@@。智能互联传感@@器@@平台@@提供@@复杂的@@反馈@@，使用@@@@户能够在@@家中@@正确进行康复锻炼@@，从@@而@@帮助其@@更快@@康复@@。对于@@需要灵敏反应的@@游戏应用@@@@@@，运动@@传感@@器@@@@甚至@@@@可以@@追踪最细微的@@动作@@，从@@而@@提供@@直观@@、准确@@的@@控制@@@@。在@@运动@@和@@健身领域@@，运动@@传感@@器@@@@可用@@于@@@@全身运动@@检测@@@@，例如@@@@对高强度运动@@的@@效果进行详细反馈@@。传感@@器@@通过@@低功耗@@@@蓝牙@@进行无线@@通信@@@@，因@@此@@不会限制用@@户的@@行动@@。

得益于@@平台@@原理@@，该@@系统@@可与@@@@众多应用@@@@连接@@@@，如@@可穿戴设备@@@@、耳穿戴设备@@和@@@@ AR/VR 头戴式设备@@@@。智能互联传感@@器@@平台@@易于使用@@@@及@@扩展@@，工程师可以@@轻松将@@更多传感@@器@@和@@@@功能@@集成@@到@@现有设计@@中@@@@。不仅如@@此@@，该@@平台@@最多可将@@八个@@节点与@@@@ Bosch Sensortec 的@@各种传感@@器@@@@（包括@@惯性测量@@单元@@@@ (IMU)、磁力@@计和@@压力@@@@传感@@器@@@@）无缝衔接至@@一个@@@@中@@央节点@@。Bosch Sensortec 总经理@@兼首席执行官@@ Stefan Finkbeiner 表示@@：“对于@@使用@@@@智能互联传感@@器@@的@@@@应用@@@@@@，我们@@的@@@@新平台@@大大减少@@了设计@@人@@员所需的@@工作量@@，使他们能够缩短产品@@上@@市@@时@@间@@@@，更加专注于自@@己的@@专业领域@@。”

该@@传感@@器@@平台@@可根据@@内部集成@@的@@人@@工智能@@功能@@提供@@@@定性反馈@@，并附带模式@@创建@@软件@@工具@@，帮助客户定制系统@@设计@@@@。使用@@@@该@@工具后@@，客户无需定期@@与@@@@ Bosch Sensortec 交换数据@@@@，从@@而@@能够保留@@对数据@@的@@控制@@权@@。

推出@@时@@间@@@@：
现已可直接申请购买智能互联传感@@器@@@@。

网@@站@@： https://www.bosch-sensortec.com/software-tools/software/smart-connected-...

Bosch Sensortec 参展@@ 2024 年@@消费@@电子@@展@@：
平台@@将@@于@@@@ 2024 年@@ 1 月@@ 9 日@@至@@@@ 12 日@@举行的@@美国消费@@电子@@展@@ (CES) 上@@首次亮相@@。敬请参观博世@@展位@@@@，展位@@号为@@@@ #17207

2024 年@@ 1 月@@ 11 日@@星期@@四@@，博世@@专家小组讨论会@@：
“Future of Care: How Other Industries Shape Health”，当@@地时@@间@@@@ 11:00，拉斯维加斯会议中@@心@@/北翼@@，主讲人@@@@：Bosch Sensortec 总经理@@ Stefan Finkbeiner 博士@@。

Bosch Sensortec GmbH 是@@罗伯特@@·博世@@有限责任公司@@@@ (Robert Bosch GmbH) 的@@全资子公司@@@@，旨在@@提供@@完整的@@微机@@电系统@@@@@@ (MEMS) 传感@@器@@产品@@组合@@，以@@及@@@@可令消费@@类电子@@产品@@实现@@互联的@@解决方案@@@@。Bosch Sensortec 为@@智能手机@@@@@@、平板电脑@@、可穿戴和@@耳穿戴设备@@@@、AR/VR 设备@@、无人@@机@@@@、机@@器@@人@@@@、智能家居及@@物联网@@@@产品@@开发@@并提供@@@@定制@@ MEMS 传感@@器@@与@@解决方案@@@@@@。公司@@产品@@组合包括@@@@ 3 轴@@加速度@@计@@@@、惯性传感@@器@@和@@@@磁力@@计@@、集成@@式@@ 6 轴@@和@@@@ 9 轴@@传感@@器@@@@、智能传感@@器@@@@、气压传感@@器@@@@、湿度@@传感@@@@器@@、气体传感@@器@@@@、光@@学微系统@@和@@综合软件@@@@。自@@ 2005 年@@成立起@@，Bosch Sensortec 已成为@@上@@述市场的@@@@ MEMS 技术@@领先企业@@。博世@@公司@@自@@@@ 1995 年@@至@@@@今一直是@@@@ MEMS 传感@@器@@领域的@@@@先锋与@@全球市场的@@领导者@@，至@@今所销售的@@@@ MEMS 传感@@器@@数量已超过@@ 180 亿@@。

欲了解更多信息@@@@，请访问@@ www.bosch-sensortec.com、twitter.com/boschMEMS、community.boschsensortec.com、linkedin.com/company/bosch-sensortec/、youtube.com/user/BoschSens。

博世@@集团是@@全球领先的@@技术@@和@@服务供应商@@@@。公司@@全球员工人@@数约@@为@@@@@@ 421,000 名@@（截至@@@@ 2022 年@@ 12 月@@ 31 日@@）。2022 年@@销售额达@@@@ 882 亿@@欧元@@。博世@@业务划分为@@@@ 4 个@@业务领域@@：涵盖汽车@@与@@智能交通@@技术@@@@、工业@@技术@@@@、消费@@品以@@及@@@@能源与@@建筑@@技术@@领域@@。作为@@@@领先的@@物联网@@@@@@ (IoT) 供应商@@，博世@@为@@智能家居@@、工业@@ 4.0 和@@互联出行领域提供@@创新解决方案@@@@。博世@@持续追求可持续@@、安全且@@令人@@兴奋的@@出行愿景@@。同时@@@@运用@@@@ 其@@在@@传感@@器@@技术@@@@@@、软件@@和@@服务领域的@@@@专业能力@@@@@@，以@@及@@@@自@@身的@@云平台@@@@，为@@客户提供@@整合式@@、跨领域的@@@@互联解决方案@@@@。博世@@集团的@@战略目标为@@通过@@采用@@@@人@@工智能@@@@、或@@在@@其@@帮助下@@开发@@或@@制造的@@产品@@及@@解决方案@@@@，来促进互联生活@@。博世@@通过@@创新性产品@@和@@服务以@@及@@@@热情服务在@@全球@@提高生活质量@@。简而@@言之@@，博世@@——“科技@@成就@@生活之美@@”。集团包括@@罗伯特@@·博世@@有限公司@@及@@其@@遍布超过@@ 60 个@@国家@@/地区@@的@@约@@@@ 470 家分公司@@和@@区域性公司@@@@。如@@果将@@其@@销售和@@服务伙伴计算在@@内@@，博世@@的@@业务几乎遍及@@全世界每一个@@@@国家@@@@/地区@@。博世@@集团在@@全球@@拥有@@@@ 400 多个@@分部@@，从@@2020 年@@第@@@@一季度开始实现@@碳中@@和@@@@。博世@@的@@长远健康发展建立在@@不断创新的@@基础上@@@@。公司@@在@@全球@@@@136 个@@分部共拥有@@约@@@@ 85,500 名@@研发人@@员@@，其@@中@@@@包括@@@@近@@ 44,000 名@@软件@@工程师@@。

欲了解更多信息@@@@，请访问@@ www.bosch.com、www.iot.bosch.com、www.bosch-press.com、www.twitter.com/BoschPress

物联网@@@@传感@@器@@剖析@@：关键要素和@@设计@@考量@@

judy — Wed, 13 Dec 2023 03:00:02 +0000

在@@本篇白皮书中@@@@，Silicon Labs（亦称@@“芯科科技@@@@”）将@@帮助开发@@人@@员逐步了解传感@@器@@的@@@@组件@@，并讨论每个@@@@组件在@@开发@@中@@所扮演的@@角色@@，包括@@其@@对性能@@的@@影响@@。我们@@还将@@探讨设计@@人@@员在@@开始任何传感@@器@@项@@目的@@设计@@时@@@@，应考虑的@@一些具体挑战和@@优先事项@@@@。

现在@@@@的@@科技@@世界让我们@@了解到@@@@，传感@@器@@能将@@@@数据@@转@@化为@@某种能力@@@@来简化我们@@的@@@@生活@@，进而@@构成物联网@@@@@@（IoT）的@@支柱@@。现代传感@@器@@几乎具有@@各种形状和@@尺寸@@@@，您现在@@@@也许就@@拥有@@集成@@了一个@@@@或@@者多个@@传感@@器@@的@@@@设备@@@@。从@@根本上@@来说@@，传感@@器@@的@@@@工作是@@获取光@@@@、温@@度@@或@@压力@@@@等@@数据@@@@，并使用@@@@这些数据@@以@@适当@@的@@方式作出回应@@。例如@@@@，当@@室温@@低于指定阈值时@@@@，恒温@@器就@@会打开加热@@器@@。传感@@器@@并非新生事物@@，毕竟恒温@@器已经使用@@@@了近@@140年@@。但@@随着@@互联设备@@的@@激增@@，连网@@传感@@器@@引发了一场技术@@革命@@，其@@在@@我们@@生活中@@的@@地位@@从@@便利提升@@为@@必需@@，可以@@使我们@@的@@@@家居更舒适@@，汽车@@更安全@@，咖啡供应更及@@时@@@@，业务更高效@@。

智能传感@@器@@@@几乎渗透到@@企业的@@每个@@@@角落@@，目前@@正在@@开发@@的@@最常见物联网@@@@传感@@器@@类型@@包括@@@@：

智能传感@@器@@@@的@@剖析@@

电池@@供电@@的@@传感@@器@@@@往往安装在@@印制电路@@板@@（PCB）上@@，这对构成传感@@器@@的@@@@许多组件会产生影响@@，包括@@天线@@和@@射频功能@@@@。我们@@不会花太多时@@间@@讨论@@PCB，但@@重要的@@是@@@@不要低估它对传感@@器@@性能@@的@@影响@@。

电池@@是@@传感@@器@@设计@@中@@的@@另一个@@@@关键要素@@，因@@为@@它必须提供@@所需的@@能量@@，同时@@@@具有@@足够的@@容量以@@使设计@@在@@所需的@@使用@@@@年@@限中@@维持运行@@@@。电池@@还影响着设备@@的@@尺寸@@要求@@。在@@理想情况下@@@@，只需使用@@@@更大的@@电池@@即@@可满足不断提高的@@性能@@要求或@@不断延长的@@使用@@@@寿命@@。但@@考虑到@@消费@@者对小型@@化产品@@的@@需求@@与@@日@@俱增@@，大尺寸@@电池@@并不符合@@实际需求@@@@。例如@@@@，如@@果门或@@窗的@@传感@@器@@@@要用@@@@D型@@电池@@@@，那么@@就@@会因@@体积太大导致使用@@@@受限@@；即@@使是@@@@AA或@@AAA型@@电池@@@@的@@体积也会给消费@@者带来问题@@。我们@@看到@@的@@趋势之一是@@@@，虽然设备@@变得越来越小@@，但@@电池@@寿命实际上@@在@@增加@@。

电池@@供电@@传感@@器@@的@@@@下@@一个@@@@重要组件是@@无线@@片上@@系统@@@@（SoC）。在@@以@@下@@方面优化@@SoC是@@至@@关重要的@@@@：

接收灵敏度@@

发射功率@@

具有@@合适的@@处理@@器@@速度@@

具有@@足够的@@闪存和@@随机@@存取内存@@（RAM）来运行@@通信@@协议@@

您还需要传感@@@@188足彩外围@@app 来执行传感@@器@@最初设计@@的@@功能@@@@。另一个@@@@重要组件是@@在@@传感@@器@@上@@运行@@的@@软件@@@@，它负责管理所有@@其@@他组件并驱动传感@@器@@内外的@@通信@@@@@@。

最后@@一个@@@@组件是@@外壳@@。外壳的@@形状和@@尺寸@@受电池@@尺寸@@的@@影响@@。它也会影响射频性能@@@@——某些塑料@@@@，甚至@@@@这些塑料@@着色时@@使用@@@@的@@染料@@@@，都可能影响设备@@的@@射频传输@@。

传感@@器@@开发@@常见的@@电池@@选项@@比@@较@@

图@@1的@@表格比@@较了开发@@人@@员在@@构建互联传感@@器@@时@@可选择@@的@@一些电池@@类型@@@@。我们@@可以@@看到@@@@，CR123A锂电池@@@@的@@电压@@@@为@@@@3.0V，适合单节@@电池@@为@@@@低压电路@@供电@@。这种电池@@具有@@相对较大的@@电容量@@，以@@及@@@@较大的@@体积@@。表中@@的@@第@@二款电池@@是@@体积稍小的@@@@CR2锂电池@@@@，同样具有@@@@3.0V的@@额定电压@@@@，但@@电容量稍低且@@尺寸@@较小@@。第@@三种类型@@是@@@@CR2032纽扣锂电池@@@@@@，它是@@列表中@@尺寸@@最小的@@@@，非常适合小体积传感@@器@@@@。

图@@1 智能传感@@器@@@@开发@@中@@常见的@@电池@@选项@@比@@较@@

最后@@两种电池@@类型@@@@（碱性@@AA和@@碱性@@@@AAA）均具有@@相当@@大的@@容量@@，但@@与@@@@CR2032纽扣电池@@相比@@@@尺寸@@较大@@。这些电池@@只能产生@@1.5V的@@电压@@@@，这意味着@@需要两节电池@@才能产生与@@纽扣锂电池@@@@@@相同@@的@@@@3V电压@@。因@@此@@，除非设计@@需要非常大的@@电容量@@，否则@@@@，选择@@纽扣电池@@具有@@最直接的@@优势@@，因@@为@@它支持@@最小尺寸@@的@@外形设计@@@@。

纽扣锂电池@@@@@@还有另一个@@@@需要考虑@@的@@特性@@@@：这种电池@@类型@@可提供@@@@的@@最大@@脉冲负载或@@放电@@。在@@上@@面的@@图@@@@@@1中@@，您可以@@看到@@@@CR2032具有@@的@@最大@@脉冲放电能力@@@@非常低@@，其@@他纽扣锂电池@@@@@@同样如@@此@@。虽然这个@@数值表明了纽扣电池@@可以@@提供@@的@@最大@@脉冲负载@@，但@@其@@电容量也会相应显著降低@@@@。

纽扣锂电池@@@@@@的@@内阻较大@@，请参见图@@@@2中@@的@@两个@@@@例子@@。左边是@@仅由@@电池@@供电@@的@@电路@@@@@@，右边是@@由@@电池@@和@@电源管理@@IC供电的@@电路@@@@。纽扣锂电池@@@@@@上@@的@@高峰值电流会引起或@@产生压降@@，从@@而@@导致电路@@断电甚至@@@@复位@@@@。此外@@，从@@纽扣锂电池@@@@@@汲取高峰值电流会显著降低@@电池@@寿命@@。传统上@@@@，这些缺点是@@通过@@添加一个@@@@非常大的@@电容器@@来解决@@。左图@@显示@@了并联大电容器@@的@@纽扣锂电池@@@@@@进行高功率射频传输所产生的@@脉冲放电@@。在@@这个@@示例中@@@@，脉冲峰值为@@@@38.5mA。任何超过@@15mA的@@电流@@都会降低@@纽扣电池@@的@@使用@@@@寿命@@，这种状况并不理想@@。右图@@可以@@看到@@同样的@@高功率射频传输@@，但@@在@@@@这里@@@@，同一个@@@@纽扣锂电池@@@@@@由@@芯科科技@@@@@@EFP01节能电源管理@@IC（PMIC）进行管理@@。不仅峰值放电从@@@@38.5mA减少@@到@@仅@@11.8mA，而@@且@@@@可以@@使用@@@@@@更小@@的@@@@@@47µF电容器@@。

图@@2 不同电池@@类型@@下@@的@@最大@@脉冲负载或@@放电@@

无线@@SoC以@@及@@@@为@@何芯科科技@@@@处于领先地位@@@@

构建电池@@供电@@传感@@器@@的@@@@下@@一个@@@@重要考虑因@@素是@@无线@@@@SoC，这是@@传感@@器@@的@@@@核心@@。图@@3比@@较了芯科科技@@@@第@@一代@@（Series 1）和@@第@@二代@@（Series 2）无线@@开发@@平台@@的@@@@EFR32无线@@Gecko产品@@：第@@一代和@@第@@二代@@平台@@均提供@@了多种面向广泛应用@@@@的@@低功耗@@@@@@、多频段@@@@、多协议产品@@选项@@@@。第@@二代平台@@对核心部分进行了重大更新@@，集成@@了专用@@的@@加密安全内核@@。

图@@3 无线@@Gecko拥有@@更大的@@内存@@，提供@@包括@@无线@@软件@@更新在@@内的@@功能@@@@，可支持@@@@应用@@@@的@@增强和@@不断升级@@的@@协议需求@@@@

从@@图@@@@3的@@左侧开始@@，EFR32xG1和@@EFR32xG14非常适合在@@@@2.4 GHz或@@sub-GHz运行@@的@@单协议电池@@供电@@设备@@@@。图@@中@@的@@第@@二款是@@@@EFR32xG13产品@@，非常适合同样在@@@@2.4 GHz或@@sub-GHz运行@@的@@单协议和@@动态多协议电池@@供电@@设备@@@@。其@@次@@，EFR32xG12非常适合在@@@@2.4 GHz运行@@的@@动态多协议电池@@供电@@设备@@@@。最后@@是@@@@EFR32xG22，该@@产品@@非常适合在@@@@@@2.4 GHz运行@@的@@单协议和@@动态多协议电池@@供电@@设备@@@@。芯科科技@@@@的@@所有@@@@SoC均结合@@了节能型@@微控制@@器@@和@@高度@@集成@@的@@无线@@电@@@@接收器@@@@。

SoC的@@运行@@模式@@会影响电池@@容量@@，并最终影响电池@@的@@寿命@@。对于@@典型@@的@@无线@@接触式传感@@器@@@@，电池@@寿命主要取决于睡眠电流@@。

图@@4 与@@其@@他事件相比@@@@@@，睡眠对电流的@@影响最大@@@@

您可以@@在@@@@@@图@@@@4中@@看到@@睡眠的@@影响有多大@@。在@@电池@@的@@生命周期@@中@@@@，应用@@@@程序@@事件@@、数据@@轮询@@，甚至@@@@电池@@的@@自@@放电或@@无线@@升级@@@@，都无法@@与@@睡眠的@@能耗相比@@@@@@。在@@芯科科技@@@@的@@产品@@中@@@@，能量模式@@分为@@@@EM0（活动@@）、EM2（保留@@RAM的@@睡眠@@）、EM3（停止@@）和@@EM4（休眠@@）。EM4提供@@最低的@@睡眠@@电流@@，但@@从@@@@EM4唤醒需要较长的@@时@@间@@@@@@。这很难满足@@Zigbee、Thread等@@协议标准@@的@@@@认证@@要求@@。

EM2在@@睡眠电流和@@唤醒时@@间@@之间@@实现@@了合理的@@折衷@@。以@@EFR32xG22的@@EM2与@@EM4模式@@比@@较为@@例@@，在@@某种情况下@@@@，EM4消耗了@@130纳安的@@电流@@@@，但@@需要@@8.8毫秒才能唤醒@@；EM2消耗了@@1.9微安电流@@，但@@可实现@@@@13.2微秒的@@极快速@@唤醒时@@间@@@@。

在@@无线@@系统@@中@@@@，通信@@范围由@@收发器@@的@@接收灵敏度@@和@@输出@@功率决定@@。从@@发送器@@向接收器@@传输的@@角度来看@@，这一般被称为@@链路@@预算@@。通信@@数据@@速率也会影响灵敏度@@。在@@图@@@@5中@@，您可以@@看到@@@@，随着@@数据@@速率降低@@@@，接收带宽变窄@@，导致无线@@电@@灵敏度增高@@。一种常见的@@技术@@是@@调整系统@@中@@的@@发射功率@@以@@匹配所需的@@最佳范围@@，而@@不必消耗更多的@@能量@@。

图@@5 调整每个@@@@节点的@@输出@@功率可以@@确保有足够的@@链路@@预算来提供@@所需的@@通信@@@@范围@@

频谱对物联网@@@@传感@@器@@运行@@的@@影响@@

广泛应用@@@@的@@无线@@设备@@主要使用@@@@工业@@@@、科学和@@医疗@@@@（ISM）频段@@。ISM频谱可分为@@两个@@@@频段@@@@：sub-GHz和@@2.4 GHz。与@@2.4 GHz相比@@@@，sub-GHz有很多优势@@，包括@@路@@径损耗@@。路@@径损耗是@@指信号@@传输一定距离时@@功率的@@减少@@@@。例如@@@@，当@@2.4 GHz信号@@在@@空气中@@传输@@10米@@时@@@@，路@@径损耗为@@@@60dB。相比@@@@而@@言@@，900 MHz信号@@同样传输@@10米@@的@@路@@径损耗为@@@@@@51.5dB。就@@900 MHz信号@@而@@言@@，损耗降低@@了@@8.5dB。

图@@6 工业@@、科学和@@医疗@@@@（ISM）频谱可分为@@两个@@@@频段@@@@：sub-GHz和@@2.4 GHz

2.4 GHz信号@@具有@@高数据@@速率@@，可轻松超过@@1 MB/s。2.4 GHz也可使用@@@@小型@@天线@@@@，其@@尺寸@@还不到@@@@900 MHz天线@@的@@三分之一@@，然而@@@@它的@@通信@@@@范围有限@@。2.4 GHz频谱也非常拥挤@@，并且@@@@容易受到@@@@Wi-Fi和@@蓝牙等@@设备@@的@@大量干扰@@。相对而@@言@@，sub-GHz无线@@电@@的@@覆盖范围远高于@@2.4 GHz无线@@电@@——sub-GHz无线@@电@@的@@覆盖范围可达@@数千米@@@@，并且@@@@功耗@@较低@@，只需单个@@电池@@即@@可运行@@多年@@@@。

我们@@知道@@，通信@@范围取决于发射功率@@@@、接收器@@灵敏度和@@数据@@速率@@。但@@范围也会受到@@天线@@选择@@的@@影响@@，因@@此@@为@@了让您的@@特定设计@@能够选择@@合适的@@天线@@@@，了解其@@特性并作出权衡是@@非常重要的@@@@。在@@电池@@供电@@的@@传感@@器@@@@应用@@@@中@@@@，尺寸@@、辐射方向图@@@@（radiation pattern）、设计@@简易性@@、可制造性和@@成本都应该@@考虑@@。

在@@图@@@@7中@@，您可以@@看到@@@@左侧是@@偶极@@天线@@@@。这是@@一种差分结构@@，通常@@从@@一端到@@另一端的@@长度是@@半波长@@@@。这种类型@@的@@天线@@应远离接地层以@@及@@@@任何金属和@@导电物体@@@@。偶极@@天线@@可轻松匹配@@50欧姆的@@阻抗@@，但@@在@@@@900 MHz下@@，其@@长度将@@超过@@6英寸@@，因@@此@@很难在@@小型@@电池@@@@供电@@传感@@器@@中@@使用@@@@@@。

图@@7 偶极@@、单极和@@环形天线@@的@@比@@较@@

另一种类型@@的@@天线@@@@（如@@图@@@@7中@@间所示@@@@）是@@1/4波长@@的@@@@单极天线@@@@。这种类型@@的@@天线@@也很容易和@@@@50欧姆电阻相匹配@@。单极天线@@的@@设计@@非常简单@@，且@@只需改变天线@@的@@长度即@@可调节其@@谐振频率@@。当@@物理尺寸@@可接受时@@@@，这种类型@@的@@天线@@是@@一个@@@@很好的@@解决方案@@@@。例如@@@@，在@@900 MHz频率下@@@@，如@@果存在@@接地层@@，则@@1/4波长@@的@@@@天线@@长度约@@为@@@@@@3英寸@@。如@@图@@@@7右侧所示@@的@@天线@@是@@一种环形天线@@@@，从@@电力@@上@@说@@，其@@可以@@有两种尺寸@@@@：小型@@环形天线@@和@@大型@@环形天线@@@@。对于@@电池@@供电@@的@@传感@@器@@@@等@@设备@@@@，只能考虑小型@@环形天线@@@@，因@@为@@大型@@环形天线@@的@@周长接近一个@@@@波长@@@@，对于@@在@@@@900 MHz频段@@工作的@@设备@@来说@@，周长约@@为@@@@@@12英寸@@。小型@@环形天线@@的@@带宽非常窄@@，这对产品@@的@@选择@@性来说是@@有利的@@@@，但@@也使调频能力@@@@变得至@@关重要@@。但@@一旦调频确定@@，其@@就@@不容易因@@手持影响或@@附近物体@@等@@因@@素而@@失谐@@，因@@此@@非常适合手持设备@@@@。

螺旋天线@@可由@@任何导电材料@@制成@@。小型@@螺旋天线@@以@@与@@螺旋轴@@成直角的@@形式工作@@，在@@将@@一种小型@@螺旋天线@@设计@@到@@设备@@中@@时@@必须考虑这一点@@，因@@为@@天线@@会从@@电路@@板上@@突出@@。这类天线@@使用@@@@起来也很棘手@@，因@@为@@它们的@@阻抗取决于许多参数@@，包括@@线圈的@@直径@@、环路@@的@@节距@@、缠绕的@@紧密程度@@、线圈的@@长度以@@及@@@@它的@@工作频率@@。

这些参数的@@任何变化@@，甚至@@@@包括@@人@@在@@内的@@附近物体@@@@，都可能使螺旋天线@@失谐@@（detune）。但@@从@@@@尺寸@@的@@角度来看@@，螺旋天线@@可以@@非常小@@。事实上@@@@，如@@果缠绕得足够紧@@，它可以@@比@@相同@@频率的@@单极天线@@短得多@@。图@@8右侧显示@@的@@天线@@是@@芯片@@天线@@@@，这是@@最小的@@天线@@@@，其@@设计@@可用@@于@@@@从@@@@300 MHz直至@@@@2.5 GHz的@@频率@@。芯片天线@@的@@带宽非常窄@@，必须按照精确的@@频率@@制造@@。这可能是@@最昂贵的@@天线@@解决方案@@@@，通常@@用@@于@@表面贴装器件@@@@。

图@@8 最后@@要考虑的@@两种天线@@是@@螺旋天线@@和@@芯片天线@@@@

传感@@器@@软件@@和@@智能传感@@器@@@@的@@大脑@@

传感@@器@@上@@运行@@的@@软件@@对于@@打造可靠@@、稳健@@、易于开发@@且@@安全的@@设备@@至@@关重要@@。芯科科技@@@@为@@电池@@供电@@的@@设备@@提供@@了多种@@SoC选择@@，它们都共享一款名@@为@@@@Simplicity Studio的@@通用@@开发@@环境@@。正如@@图@@@@@@9所示@@，平台@@组件包括@@多任务操作@@系统@@@@（OS）、Vault Security和@@无线@@电@@抽象接口@@层@@（RAIL）。RAIL为@@底层硬件提供@@了一个@@@@接口@@层@@，由@@此您可以@@通过@@抽象寄存器的@@所有@@复杂内容@@，以@@及@@@@抽象设置无线@@电@@底层硬件所需的@@详细信息@@，来简化和@@缩短开发@@流程@@。

图@@9 无线@@SoC上@@运行@@的@@软件@@采用@@@@模块化设计@@@@，其@@中@@@@较高级@@别的@@功能@@被分层@@，或@@构建在@@较低的@@层级@@之上@@@@

位@@于该@@平台@@之上@@的@@是@@协议栈@@@@，负责实现@@各种协议的@@所有@@复杂功能@@@@。例如@@@@，Zigbee协议栈@@、Z-Wave协议栈@@、Thread协议栈@@和@@蓝牙协议栈@@@@。位@@于协议之上@@的@@是@@应用@@@@层@@，负责向上@@方的@@应用@@@@软件@@开放各种@@API或@@编程接口@@@@，以@@便它们可以@@连接@@到@@下@@方的@@协议栈@@@@。这样上@@面的@@应用@@@@层就@@能够使用@@@@协议栈@@提供@@的@@功能@@@@。最后@@，程序模块中@@@@的@@操作@@系统@@与@@这些上@@层均有接口@@@@，因@@为@@该@@操作@@系统@@负责定时@@器@@、任务间通信@@@@、同步@@、调度@@、中@@断@@、异常和@@任务分派@@。

图@@10 芯科科技@@@@无线@@@@SoC支持@@所有@@主要生态系统@@使用@@@@的@@最流行的@@协议@@。无论是@@@@Zigbee、Z-wave、蓝牙还是@@@@Thread，您都可以@@针@@对主要生态系统@@进行设备@@开发@@@@

芯科科技@@@@EFR32无线@@Gecko产品@@将@@电源管理@@、安全性和@@多协议支持@@集成@@于一体@@，可帮助开发@@人@@员满足物联网@@@@传感@@器@@设计@@的@@要求@@。想要了解更多信息@@@@，请访问@@链接@@：https://www.silabs.com/wireless/technology

本文同步@@刊载于@@EDN China杂志@@

来源@@：SiliconLabs

艾迈斯欧司朗@@的@@超低噪声@@@@AFE传感@@器@@技术@@@@有助于增强可穿戴设备@@对生命体征监测@@的@@能力@@@@@@

judy — Thu, 30 Nov 2023 03:04:33 +0000

• 全新@@高度@@集成@@@@、超低功耗@@@@@@的@@@@AS7058，支持@@精密@@@@PPG应用@@@@、心电图@@@@和@@皮肤电活动@@@@测量@@@@；
• AS7058 AFE引入了身体阻抗测量@@@@功能@@@@，支持@@可穿戴设备@@对身体成分@@进行分析@@；
• 专为@@智能手表@@、智能指环@@、智能手环@@等@@可穿戴设备@@设计@@@@。

全球领先的@@光@@学解决方案@@供应商@@艾迈斯欧司朗@@@@（瑞士证券交易所股票代码@@：AMS）今日@@宣布@@，推出@@超低噪声@@模拟@@前端@@（AFE）传感@@器@@——AS7058，该@@产品@@不仅延长了智能手表@@、智能指环@@和@@其@@他可穿戴设备@@的@@电池@@寿命@@，同时@@@@提高了从@@光@@电容积描记@@（PPG）或@@电信号@@中@@获取的@@生命体征测量@@结果@@的@@准确@@性和@@可靠性@@。

全新@@的@@@@AS7058引入了身体阻抗测量@@@@功能@@@@，用@@于@@进行身体成分@@分析@@，为@@各种可穿戴产品@@开辟了新的@@可能性@@。

AS7058的@@超低噪声@@特性带来@@120dB的@@超高光@@学信噪比@@@@@@。与@@竞品相比@@@@@@，AS7058在@@心率@@、呼吸频率@@、血氧饱和@@@@度@@（SpO2）和@@血压@@等@@参数的@@@@PPG测量@@性能@@方面有了大幅改善@@。AS7058在@@光@@学噪声@@性能@@方面表现出色@@，这要归功于引入多项@@研发成果@@，其@@中@@@@包括@@@@集成@@两个@@@@低噪声@@的@@@@20位@@模拟@@@@—数字转@@换器@@（ADC），采用@@@@集成@@低噪声@@@@LED驱动器@@，以@@及@@@@引入全新@@的@@@@自@@动环境光@@偏移@@校正技术@@@@。

AS7058的@@高信噪比@@@@还有助于可穿戴设备@@在@@保持信号@@完整的@@同时@@@@@@@@，使得@@可穿戴设备@@能够以@@更低的@@电流@@来操控@@LED，从@@而@@有效地降低@@功耗@@@@@@。

艾迈斯欧司朗@@的@@产品@@营销经理@@Florian Lex表示@@：“如@@果智能手表的@@健康监测@@结果@@可以@@从@@反映健康状态因@@素的@@近似指标上@@升至@@具有@@医学可操作@@性的@@数据@@@@@@，那该@@产品@@对消费@@者的@@价值将@@大幅提高@@@@。降低@@PPG测量@@的@@光@@学噪声@@基底@@，使智能手表@@、智能指环@@和@@其@@他可穿戴设备@@获得更高质量的@@生命体征数据@@@@，这正是@@@@AS7058的@@目标@@。”

光@@电测量@@功能@@的@@高度@@集成@@@@
AS7058集成@@全套生命体征光@@电测量@@功能@@@@，其@@中@@@@包括@@@@：
• 两个@@@@电流沉@@，用@@于@@驱动八个@@@@LED发射器@@（每个@@@@电流沉用@@于@@四个@@@@LED发射器@@）；
• 八个@@光@@电二极管输入@@@@；
• 两个@@@@20位@@ADC，用@@于@@PPG测量@@；
• 一个@@@@20位@@数字@@—模拟@@转@@换器@@（DAC），用@@于@@电学测量@@@@（心电图@@@@—ECG、身体阻抗测量@@@@—BIO-Z或@@皮肤电活动@@@@@@—EDA）。该@@设备@@的@@心电图@@@@测量@@水平达@@到@@医用@@级@@@@，符合@@IEC 60601-2-47标准@@。

两个@@@@PPG ADC同时@@@@执行光@@电二极管数据@@采集@@。PPG和@@心电图@@@@测量@@也可以@@同步@@进行@@，从@@而@@实现@@血压@@测量@@@@。

AS7058的@@丰富功能@@集成@@在@@一个@@@@紧凑型@@@@WLCSP芯片中@@@@，尺寸@@仅为@@@@2.8mm×2.5mm×0.5mm。

AS7058属于艾迈斯欧司朗@@广泛的@@光@@电产品@@系列@@@@，这一系列@@产品@@为@@消费@@类电子@@产品@@生命体征监测@@提供@@了全面的@@@@188足彩外围@@app 和@@系统@@专业知识@@。艾迈斯欧司朗@@用@@于@@生命体征监测@@的@@产品@@包括@@@@LED、光@@电二极管和@@@@温@@度@@传感@@器@@@@，以@@及@@@@AS705x系列@@的@@@@AFE。硬件产品@@由@@心率@@、呼吸频率@@和@@@@SpO2等@@测量@@功能@@的@@算法@@@@支持@@@@。

艾迈斯欧司朗@@还为@@智能手表生命体征监测@@提供@@了一款完整的@@硬件演示系统@@@@。客户可以@@从@@该@@系统@@的@@@@开发@@经验中@@受益@@，从@@而@@降低@@设计@@风险@@，加快产品@@上@@市@@@@。

AS7058 AFE目前@@可提供@@@@样品@@。获取更多技术@@信息或@@样品@@，请访问@@ams AS7058高性能@@@@生命体征和@@@@ams AS7058_EVM_EB评估套件@@。

关于@@艾迈斯欧司朗@@@@

艾迈斯欧司朗@@集团@@（瑞士证券交易所股票代码@@：AMS）是@@智能传感@@器@@@@和@@发射器@@的@@全球领导者@@。我们@@为@@光@@赋予智能@@，将@@热情注入创新@@，丰富人@@们的@@生活@@。

我们@@拥有@@超过@@110年@@的@@@@发展历史@@，以@@对未来科技@@的@@想象力@@为@@引@@，结合@@深厚的@@工程专业知识与@@强大的@@全球工业@@产能@@，长期@@深耕于传感@@与@@光@@学技术@@领域@@，持续推动创新@@。在@@汽车@@@@、工业@@、医疗@@、消费@@领域@@，我们@@致力@@于为@@客户提供@@具有@@竞争力@@的@@解决方案@@@@，在@@健康@@、安全与@@便捷方面@@，致力@@于提高生活质量@@，推动绿色环保@@。

我们@@在@@全球@@范围拥有@@约@@@@2.1万@@名@@员工@@，专注于传感@@@@、光@@源和@@可视@@化领域的@@@@创新@@，使旅程更安全@@、医疗@@诊断更准确@@@@、沟通更便捷@@。我们@@持续开发@@突破性的@@应用@@@@创新技术@@@@@@，目前@@已授予和@@已申请专利超过@@15,000项@@。

集团总部位@@于奥地利@@Premstaetten/格拉茨@@，联合总部位@@于德国慕尼黑@@。2022年@@，集团总收入超过@@48亿@@欧元@@。ams-OSRAM AG在@@瑞士证券交易所上@@市@@@@（ISIN:AT0000A18XM4）。
ams是@@ams-OSRAM AG的@@注册商标@@。此外@@，我们@@的@@@@许多产品@@和@@服务是@@艾迈斯欧司朗@@集团@@的@@注册或@@归档商标@@。本文提及@@的@@所有@@其@@他公司@@或@@产品@@名@@称可能隶属于其@@各自@@所有@@者@@。
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如@@需获得更多资讯@@，请访问@@：https://ams-osram.com/zh

TDK 发布适用@@于@@汽车@@@@和@@工业@@应用@@@@场景的@@全新@@@@ ASIL C 级@@杂散场稳健@@型@@@@@@ 3D HAL® 传感@@器@@

judy — Wed, 29 Nov 2023 03:07:28 +0000

HAL 3930-4100（单芯片@@）和@@ HAR 3930-4100（双芯片@@）是@@两款精确的@@霍尔效应位@@置传感@@@@器@@，具备@@稳健@@的@@杂散场补偿@@能力@@@@@@，并配备@@ PWM 或@@ SENT 输出@@接口@@@@

单芯片@@传感@@器@@已定义为@@@@ ASIL C 级@@，可以@@集成@@到@@汽车@@安全相关系统@@中@@@@，最高可达@@@@ ASIL D 级@@

目标汽车@@应用@@@@场景包括@@转@@向角位@@置检测@@@@@@、变速器位@@置检测@@@@、换档器位@@置检测@@@@、底盘位@@置检测@@@@、油门@@和@@制动踏板位@@置检测@@@@**

TDK株式会社@@（TSE：6762）利用@@@@适用@@于@@汽车@@@@和@@工业@@应用@@@@场景的@@新型@@@@ HAL 3930-4100 及@@ HAR 3930-4100*，进一步扩充了@@ Micronas 3D HAL® 位@@置传感@@@@器系列@@@@@@。两个@@@@传感@@器@@都具备@@精确的@@位@@置检测@@功能@@和@@稳健@@的@@杂散场补偿@@能力@@@@@@，并提供@@@@ PWM 或@@ SENT 的@@灵活@@数字输出@@接口@@@@@@。依据@@ ISO 26262，单芯片@@产品@@已定义为@@@@ SEooC（独立安全单元@@）ASIL C 级@@，可以@@集成@@到@@最高@@ ASIL D 级@@的@@汽车@@@@安全相关系统@@中@@@@。传感@@器@@适用@@于@@转@@向角位@@置检测@@@@@@、变速器位@@置检测@@@@、换档器位@@置检测@@@@、油门@@和@@制动踏板位@@置检测@@@@等@@应用@@@@场景@@。** . 计划于@@ 2024 年@@ 1 月@@投产@@；样品现在@@@@可应要求提供@@@@。

两个@@@@传感@@器@@均提供@@用@@户可配置@@的@@@@ PWM 或@@ SENT 输出@@接口@@@@，这提高了适应性@@。此外@@，传感@@器@@还纳入了具有@@多功能@@高侧@@/低侧开关配置@@的@@开关输出@@@@。开关信号@@来源@@于经过计算的@@位@@置数据@@@@@@，或@@沿设备@@信号@@路@@径的@@其@@他来源@@@@，例如@@@@温@@度@@或@@磁场振幅@@。作为@@@@ ASIL C 级@@设备@@@@，HAL 3930-4100 和@@ HAR 3930-4100 都会在@@启动时@@和@@正常运行@@期@@间进行自@@检@@，以@@提高其@@可靠性@@。这些测试旨在@@防止传感@@器@@给出错误的@@读数@@，或@@者根据@@@@SENT标准@@通过@@@@SENT接口@@或@@通过@@@@@@PWM接口@@报告错误@@。

HAR 3930-4100 是@@ HAL 3930-4100 的@@双芯片@@版@@本@@，可提供@@@@完全冗余@@。该@@传感@@器@@配备了两块相互堆叠的@@独立芯片@@，但@@在@@@@机@@械和@@电气上@@是@@分开的@@@@。两块芯片在@@测量@@几乎相同@@的@@磁场时@@@@，可确保同步@@输出@@信号@@@@。这种冗余设计@@位@@于一个@@@@单一封装@@内@@，可实现@@降低@@系统@@成本和@@提高整体可靠性的@@双重目标@@。更小@@的@@@@ PCB 和@@更少的@@焊点进一步增强了系统@@的@@@@可靠性@@。HAR 3930-4100 采用@@@@紧凑型@@@@ SSOP16 封装@@，而@@单片设备@@则@@采用@@@@@@ SOIC8 封装@@。

HAL 3930-4100 和@@ HAR 3930-4100 可提供@@@@广泛的@@测量@@能力@@@@@@，如@@ 360°角度测量@@@@、线性运动@@追踪@@以@@及@@@@为@@磁体提供@@@@ 3D 位@@置数据@@@@。此类@@ 3D 位@@置信息可通过@@@@ SENT 或@@两个@@@@@@ PWM 输出@@进行传输@@。此外@@，两个@@@@传感@@器@@还具有@@模数功能@@@@，主要针@@对@@底盘位@@置传感@@@@器应用@@@@场景而@@定制@@。此功能@@有助于将@@@@ 360°测量@@范围划分为@@更小@@@@、更精确的@@不分@@，如@@ 90°、120°和@@ 180°。

此外@@，片上@@信号@@处理@@功能@@可从@@磁场分量计算出两个@@@@角度@@，并将@@其@@转@@换为@@数字输出@@信号@@@@。这种灵活@@的@@功能@@让客户能够通过@@非易失性存储@@器编程来调优增益@@、偏移@@、参考位@@置等@@基本参数@@，确保与@@特定的@@磁路@@要求无缝对齐@@。

术语@@表@@

杂散场补偿@@：现代霍尔效应传感@@器@@必须对混合动力@@或@@电动汽车@@@@（xHEV）中@@的@@电机@@或@@电源线产生的@@干扰场不敏感@@

主要应用@@@@场景@@**

转@@向角位@@置检测@@@@

换挡器@@

制动冲程位@@置传感@@@@器@@

变速器系统@@中@@的@@位@@置检测@@@@

驻车锁执行器@@

主要特点和@@优点@@

杂散场稳健@@型@@@@ 360°旋转@@和@@线性位@@置检测@@@@，最大@@ 35 毫米@@@@

旋转@@设置中@@@@，传感@@器@@和@@@@磁铁之间@@的@@@@机@@械失调具有@@很高的@@稳健@@性@@@@

优化设计@@@@，支持@@旋转@@设置和@@铁氧体磁铁@@

ASIL C 级@@ SEooC 符合@@ ISO 26262 标准@@，可支持@@@@功能@@安全应用@@@@场景@@

-40℃ to 160℃ 的@@环境宽温@@度@@范围@@，适合车辆应用@@@@场景@@

主要数据@@@@***

关于@@TDK公司@@
TDK株式会社@@总部位@@于日@@本@@东京@@，是@@一家为@@智能社会提供@@电子@@解决方案@@的@@全球领先的@@电子@@公司@@@@。TDK建立在@@精通材料@@科学的@@基础上@@@@，始终不移地处于科技@@发展的@@最前沿并以@@@@“科技@@，吸引未来@@”，迎接社会的@@变革@@。公司@@成立于@@1935年@@，主营铁氧体@@，是@@一种用@@于@@电子@@和@@磁性产品@@@@的@@关键材料@@@@。TDK全面和@@创新驱动的@@产品@@组合包括@@无源@@188足彩外围@@app ，如@@陶瓷电容器@@@@、铝电解电容器@@@@、薄膜电容器@@@@、磁性产品@@@@、高频@@188足彩外围@@app 、压电和@@保护@@器件@@@@、以@@及@@@@传感@@器@@和@@@@传感@@器@@系统@@@@（如@@：温@@度@@和@@压力@@@@@@、磁性和@@@@MEMS传感@@器@@）。此外@@，TDK还提供@@电源和@@能源装置@@、磁头等@@产品@@@@。产品@@品牌包括@@@@TDK、爱普科斯@@(EPCOS)、InvenSense、Micronas、Tronics以@@及@@@@TDK-Lambda。TDK重点开展如@@汽车@@@@、工业@@和@@消费@@电子@@@@、以@@及@@@@信息和@@通信@@技术@@市场领域@@。公司@@在@@亚洲@@、欧洲@@、北美洲和@@南美洲拥有@@设计@@@@、制造和@@销售办事处网@@络@@。在@@2023财年@@@@TDK的@@销售总额为@@@@161亿@@美元@@@@，全球雇员约@@为@@@@@@103,000人@@。

如@@欲获取更多有关本产品@@资料@@请点击@@ https://www.micronas.tdk.com/zh-hans/hal-39xy-1.

Melexis新款@@传感@@器@@将@@促进高精度@@位@@置感应应用@@@@的@@大范围普及@@@@

judy — Fri, 17 Nov 2023 02:51:00 +0000

全球微电子@@工程公司@@@@Melexis今日@@宣布@@，推出@@具备@@出色精度的@@电感式传感@@器@@芯片@@MLX90513，专为@@汽车@@踏板和@@转@@向应用@@@@而@@设计@@@@@@。得益于@@MLX90513，这种优异的@@性能@@不再仅限于少数应用@@@@@@。这款传感@@器@@接口@@芯片达@@到@@@@ASIL C等@@级@@@@，具有@@片上@@数字信号@@处理@@功能@@@@，可增强零延迟@@性能@@@@。

对于@@许多需要位@@置感应的@@应用@@@@@@，高精度@@与@@完全抗杂散磁场的@@结合@@可实现@@无与@@伦比@@的@@性能@@@@，充分满足现有应用@@@@的@@需求@@@@。

性能@@
Melexis推出@@的@@全新@@位@@置传感@@@@器芯片@@MLX90513可提供@@@@±0.1%的@@满量程精度@@（在@@360°范围内@@的@@旋转@@式实现@@方式中@@为@@@@±0.36°）。此外@@，其@@低于@@20μs的@@延迟@@可通过@@编程减少@@至@@零@@，这意味着@@可以@@实现@@快速@@控制@@环路@@@@，确保系统@@具有@@卓越的@@响应能力@@@@@@。这种基于@@电感的@@标准@@产品@@对杂散电磁场具有@@天然的@@抗扰度@@（ISO 11452-8标准@@要求@@）。同时@@@@，该@@传感@@器@@芯片的@@灵敏度不受热漂移的@@影响@@。

灵活@@的@@输出@@@@
该@@传感@@器@@芯片的@@输出@@可配置@@选项@@@@，允许将@@位@@置感应数据@@作为@@@@成比@@例的@@模拟@@信号@@@@、PWM、SENT或@@SPC信号@@传送@@。因@@此@@，它可以@@适应许多不同应用@@@@标准@@相关的@@输出@@协议@@。MLX90513是@@市场领先的@@拥有@@@@SPC输出@@的@@电感式位@@置传感@@@@器芯片@@。该@@产品@@的@@另一大优势是@@具有@@@@0.5µs tick 时@@间@@（快速@@SENT或@@SPC）功能@@，此前市场上@@尚没有具备@@该@@特性的@@电感式位@@置传感@@@@器芯片@@。此外@@，在@@PWM、SENT和@@SPC模式@@下@@实现@@脉冲整形的@@能力@@@@也十分重要@@，因@@为@@这有助于减少@@电磁辐射@@。

应用@@@@
MLX90513可用@@于@@@@：

油门@@/加速器@@/制动踏板位@@移@@检测@@@@

方向盘转@@角位@@置检测@@@@

阀门或@@执行器角度位@@置检测@@@@

长行程线性应用@@@@@@（高达@@@@30cm）

考虑到@@功能@@安全性@@（ISO 26262)的@@重要性@@，该@@传感@@器@@芯片支持@@高达@@@@@@ASIL D级@@别的@@系统@@集成@@@@。此外@@，MLX90513可与@@@@Melexis的@@磁传感@@器@@芯片一起使用@@@@来实现@@系统@@冗余@@，因@@为@@这些器件@@之间@@互不干扰@@（即@@不会产生串扰@@）。

稳健@@性@@
MLX90513采用@@@@紧凑的@@@@TSSOP-16封装@@，具有@@-40℃到@@+160℃的@@工作温@@度@@范围@@，可在@@@@具有@@挑战性的@@应用@@@@环境中@@@@安装@@。由@@于@@使用@@@@谐波过滤@@，其@@所采用@@@@的@@三相线圈布局可改善线性度@@。该@@器件@@的@@@@32点线性化有助于校正角度非线性误差@@。过电压@@和@@反极性保护@@可进一步保证其@@运行@@的@@稳健@@性@@@@。由@@于@@使用@@@@了电感测量@@方法@@@@，系统@@实施得以@@大大简化@@，集成@@也更加容易@@。

“一级@@供应商@@希望能够使用@@@@高精度@@的@@位@@置感应技术@@@@。”Melexis电感传感@@器@@芯片产品@@经理@@Lorenzo Lugani指出@@，“得益于@@我们@@的@@@@@@MLX90513器件@@，电感式位@@置感应解决方案@@能够惠及@@更多用@@户@@。”

更多信息@@，请访问@@http://www.melexis.com/MLX90513或@@通过@@@@http://www.melexis.com/contact联系我们@@@@。

关于@@迈来芯公司@@@@
Melexis将@@对技术@@的@@@@无限热忱与@@灵感迸发的@@工程设计@@创想融于一体@@，致力@@于设计@@@@、开发@@、提供@@创新型@@微电子@@解决方案@@@@，帮助设计@@人@@员将@@设想顺利转@@化为@@完美契合未来需求@@的@@理想应用@@@@@@。Melexis拥有@@先进的@@混合信号@@半导体传感@@器@@和@@@@执行器@@188足彩外围@@app ，能够解决新一代产品@@及@@系统@@在@@集成@@感应@@、驱动和@@通信@@@@188足彩外围@@app 时@@遇到@@的@@种种挑战@@，不仅有助于增强产品@@与@@系统@@的@@@@安全性@@，提高效率@@，还有利于促进可持续性发展@@，提升@@使用@@@@便捷性@@。

Melexis是@@全球汽车@@半导体传感@@器@@行业的@@领先企业@@，目前@@全球生产的@@每辆新车平均搭载@@18颗我们@@的@@@@芯片@@。Melexis充分利用@@@@在@@汽车@@@@电子@@@@@@188足彩外围@@app 的@@核心经验@@，积极服务其@@他市场@@，包括@@移动@@出行@@、智能设备@@@@、智慧楼宇@@、机@@器@@人@@@@、能源管理和@@数字健康等@@@@。

Melexis总部位@@于比@@利时@@@@，在@@全球@@18座驻地拥有@@@@1900余名@@员工@@。公司@@已经在@@布鲁塞尔泛欧交易所@@（MELE）上@@市@@。官方网@@站@@@@：https://www.melexis.com

三星@@发布@@具有@@更佳动态范围和@@视@@频@@功能@@的@@@@5000万@@像素@@ISOCELL GNK传感@@器@@

judy — Mon, 06 Nov 2023 08:48:53 +0000

三星@@公司@@发布了新款@@@@ 5000 万@@像素@@ ISOCELL GNK 传感@@器@@，该@@传感@@器@@具有@@@@更强的@@视@@频@@拍摄能力@@@@和@@更宽的@@静态动态范围@@。该@@传感@@器@@是@@其@@他原始设备@@制造商@@和@@三星@@本身广泛使用@@@@的@@@@ 5000 万@@像素@@ ISOCELL GN1 的@@直接后续产品@@@@。

三星@@发布@@ 5000 万@@像素@@ ISOCELL GNK 传感@@器@@，改进了动态范围和@@视@@频@@功能@@@@

从@@规格上@@看@@，GNK 与@@ GN1 完全相同@@@@。5000 万@@像素@@成像器的@@尺寸@@为@@@@@@ 1/1.3"，像素为@@@@ 1.2µm。但@@为@@了提高传感@@器@@的@@@@性能@@@@，该@@公司@@还使用@@@@了其@@他智能技术@@@@。例如@@@@，Dual Pixel Pro 自@@动对焦功能@@可确保移动@@物体@@的@@清晰照片@@，因@@为@@对焦时@@间@@大大缩短@@。此外@@，该@@传感@@器@@可捕捉@@动态范围高达@@@@@@ 120 dB 的@@图@@像@@@@，在@@专业模式@@下@@@@，GNK 可捕捉@@ 14 位@@ RAW 图@@像@@。为@@了实现@@如@@此宽广的@@动态范围@@，GNK 采用@@@@了三种不同的@@@@ ISO 模式@@，这也有助于减少@@运动@@伪影@@。在@@视@@频@@录制方面@@，传感@@器@@可以@@处理@@@@ 8K 30fps 视@@频@@，而@@不会损失太多视@@野@@@@。此外@@，还支持@@@@ HDR 视@@频@@和@@@@ 240fps 的@@全高清视@@频@@@@。三星@@尚未透露哪些手机@@@@将@@首先采用@@@@新传感@@器@@@@，但@@我们@@很可能会在@@明年@@看到@@首批采用@@@@@@ ISOCELL GNK 的@@手机@@@@@@。文章来源@@@@：cnBeta

传感@@器@@正在@@悄悄改变体育裁判@@的@@视@@界@@ 它是@@怎么做到@@的@@@@？

judy — Tue, 24 Oct 2023 03:11:41 +0000

作者@@： JulieEleftheriou，来源@@：得捷电子@@@@DigiKey

美国职业棒球大联盟专员@@ Rob Manfred 最近@@告诉@@@@ ESPN，机@@器@@人@@@@裁判将@@在@@@@@@ 2024 年@@进入大联盟@@。这种电子@@击打区或@@自@@动击球系统@@@@ (ABS) 包括@@本垒板后面的@@一个@@@@传感@@器@@和@@@@多个@@三角定位@@@@的@@鹰眼光@@学跟踪@@摄像机@@@@。该@@系统@@使用@@@@投球弧线以@@及@@@@击球手击打区的@@位@@置@@、尺寸@@来确定任何特定投球的@@好坏@@。当@@击球手没有挥棒时@@@@，该@@系统@@会在@@几秒钟内将@@正确的@@判决转@@发到@@裁判员的@@耳机@@中@@@@。

图@@ 1：体育中@@使用@@@@的@@技术@@并不新鲜@@。照片镜头@@补充了这个@@@@1950 年@@的@@@@自@@动裁判机@@@@。（图@@片@@来源@@@@：Walter Stein - 美联社@@）

2023年@@，ABS 将@@在@@@@所有@@小联盟的@@比@@赛中@@使用@@@@@@，以@@允许进行一些实验@@。在@@一半的@@@@ AAA 场地中@@@@，所有@@的@@判决将@@由@@@@ ABS 自@@动执行@@。另一半将@@使用@@@@@@ ABS 挑战系统@@@@。在@@该@@系统@@中@@@@，裁判员还是@@象往常一样@@判决球和@@击球@@...但@@击球手@@、投手或@@捕手可以@@挑战该@@判决@@。在@@这些情况下@@@@，机@@器@@人@@@@裁判将@@做出最终决定@@。

体育分析的@@技术@@构件@@

根据@@反馈@@，棒球机@@器@@人@@@@裁判并不是@@体育领域的@@@@唯一应用@@@@@@——事实上@@@@，体育分析市场到@@@@ 2025 年@@可能达@@到@@@@ 45亿@@美元@@@@。虽然产品@@功能@@和@@规格因@@制造商@@而@@异@@，但@@某些技术@@是@@大多数分析系统@@不可或@@缺的@@@@。请考虑三个@@例子@@：

1.物联网@@@@传感@@器@@嵌入@@到@@设备@@中@@或@@由@@球员佩戴@@。这些传感@@器@@捕获的@@参数包括@@位@@置@@、运动@@、加速度@@、振动@@、力@@、压力@@@@和@@冲击@@。

图@@ 2：用@@于@@可穿戴市场的@@六轴@@和@@@@九轴@@运动@@传感@@器@@@@比@@比@@皆是@@@@。本文所示@@为@@三个@@带有@@片上@@处理@@器@@的@@@@ MEMS惯性测量@@装置@@ (IMU)。（图@@片@@来源@@@@：TDK InvenSense）

2.超宽带@@ (UWB) 是@@一种短程无线@@通信@@协议@@。由@@于@@通过@@高频@@无线@@电@@波进行操作@@@@，因@@此@@ UWB 可以@@比@@蓝牙@@、GPS 或@@ Wi-Fi 捕获更精确的@@空间和@@方向数据@@@@。光@@学跟踪@@系统@@使用@@@@高速@@@@、同步@@摄像机@@@@，以@@每秒@@ 300 帧以@@上@@的@@速度从@@多个@@角度捕捉视@@频@@图@@像@@@@。

图@@ 3：鹰眼跟踪@@摄像机@@帮助官员在@@足球@@（橄榄球@@）和@@板球比@@赛以@@及@@@@游泳和@@网@@球比@@赛中@@作出裁决@@。（图@@片@@来源@@@@：Hawk-Eye Innovations）

3.人@@工智能@@ (AI) 软件@@即@@时@@处理@@数据@@@@，然后@@将@@其@@转@@换为@@其@@他格式@@，如@@适合广播公司@@的@@@@视@@频@@评论系统@@@@、视@@觉@@效果以@@及@@@@适合球迷的@@移动@@应用@@@@@@。

图@@ 4：用@@于@@健身和@@体育的@@运动@@捕捉传感@@器@@常见于可穿戴设备@@中@@@@。（图@@片@@来源@@@@：Movella Xsens Technologies BV）

应用@@@@聚焦@@：国际足联世界杯期@@间采用@@@@的@@互联技术@@@@

2022年@@卡塔尔世界杯的@@正式比@@赛用@@球采用@@@@了由@@@@ Adidas、FIFA 和@@ KINEXON 开发@@的@@新追踪技术@@@@。Adidas 悬架系统@@用@@于@@稳定球内的@@@@ 500 Hz 惯性运动@@单元@@ (IMU) 运动@@传感@@器@@@@。IMU 以@@每秒@@500 次的@@速度收集关于@@球的@@精确的@@位@@置时@@间@@数据@@@@。体育场周围的@@鹰眼摄像机@@以@@每秒@@@@ 500 次的@@速度追踪球的@@位@@置@@。鹰眼的@@半自@@动越位@@应用@@@@@@ SkeleTRACK 以@@每秒@@多达@@@@ 50 次的@@速度追踪每个@@@@球员的@@@@ 29 个@@位@@置点@@。

图@@ 5：2022 国际足联世界杯使用@@@@的@@足球包括@@@@ KINEXON 连接@@，以@@更多的@@数据@@@@增强视@@辅助理裁判@@ (VAR) 系统@@。（图@@片@@来源@@@@：Sdidas）

当@@这些技术@@结合@@在@@一起时@@@@，视@@频@@比@@赛官和@@视@@频@@辅助裁判@@ (VAR) 就@@能获得需要的@@数据@@@@@@，从@@而@@做出快速@@@@、准确@@、一致的@@越位@@判决@@。该@@软件@@还能生成球员的@@@@ 3D 图@@像@@，并在@@@@体育场内的@@大屏幕上@@显示@@@@。其@@他应用@@@@将@@比@@赛直播与@@个@@别球员和@@球队的@@当@@前@@和@@历史表现数据@@相比@@@@较@@。这也是@@@@第@@一年@@在@@体育场用@@手机@@@@拍摄垂直格式的@@社交媒体内容@@，使内容创作者@@能够以@@近乎直播的@@效果分享比@@赛的@@关键时@@刻@@。在@@家观看比@@赛的@@球迷可以@@利用@@@@@@国际足联的@@增强现实@@ (AR) 应用@@@@——将@@自@@己的@@客厅变成@@ 3D 数据@@中@@心@@。

应用@@@@聚焦@@：用@@ NHL Edge 追踪冰球和@@球员@@

NHL在@@ 2022 年@@麻省理工学院斯隆体育分析大会上@@获得了著名@@的@@阿尔法@@最佳体育创新奖@@。该@@联盟因@@其@@冰球和@@球员追踪技术@@@@，即@@ NHL Edge 品牌而@@获得认可@@。该@@应用@@@@@@（由@@ SportsMEDIA Technology 或@@ SMT 创建@@）具有@@获得专利的@@@@@@Bright Star 传感@@器@@嵌入@@式冰球@@。当@@冰球受到@@冲击时@@@@，比@@如@@@@掉到@@冰面上@@或@@被球员击中@@@@，传感@@器@@就@@会被唤醒并发出红外光@@@@，并传送到@@场馆内的@@多台光@@学追踪摄像机@@@@。SMT 的@@ OASIS 平台@@处理@@数据@@并分发给官员@@、教练@@、广播员和@@球迷@@。

图@@ 6：嵌入@@ NHL 冰球的@@传感@@器@@@@为@@球队@@、广播公司@@和@@球迷生成更多数据@@@@。（图@@片@@来源@@@@：Paul Sancya - 美联社@@）

图@@ 7：通过@@ NHL 球衣背面的@@传感@@器@@@@实现@@实时@@球员追踪@@。（图@@片@@来源@@@@：Paul Sancya - 美联社@@）

数据@@分析几乎在@@每一项@@职业运动@@中@@都深入人@@心@@，但@@ NHL Edge 背后的@@驱动力@@却是@@球迷的@@参与@@@@。总体上@@座率一直在@@下@@降@@，而@@能否吸引年@@轻球迷决定着联盟的@@未来@@。由@@ 5G 和@@边缘计算支持@@的@@场内应用@@@@将@@数字信息实时@@叠加到@@比@@赛视@@频@@上@@@@。广播员和@@球迷@@可以@@在@@@@@@几秒钟内看到@@球员的@@数字@@、统计资料@@和@@历史表现@@。观众很快就@@能通过@@增强现实@@ (AR) 头盔@@，将@@自@@己置身于冰上@@的@@行动中@@@@。把此类@@应用@@@@扩展到@@其@@他职业运动@@的@@潜力@@@@无疑是@@赢得阿尔法@@奖的@@一个@@@@因@@素@@。

先别急着考虑人@@@@

先进的@@分析技术@@有助于运动@@员更有效地训练@@，更好地表现并更安全地投入比@@赛@@。光@@学追踪和@@视@@频@@审查系统@@解决了比@@赛争议并加快了比@@赛@@。将@@应用@@@@联网@@后@@，球迷能够以@@前所未有的@@方式与@@球队和@@球员接触@@。但@@是@@@@，让机@@器@@凌驾于人@@类教练@@的@@直觉@@之上@@是@@另一回事@@。

在@@ 2022 年@@全美联赛分区系列@@赛@@ (NLDS) 的@@第@@四场比@@赛中@@@@，Dodgers 队经历@@ Dave Roberts 在@@第@@五局下@@半场撤下@@了先发投手@@ Tyler Anderson。《体育画报@@》指出@@，Anderson 投出了一场大师级@@的@@比@@赛@@，在@@ 86 个@@投球中@@只允许有两个@@@@安打和@@零分@@。Anderson 告诉@@《洛杉矶时@@报@@》，他本来可以@@投一整晚的@@@@。

数字计算员们不同意@@。

根据@@分析结果@@@@，在@@第@@六局换上@@一个@@@@新投手是@@正确的@@做法@@@@——理论上@@@@，这个@@决定可能在@@比@@赛开始前就@@已经做出了@@。（Roberts 在@@媒体见面会上@@迟到@@了@@ 45 分钟@@，因@@为@@他被决策小组的@@工作耽搁了@@)。具有@@讽刺意味的@@是@@@@，Dodgers 队赢得了@@ 2020 年@@世界系列@@赛的@@第@@六场比@@赛@@，当@@时@@@@ Tampa Bay Rays 队的@@投手@@ Blake Snell 在@@投出他职业生涯中@@最好的@@一场比@@赛时@@被撤下@@@@。该@@队主教练@@@@Kevin Cash 承认是@@利用@@@@他们的@@数据@@@@分析结果@@做出这个@@决定的@@@@。可以@@说@@，分析可以@@是@@@@一种有价值的@@方法@@@@...但@@不是@@整个@@球赛@@。

小编的@@话@@

在@@边缘侧应用@@@@领域@@，将@@传感@@器@@@@、通信@@和@@@@AI结合@@在@@一起从@@而@@构建智能化@@的@@传感@@系统@@将@@成为@@一种趋势@@，这将@@为@@@@边缘侧带来更多的@@创新应用@@@@@@。本文提到@@的@@在@@体育分析中@@应用@@@@智能传感@@系统@@来进行裁判@@，就@@是@@一个@@@@正在@@发生的@@典型@@用@@例@@。您是@@否关注过智能传感@@系统@@@@？是@@否正在@@开发@@这类系统@@@@？您对智能传感@@系统@@的@@@@应用@@@@趋势有哪些看法@@@@？欢迎留言@@，分享交流@@！

芝麻粒大小的@@高精度@@毫米@@@@波雷达@@@@@@，解决功耗@@和@@噪声@@问题@@

judy — Tue, 17 Oct 2023 03:14:07 +0000

据麦姆斯咨询报道@@，美国加州大学戴维斯分校@@（University of California, Davis）的@@研究人@@员近期@@开发@@了一种概念验证@@传感@@器@@@@，有望开创毫米@@@@波雷达@@@@的@@新时@@代@@@@。他们评价这种新设计@@为@@@@“不可能完成的@@任务@@”。

毫米@@@@波雷达@@@@通过@@向目标发送快速@@传播的@@电磁波@@，再由@@反射回来的@@电磁波分析目标物体@@的@@运动@@@@、位@@置和@@速度@@。毫米@@@@波的@@优势在@@于对微小运动@@的@@天然灵敏度@@，以@@及@@@@聚焦并感知@@微观物体@@数据@@的@@能力@@@@@@。

这种新型@@传感@@器@@采用@@@@@@了创新的@@毫米@@@@波雷达@@@@设计@@@@，能够检测@@到@@比@@头发丝小一千倍的@@振动@@位@@移@@@@，小一百倍的@@目标@@位@@置变化@@，使其@@探测性能@@比@@肩甚至@@@@超越当@@前@@世界上@@最精确的@@传感@@器@@@@@@。然而@@@@，与@@同类产品@@不同的@@是@@@@，这款产品@@的@@尺寸@@仅为@@@@芝麻粒大小@@，并且@@@@生产成本低@@、功耗@@低@@。

这项@@研究工作由@@美国加州大学戴维斯分校@@电气和@@计算机@@@@工程系的@@@@Omeed Momeni教授领导完成@@。该@@研究隶属于食品与@@农业研究基金会@@（FFAR）资助的@@正在@@进行中@@的@@项@@目@@，该@@项@@目旨在@@开发@@一种能够跟踪@@植物水分状况的@@低成本@@传感@@器@@@@。Momeni教授领导开发@@的@@这款新型@@毫米@@@@波雷达@@@@是@@证明该@@项@@目可行性的@@基础之一@@。这项@@研究成果已发表于近期@@的@@@@IEEE Journal of Solid-State Circuits。

新型@@毫米@@@@波雷达@@@@能效高且@@生产成本低@@

毫米@@@@波雷达@@@@面临的@@挑战@@

毫米@@@@波是@@介于微波和@@红外线之间@@的@@@@电磁波@@，波长@@为@@@@1~10 mm，频率范围覆盖@@30~300 GHz。它可以@@实现@@@@5G等@@高速@@通信@@网@@络@@，同时@@@@，凭借@@其@@短距离传感@@能力@@@@而@@备受关注@@。不过@@，由@@于@@高功耗@@问题@@，以@@及@@@@在@@其@@频率下@@@@半导体的@@性能@@限制@@，在@@实际应用@@@@中@@@@面临困难@@。

该@@项@@目旨在@@寻求一种实用@@@@、低成本@@、紧凑且@@非侵入性的@@检测@@方法@@@@，来测量@@植物的@@水分状况@@，以@@优化灌溉@@。研究团队提出了一种雷达@@检测@@方案@@，利用@@@@超短距离雷达@@来测量@@叶片厚度和@@体积含水量的@@变化@@，进而@@计算叶片中@@的@@相对含水量@@。在@@研制该@@传感@@器@@的@@@@@@第@@一年@@中@@@@，研究人@@员面临的@@问题主要集中@@在@@所需要的@@信号@@源@@。当@@研究人@@员尝试捕捉一小片叶片变薄过程中@@的@@细微信号@@时@@@@，噪音太大@@，以@@至@@于传感@@器@@直接被淹没@@了@@。

Momeni教授表示@@@@：“当@@时@@@@看起来似乎真的@@是@@@@‘不可能完成的@@任务@@’，因@@为@@我们@@所观测的@@噪音水平要求太低@@，几乎没有信号@@源能够真正进行处理@@@@。”

因@@此@@，他们一度不确定是@@否能克@@服这一挑战@@。Momeni教授团队指出@@@@，他们需要构建一种在@@功能@@和@@精度方面比@@目前@@最先进设计@@强@@10倍的@@雷达@@芯片@@。

有时@@@@，解决问题可以@@从@@另一个@@@@角度着手@@。Hao Wang是@@Momeni教授高速@@集成@@系统@@实验室的@@电气工程博士@@生@@，他在@@@@2021年@@毕业前曾投身该@@传感@@器@@项@@目@@。

有一天@@，Hao Wang与@@Momeni教授交流时@@@@，灵光@@乍现想出了绕过技术@@限制的@@思路@@@@：为@@什么不自@@己消除噪音@@？这能从@@理论上@@@@解决其@@传感@@器@@面临的@@问题@@，当@@时@@@@，Hao Wang正在@@为@@完成论文进行芯片设计@@@@。

“这不是@@凭空想象@@，这是@@一种全新@@的@@@@概念@@。”Hao Wang解释说@@，“这是@@基于@@@@Momeni教授实验室多年@@来@@在@@研究中@@积累的@@经验@@，并在@@@@此基础上@@进行的@@创新@@。”

Momeni教授实验室迅速构建了一个@@@@传感@@器@@原型@@@@，来测试@@Hao Wang的@@想法@@@@。令人@@欣喜的@@是@@@@，他们第@@一次尝试就@@成功了@@。

这款原型@@之所以@@@@能成功@@，是@@因@@为@@它能够像处理@@简单的@@算术问题一样@@处理@@传感@@器@@接收到@@的@@噪声@@量@@。它除去了不必要的@@噪声@@@@，同时@@@@保持了测量@@灵敏度和@@数据@@的@@完整性@@。

凭借@@这项@@技术@@@@，毫米@@@@波雷达@@@@传感@@器@@可以@@检测@@所需要的@@所有@@信息@@，而@@不会被噪音@@“淹没@@”。这一创新为@@传感@@器@@提供@@了高准确@@率@@。其@@雷达@@传感@@器@@能够在@@测量@@中@@实现@@@@4 μm静态距离精度和@@@@39 nm（10 kHz）振动@@距离灵敏度@@。

Hao Wang设计@@的@@芯片生产简单@@，设计@@独特@@，大大提高了毫米@@@@波传感@@器@@的@@@@能效@@。这些额外优势可以@@解决毫米@@@@波传感@@器@@面临的@@两个@@@@重要问题@@：高能耗@@，以@@及@@@@半导体晶体管在@@噪声@@@@、增益和@@输出@@功率方面的@@限制@@。

研究团队正在@@进一步完善并迭代他们的@@设计@@@@，他们很高兴研究人@@员能对其@@进行应用@@@@实验@@。除了@@FFAR项@@目之外@@，研究人@@员认为@@@@这款毫米@@@@波雷达@@@@有望用@@于@@建筑@@结构的@@完整性检测@@@@，以@@及@@@@改善虚拟现实@@（VR）应用@@@@，相信其@@潜力@@@@远超想象@@。

本文转@@载自@@@@：MEMS微信公众号@@

PROPHESEE 推出@@事件视@@觉@@评估套件@@@@ EVK5，搭载与@@索尼合作开发@@的@@传感@@器@@@@@@ IMX646 HD

judy — Mon, 25 Sep 2023 09:33:31 +0000

专为@@中@@国计算机@@@@视@@觉@@市场优化设计@@@@@@， Metavision® EVK5 是@@一款@@高速@@@@、经济高效@@、紧凑的@@评估套件@@@@

领先的@@神经拟态视@@觉@@传感@@公司@@普诺飞思@@（Prophesee）今日@@宣布@@推出@@高速@@@@、经济高效@@且@@紧凑的@@评估套件@@@@@@ (EVK)，以@@满足计算机@@@@视@@觉@@开发@@人@@员想要基于@@堆栈式事件视@@觉@@传感@@器@@@@@@ IMX646 HD 开发@@应用@@@@的@@需求@@@@。

Prophesee EVK5 HD

该@@款@@EVK功能@@完善@@，在@@中@@国进行设计@@及@@制造@@，并针@@对中@@国本地的@@需求@@进行了优化@@，为@@计算机@@@@视@@觉@@工程师提供@@了经充分测试的@@解决方案@@@@，这个@@方案是@@实现@@高效技术@@入门@@、快速@@原型@@机@@开发@@的@@好帮手@@。此外@@，该@@套件还与@@@@ Prophesee 荣获五项@@大奖的@@@@ Metavision® Intelligence 软件@@兼容@@，配备技术@@支持@@@@、支持@@访问知识中@@心@@、应用@@@@说明@@@@、高级@@文档@@，以@@及@@@@一个@@@@由@@全球@@ 10,000 多名@@开发@@者用@@户组成@@的@@高速@@发展的@@社区论坛@@。

Prophesee 副总裁兼大中@@华区总经理@@杨雪飞表示@@@@：“这款新的@@@@ EVK 能够帮助计算机@@@@视@@觉@@工程师@@、集成@@商和@@相机@@@@制造商@@们全面@@、准确@@地了解这种创新架构@@的@@性能@@优势@@，并更好地进行应用@@@@@@。EVK5 是@@我们@@专为@@中@@国市场的@@需求@@而@@定制的@@@@，它可以@@很好地帮助开发@@人@@员开始评估事件视@@觉@@传感@@器@@的@@@@性能@@@@，包括@@在@@各种用@@例以@@及@@@@一些特定市场的@@机@@器@@视@@觉@@@@系统@@中@@@@。”

堆栈式事件视@@觉@@传感@@器@@@@ IMX646 结合@@了索尼的@@@@ CMOS 图@@像@@传感@@器@@@@技术@@与@@@@ Prophesee 独特的@@@@ Metavision® 事件视@@觉@@传感@@技术@@@@@@，可以@@在@@@@@@ 1K lux 下@@提供@@低于@@ 800μs 的@@延迟@@输出@@@@，动态范围大于@@ 110dB，并且@@@@可以@@在@@@@@@低至@@@@@@ 0.08 lux 的@@低光@@照条件下@@运行@@@@。该@@传感@@器@@实现@@了业界最小的@@@@*1 4.86μm 像素尺寸@@@@，1/2.5-型@@，约@@ 92 万@@有效像素@@。IMX646 具备@@行业领先的@@像素间距和@@@@ 1280 x720 像素的@@高分辨率@@@@，从@@而@@成为@@各种视@@觉@@用@@例的@@理想选择@@@@，包括@@物联网@@@@@@、监控@@摄像头@@@@、消费@@类应用@@@@等@@@@。

新款@@ EVK5 还配套了@@ Prophesee Metavision® Intelligence 软件@@。Metavision® Intelligence 软件@@是@@当@@前@@业界最全面的@@事件视@@觉@@软件@@@@，提供@@ 95 种算法@@@@@@、79 个@@代码示例和@@@@ 24 个@@教程@@，并由@@全球开源社区的@@开发@@人@@员不断进行扩展完善@@，可促进高效的@@应用@@@@开发@@@@。其@@技术@@广度让开发@@者们能够快速@@执行各种设计@@探索@@，并可根据@@特定市场需求@@@@，有效整合定制的@@软件@@应用@@@@@@。

Prophesee EVK5 HD

关于@@ EVK5
新款@@ EVK 采用@@@@优质铝合金材质@@，重量仅@@ 95 克@@，尺寸@@为@@@@ 35x35x35.27 毫米@@@@，可安装在@@空间有限的@@机@@器@@视@@觉@@@@系统@@中@@@@。

该@@套件由@@@@ USB 充电@@，配套一个@@@@@@ CS 接口@@镜头@@@@、一个@@@@ CS 转@@ M12 转@@接环@@、一根@@ USB-A 转@@ USB-A 数据@@线@@、一个@@@@三脚架转@@接螺母@@、一根@@ EVS 触发线@@，以@@及@@@@一本入门指南@@。

EVK5 现由@@@@ Prophesee 正式提供@@@@。

Prophesee EVK5 HD 包装内容@@

备注@@：
*1：在@@堆栈式的@@基于@@事件的@@视@@觉@@传感@@器@@中@@@@，基于@@索尼研究@@，截至@@@@2021年@@9月@@9日@@。

关于@@ PROPHESEE

Prophesee 是@@神经拟态视@@觉@@系统@@的@@@@发明者和@@全球市场领导者@@。

Prophesee 为@@机@@器@@视@@觉@@@@开发@@了突破性的@@事件视@@觉@@@@（Event-Based Vision）解决方案@@。这种新的@@视@@觉@@方法@@可显著降低@@功耗@@@@@@、延迟@@、及@@数据@@处理@@量@@，能够获得传统基于@@帧的@@传感@@器@@@@不能获取的@@内容@@。Prophesee 获得专利的@@@@ Metavision 传感@@器@@和@@@@ AI 算法@@@@，模仿人@@眼和@@大脑的@@工作方式@@，能够显著提高机@@器@@视@@觉@@@@在@@工业@@自@@动化@@、手机@@@@、物联网@@@@和@@@@ AR/VR 等@@领域@@的@@@@效率@@。

Prophesee 全球总部位@@于巴黎@@，中@@国总部位@@于上@@海@@。公司@@还在@@@@东京和@@硅谷等@@全球多地设有办事处@@。公司@@有@@ 100 多位@@科研人@@员@@。拥有@@ 50 多项@@国际专利@@，并得到@@领先国际投资者的@@支持@@@@@@，包括@@ Intel、BOSCH、雷诺集团@@、小米@@@@、韦尔股份等@@战略投资人@@@@，及@@欧洲@@投资银行@@ EIB、创新工场@@、韦豪创芯@@、Prosperity7 Ventures 等@@产业投资人@@@@。

更多信息@@请访问@@@@：https://www.prophesee-cn.com/。

如@@何在@@传感@@器@@模块最小化同时@@@@保证更高的@@电源效率@@@@？

judy — Wed, 16 Aug 2023 03:27:06 +0000

随着@@系统@@变得越来越以@@数据@@为@@中@@心@@，工业@@、物联网@@@@、家庭医疗@@可穿戴式@@、健身和@@健康方面的@@监控@@器正在@@经历爆炸性增长@@。这些以@@数据@@为@@中@@心的@@系统@@对更多功能@@和@@更低功耗@@@@的@@需求@@不断增加@@。该@@趋势由@@智能系统@@驱动@@，这些系统@@会主动监视@@一个@@@@人@@或@@环境@@，并做出预测@@性的@@响应@@，包括@@告警@@、动作或@@推荐的@@操作@@@@。响应的@@好坏取决于所提供@@的@@数据@@@@@@，这些系统@@需要通过@@单个@@传感@@器@@或@@无线@@传感@@器@@网@@络收集大量高精度@@数据@@的@@原因@@正在@@于此@@。

传感@@器@@应用@@@@设计@@工程师面临的@@挑战是@@需要占板面积最小化的@@传感@@器@@@@模块@@，同时@@@@保持高精度@@并延长电池@@寿命@@。为@@了解决这个@@挑战@@，有两种应对思维@@：一是@@最大@@化@@元器件@@和@@系统@@操作@@的@@能效@@ 比@@，一是@@投资研发新型@@低功耗@@@@架构@@@@。第@@一种方法@@致力@@于开发@@依靠电池@@工作更长时@@间@@并提供@@@@更高响应度和@@精度的@@系统@@@@，有望帮助设计@@人@@员在@@短期@@内实现@@其@@目标@@。

图@@1. 当@@前@@AI系统@@使用@@@@的@@设计@@如@@上@@面的@@传感@@器@@@@框图@@所示@@@@。

上@@面的@@图@@@@1显示@@了传感@@器@@应用@@@@的@@典型@@框图@@@@。解决方案@@的@@四个@@基本模块是@@系统@@电源@@@@、传感@@器@@、传感@@器@@信号@@放大和@@信号@@处理@@@@。选择@@合适的@@器件@@对于@@最大@@化@@传感@@器@@模块的@@电池@@寿命至@@关重要@@。下@@面我们@@仔细研究每个@@@@模块@@，看看可以@@做些什么来提高电源效率@@并提供@@@@更精确的@@测量@@@@。

传感@@器@@选择@@@@

第@@一个@@@@考虑是@@传感@@器@@@@。当@@今传感@@器@@模块中@@@@使用@@@@的@@传感@@器@@@@主要有两种类型@@@@：单端传感@@器@@和@@@@差分传感@@器@@@@。单端传感@@器@@包括@@用@@于@@血糖检测@@的@@电化学@@传感@@器@@@@、气体传感@@器@@@@和@@可穿戴医疗@@传感@@器@@@@。差分传感@@器@@通常@@使用@@@@仪器@@放大器@@@@，应用@@@@包括@@工业@@压力@@@@或@@力@@传感@@器@@@@、工业@@温@@度@@传感@@器@@@@、医疗@@应用@@@@中@@的@@线内空气@@(air-inline)和@@阻塞传感@@器@@等@@@@。这些在@@医用@@胰岛素泵和@@线内空气探测器中@@很常见@@。

更常见的@@传感@@器@@@@类型@@是@@电化学@@传感@@器@@@@。这些是@@低功耗@@@@传感@@器@@@@，包括@@血糖传感@@器@@@@，数以@@百万@@计的@@糖尿病患者使用@@@@这种传感@@器@@控制@@其@@血糖水平@@。其@@他应用@@@@包括@@气体传感@@器@@@@@@（例如@@@@二氧化碳@@@@(CO2) 传感@@器@@）、水质@@（电导率@@、pH值等@@@@）传感@@器@@、用@@于@@机@@油降解的@@酒精传感@@器@@以@@及@@@@检测@@爆炸物的@@传感@@器@@@@@@。

电化学@@传感@@器@@的@@@@大多数应用@@@@是@@便携式和@@电池@@供电@@应用@@@@@@。虽然家庭@@CO2传感@@器@@一般可正常使用@@@@五到@@七年@@@@，但@@大约@@每六个@@月@@至@@一年@@便可能需要更换新电池@@@@。为@@了延长电池@@寿命@@，制造商@@使用@@@@最新的@@低功耗@@@@器件@@@@，这些器件@@从@@电池@@消耗的@@电流@@量极小@@。

接下@@来我们@@仔细研究一种具体类型@@的@@电化学@@传感@@器@@@@——乙醇传感@@器@@@@，并了解其@@工作原理@@。

乙醇传感@@器@@@@工作原理@@

图@@1中@@使用@@@@的@@乙醇传感@@器@@@@是@@一个@@@@安培法@@气体传感@@器@@@@@@，其@@产生的@@电流@@与@@气体的@@体积分数成正比@@@@。它是@@一种三电极@@器件@@@@，乙醇在@@工作@@（或@@检测@@@@）电极@@(WE)上@@测量@@@@。对电极@@@@(CE)使电路@@完整@@，而@@参考电极@@@@(RE)在@@电解质中@@提供@@稳定的@@电化学@@电位@@@@，它不接触乙醇@@。对于@@SPEC传感@@器@@，将@@+600mV偏置电压@@施加于@@RE。

很多电化学@@传感@@器@@需要固定的@@偏置才能正常工作@@，这给电池@@寿命带来了额外的@@负担@@。现在@@@@我们@@考虑系统@@的@@@@电源要求@@@@。

电源要求@@

系统@@的@@@@功率预算及@@其@@电池@@容量最终决定了传感@@器@@的@@@@工作寿命@@。小尺寸@@电池@@供电@@解决方案@@的@@典型@@目标是@@使用@@@@单节@@@@1.5V电池@@。使用@@@@单节@@电池@@会降低@@容量@@，从@@而@@影响传感@@器@@的@@@@工作寿命@@。那么@@，可以@@采取什么措施来优化单节@@电池@@的@@工作寿命@@？

当@@充满电时@@@@，即@@在@@其@@寿命开始时@@@@，单节@@电池@@为@@@@1.5V。此电压@@随着@@时@@间@@推移而@@逐渐下@@降@@，在@@寿命结束时@@为@@@@0.9V。为@@了最大@@程度地延长单节@@电池@@的@@寿命@@，应用@@@@必须在@@@@0.9V至@@1.5V之间@@运行@@@@，才能获得最长的@@应用@@@@工作时@@间@@@@。由@@于@@其@@他系统@@器件@@以@@@@1.8V运行@@，因@@此@@必须选择@@一个@@@@@@DC-DC升压转@@换器@@，它应能最大@@程度地提高工作和@@待机@@电流效率@@，并能在@@@@0.9V至@@1.5V范围内@@运行@@@@。

拥有@@95%的@@高效率不是@@高效电源转@@换的@@唯一考虑因@@素@@。升压调节器还必须能够在@@宽电流范围内@@高效工作@@，从@@而@@降低@@静态电流@@ (IQ)和@@工作过程中@@的@@热量耗散@@。应用@@@@大部分时@@间@@处于待机@@模式@@@@，因@@此@@升压转@@换器@@在@@轻载待机@@状态下@@必须具有@@高效率@@，以@@延长电池@@寿命@@。关断特性通过@@关闭部分电路@@将@@电流消耗降至@@@@nA级@@范围@@，这也能大幅降低@@功耗@@@@@@。

信号@@链解决方案@@@@

传感@@器@@产生的@@输出@@信号@@通常@@很微弱@@，只有几@@uV，而@@模数转@@换器需要@@V级@@的@@信号@@@@。因@@此@@，选择@@低功耗@@@@@@、高精度@@放大器@@是@@设计@@@@中@@第@@二重要的@@考虑因@@素@@。

低功耗@@@@放大器@@有两个@@@@重要方面@@——电流消耗和@@工作电压@@@@，因@@为@@许多传感@@器@@需要偏置电流以@@维持精度@@。这要求应用@@@@的@@传感@@器@@@@部分开启以@@保持准确@@的@@读数@@。此外@@，0.9V至@@1.5V的@@低工作电压@@支持@@单节@@电池@@供电@@@@，无需升压转@@换器@@@@。

通常@@，选择@@低功耗@@@@@@放大器@@的@@缺点是@@精度较低@@@@。但@@是@@@@，存在@@一些低功耗@@@@放大器@@@@，即@@使在@@低工作电流和@@电压@@@@下@@@@，它们也能保持很高的@@精度水平@@。精密@@放大器@@的@@一些特性包括@@@@：亚微伏@@(µV)输入@@失调电压@@@@、nV/°C级@@的@@电压@@@@漂移以@@及@@@@@@pA级@@的@@输入@@偏置电流@@。

低功耗@@@@微控制@@器@@与@@集成@@@@ADC相结合@@@@，可提供@@@@一种低功耗@@@@传感@@器@@解决方案@@@@，它能在@@最大@@化@@电池@@寿命的@@同时@@@@@@使应用@@@@保持小尺寸@@@@。

乙醇传感@@器@@@@解决方案@@的@@测量@@@@

除了@@器件@@级@@别的@@改进之外@@，还可以@@优化系统@@架构@@@@，在@@相同@@的@@精密@@测量@@水平下@@实现@@更低的@@功耗@@@@。为@@了证明这一点@@，我们@@将@@提供@@使用@@@@相似器件@@的@@乙醇传感@@器@@@@解决方案@@的@@两次实验测量@@@@，以@@及@@@@未来传感@@器@@解决方案@@的@@一次理论测量@@@@，后者显示@@出了节省电能的@@优点@@@@。

该@@实验使用@@@@下@@面列出的@@器件@@@@，对于@@乙醇电化学@@传感@@器@@测量@@@@，这些器件@@具有@@相同@@的@@占空比@@@@。

SPEC电化学@@乙醇传感@@器@@@@@@

MAX40108 1V精密@@运算放大器@@@@@@/1.8V运算放大器@@@@

MAX17220 0.4-5.5V nanoPower同步@@升压转@@换器@@@@，提供@@True Shutdown™

MAX6018A 1.8V精密@@、低压差基准电压@@源@@

MAX32660 1.8V超低功耗@@@@@@Arm® Cortex®-M4处理@@器@@

单节@@1.5V AA电池@@

图@@2. 上@@图@@所示@@为@@传统的@@@@@@1.8V传感@@器@@系统@@解决方案@@@@。

1.8V系统@@解决方案@@使用@@@@单节@@电池@@供电@@@@，利用@@@@高效的@@升压转@@换器@@为@@乙醇传感@@器@@@@@@、运算放大器@@@@和@@带@@ADC的@@微处理@@器@@提供@@@@1.8V系统@@电源@@。0.1%活动@@的@@占空比@@由@@微控制@@器@@控制@@@@，微控制@@器@@唤醒后进行测量@@@@，然后@@又回到@@睡眠模式@@@@。

待机@@模式@@下@@的@@传感@@器@@@@利用@@@@升压转@@换器@@维持睡眠模式@@下@@传感@@器@@@@、运算放大器@@@@和@@微控制@@器@@的@@电源@@。在@@待机@@状态下@@@@，该@@系统@@消耗@@150.8µA的@@电流@@。在@@活动@@状态期@@间@@，微控制@@器@@唤醒并进行传感@@器@@测量@@@@。在@@活动@@状态下@@@@，该@@系统@@短时@@间@@消耗@@14mA。活动@@状态仅占@@0.1%的@@时@@间@@@@，经计算可知@@，活动@@和@@待机@@模式@@合并的@@平均电流为@@@@ 164µA，这是@@实际传感@@器@@应用@@@@的@@典型@@值@@。

1V放大器@@系统@@@@

图@@3. 上@@图@@所示@@为@@新一代@@1V放大器@@传感@@器@@解决方案@@@@。

在@@1V放大器@@解决方案@@中@@@@，SPEC乙醇传感@@器@@@@和@@@@MAX40108 1V运算放大器@@@@均直接连接@@到@@电池@@@@。这需要一个@@@@能以@@低至@@@@@@0.9V的@@电压@@@@工作@@、保持高精度@@水平并最大@@化@@单节@@电池@@使用@@@@寿命的@@放大器@@@@。

其@@余电路@@与@@为@@微控制@@器@@供电并支持@@@@1.8V电路@@的@@升压调节器类似@@。在@@这种配置@@中@@@@，电流大幅减少@@到@@@@81.9µA，降幅为@@@@45%；平均电流减少@@到@@@@95.7µ A，降幅为@@@@41.79%。结果@@，使用@@@@MAX40108 1V运算放大器@@@@的@@系统@@的@@@@电池@@寿命几乎是@@传统系统@@的@@@@两倍@@。

未来的@@@@1V信号@@链系统@@@@

图@@4. 上@@面的@@框图@@显示@@了未来的@@@@@@1V传感@@器@@系统@@解决方案@@@@。

在@@这个@@未来的@@@@@@1V信号@@链解决方案@@@@中@@@@，放大器@@、ADC和@@微控制@@器@@均以@@低至@@@@@@0.9V的@@电压@@@@工作@@，同时@@@@保持高精度@@水平@@。这使得@@整个@@信号@@链解决方案@@@@都可以@@由@@单节@@电池@@供电@@@@，从@@而@@无需升压转@@换器@@@@@@，传感@@器@@解决方案@@的@@电池@@寿命得以@@最大@@化@@@@。

结论@@

人@@们对更智能@@AI系统@@的@@@@需求@@在@@增长@@，因@@此@@对具有@@额外功能@@@@、更高精度@@和@@更长寿命的@@传感@@器@@@@的@@需求@@也随之增长@@。传感@@器@@必须提供@@小尺寸@@解决方案@@@@，既可以@@由@@人@@佩戴@@，也可以@@联网@@@@，从@@而@@确定一个@@@@人@@@@、生产车间@@、建筑@@物或@@城市@@的@@健康状况@@，使系统@@能够积极主动响应@@，而@@不是@@被动应对@@。更进一步@@，对于@@那些受益于新一代系统@@的@@@@人@@而@@言@@，主动响应可改善健康状况@@、降低@@成本@@@@、提高生产率并增强安全性@@。

在@@赋能@@AI系统@@的@@@@传感@@器@@@@网@@络中@@@@，创新正在@@许多不同的@@层面上@@发生@@。尤其@@是@@@@IC制造商@@，它们正在@@开发@@更低功耗@@@@的@@传感@@器@@@@构建模块@@，以@@帮助今天的@@工程师为@@明天创建@@更智慧@@、更高效的@@系统@@@@。

本文转@@载自@@@@：亚德诺半导体@@微信公众号@@@@

艾迈斯欧司朗@@推出@@全新@@真彩颜色@@传感@@器@@@@@@，使摄像头@@图@@像@@与@@显示@@器@@呈现出近乎完美的@@色彩@@

judy — Mon, 17 Jul 2023 03:03:21 +0000

• 全新@@TCS3530是@@一款@@可媲美人@@眼对可见光@@响应的@@超灵敏颜色@@传感@@器@@@@@@；
• 传感@@器@@可高精准测量@@色度和@@照度@@，帮助摄像头@@实现@@卓越的@@自@@动白平衡@@，以@@及@@@@先进的@@显示@@器@@颜色@@管理@@；
• 完全集成@@的@@光@@学组件以@@及@@@@内置匀光@@片@@，辅以@@产线端@@（end-of-line）校准@@功能@@@@，简化制造商@@的@@生产过程和@@光@@学设计@@@@。

全球领先的@@光@@学解决方案@@供应商@@艾迈斯欧司朗@@@@（瑞士证券交易所股票代码@@：AMS）今日@@宣布@@，推出@@搭载尖端技术@@的@@@@颜色@@传感@@器@@@@@@TCS3530，使智能手机@@@@摄像头@@在@@任何光@@照条件下@@@@，均能呈现出近乎完美的@@色彩@@，达@@到@@更加自@@然的@@图@@像@@@@质量@@。

TCS3530同时@@@@还具备@@完全集成@@的@@全新@@光@@学组件@@，可简化智能手机@@@@@@、摄像头@@和@@显示@@器@@制造商@@的@@设计@@难度@@。

TCS3530产品@@图@@片@@@@（图@@片@@：艾迈斯欧司朗@@）

艾迈斯欧司朗@@集成@@光@@学传感@@器@@产品@@管理总监@@Darrell Benke表示@@：“摄像头@@性能@@已成为@@智能手机@@@@@@市场中@@产品@@脱颖而@@出的@@主要因@@素@@。在@@任何恶劣的@@光@@照条件下@@@@，TCS3530都可以@@使摄像头@@再现人@@眼所见色彩@@。这款传感@@器@@性能@@卓越@@，就@@像是@@智能手机@@@@安装了@@专业摄影师的@@色度计@@。”

TCS3530颜色@@传感@@器@@@@可产生@@XYZ三刺激响应值@@，这意味着@@其@@三通道@@输出@@非常接近一般人@@眼的@@三组感色光@@受体的@@响应@@。这是@@艾迈斯欧司朗@@有史以@@来最敏感的@@@@XYZ颜色@@传感@@器@@@@，可在@@@@所有@@光@@照条件下@@@@，无论是@@@@明亮日@@光@@下@@还是@@接近黑暗的@@环境中@@@@@@，都可实现@@色度和@@照度的@@精确测量@@@@。

该@@传感@@器@@的@@@@@@XYZ光@@测量@@值在@@芯片中@@@@被转@@换为@@色度@@，精准定位@@@@于@@CiE色彩空间坐标@@。实现@@摄像头@@的@@超精确自@@动白平衡@@，可在@@@@所有@@光@@照条件下@@@@实现@@物体@@颜色@@的@@自@@然再现@@，包括@@：
• 在@@畸变光@@源@@，如@@荧光@@灯或@@@@LED下@@拍摄的@@图@@像@@@@@@；
• 由@@大块非白光@@为@@主要光@@源的@@图@@像@@@@@@。

在@@屏幕@@、显示@@器@@和@@电视@@中@@@@，TCS3530可在@@@@所有@@环境光@@条件下@@@@，实现@@卓越的@@颜色@@管理@@——算法@@@@可使用@@@@传感@@器@@的@@@@输出@@调节显示@@屏的@@白点@@，使其@@与@@环境光@@白点相匹配@@，再现更加精准@@、悦目的@@颜色@@@@，以@@及@@@@可感知@@的@@高画质@@。

TCS3530产品@@图@@片@@@@（图@@片@@：艾迈斯欧司朗@@）

集成@@匀光@@片改善性能@@@@、节约@@空间@@，降低@@设计@@复杂度@@

高性能@@@@的@@@@TCS3530颜色@@传感@@器@@@@是@@艾迈斯欧司朗@@对光@@学技术@@和@@芯片封装@@的@@一系列@@创新的@@成果@@。包括@@由@@@@XYZ通道@@、红外线通道@@和@@@@4个@@基准通道@@组成@@的@@全新@@@@8通道@@配置@@@@。TCS3530还具备@@高达@@@@@@@@7kHz的@@全新@@高速@@光@@源闪烁检测@@能力@@@@@@，可消除视@@频@@拍摄过程中@@交流电源驱动灯光@@和@@@@LED闪烁的@@干扰@@。

TCS3530全新@@光@@学组件包括@@一个@@@@内置匀光@@片@@。因@@此@@，终端产品@@制造商@@在@@设计@@和@@制造光@@学组件时@@@@，无需再考虑外部匀光@@片@@，这极大地简化了光@@学设计@@工作和@@制造@@。因@@TCS3530组件的@@匀光@@片位@@置精密@@@@，其@@在@@传感@@器@@与@@孔径之间@@的@@@@距离设计@@十分精确@@。结合@@100%的@@产线端校准@@@@，TCS3530的@@集成@@架构@@@@，使各个@@传感@@器@@光@@学性能@@极为@@一致@@。同时@@@@帮助制造商@@无需在@@工厂开展大量@@、复杂传感@@器@@系统@@校准@@的@@工作@@。

与@@具有@@外部匀光@@片的@@离散布置相比@@@@@@，集成@@组件更为@@纤薄@@，方便智能手机@@@@制造商@@将@@颜色@@传感@@器@@@@轻松置入其@@极其@@紧凑的@@产品@@设计@@中@@@@。

TCS3530真彩颜色@@传感@@器@@@@采用@@@@尺寸@@为@@@@@@2.5mm×1.8mm×1.5mm的@@OLGA封装@@设计@@@@。现可订购样品@@。欲了解更多技术@@信息@@，或@@申请样品@@，请访问@@：https://ams-osram.com/zh/products/sensors/ambient-light-color-spectral-s...。

TCS3530应用@@@@图@@片@@@@（图@@片@@：艾迈斯欧司朗@@）

关于@@艾迈斯欧司朗@@@@
艾迈斯欧司朗@@集团@@（瑞士证券交易所股票代码@@：AMS）是@@光@@学解决方案@@的@@全球领导者@@。我们@@为@@光@@赋予智能@@，将@@热情注入创新@@，丰富人@@们的@@生活@@。这就@@是@@@@“传感@@即@@生活@@”的@@意义所在@@@@。
我们@@拥有@@超过@@110年@@的@@@@发展历史@@，以@@对未来科技@@的@@想象力@@为@@引@@，结合@@深厚的@@工程专业知识与@@强大的@@全球工业@@产能@@，长期@@深耕于传感@@与@@光@@学技术@@领域@@，持续推动创新@@。在@@汽车@@@@、消费@@、工业@@与@@医疗@@健康领域@@，我们@@致力@@于为@@客户提供@@具有@@竞争力@@的@@解决方案@@@@，在@@健康@@、安全与@@便捷方面@@，致力@@于提高生活质量@@，推动绿色环保@@。
我们@@在@@全球@@范围拥有@@约@@@@2.2万@@名@@员工@@，专注于传感@@@@、照明和@@可视@@化领域的@@@@创新@@，使旅程更安全@@、医疗@@诊断更准确@@@@、沟通更便捷@@。我们@@致力@@于开发@@突破性的@@应用@@@@创新技术@@@@@@，目前@@已授予和@@已申请专利超过@@15,000项@@。
集团总部位@@于奥地利@@Premstaetten/格拉茨@@，联合总部位@@于德国慕尼黑@@。2022年@@，集团总收入超过@@48亿@@欧元@@。ams-OSRAM AG在@@瑞士证券交易所上@@市@@@@（ISIN:AT0000A18XM4）。
ams是@@ams-OSRAM AG的@@注册商标@@。此外@@，我们@@的@@@@许多产品@@和@@服务是@@艾迈斯欧司朗@@集团@@的@@注册或@@归档商标@@。本文提及@@的@@所有@@其@@他公司@@或@@产品@@名@@称可能是@@其@@各自@@所有@@者的@@商标或@@注册商标@@。
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聊一聊智慧农业@@中@@@@，那些风格迥异的@@传感@@技术@@@@@@

judy — Sun, 25 Jun 2023 07:18:03 +0000

国际粮农组织在@@@@2022《世界粮食安全和@@营养状况@@》报告中@@提到@@@@，2021年@@全球受饥饿影响的@@人@@数已经增加到@@@@8.28亿@@人@@@@。令人@@忧心的@@是@@@@，生活在@@地球上@@的@@人@@口总数还在@@@@不断攀升@@，根据@@联合国的@@数据@@@@@@，到@@2050年@@，世界人@@口预计将@@达@@到@@@@97亿@@。而@@受极端天气@@、土壤恶化@@、土地干燥和@@生态系统@@崩溃等@@影响@@，粮食生产正变得越来越复杂和@@困难@@。眼下@@有没有办法@@破解这一困境呢@@？

答案是@@@@：智慧农业@@的@@蓬勃发展让我们@@看到@@了希望@@。

什么是@@智慧农业@@@@？

智慧农业@@是@@指利用@@@@先进的@@技术@@和@@更多的@@数据@@@@来提高农业生产效率的@@系统@@@@。简单地说@@，智慧农业@@不仅能够大幅提高@@农业生产力@@@@，解决粮食需求@@等@@农业问题@@，还能使现在@@@@的@@农场或@@农庄更加智能@@。因@@此@@，Statista预测@@，预计到@@@@2026年@@，全球智慧农业@@的@@市场价值将@@达@@到@@约@@@@340亿@@美元@@@@。

物联网@@@@（IoT）是@@一种发展迅猛的@@现代技术@@@@，从@@零售@@业@@、制造业@@、运输业到@@航空业@@，全球许多行业都在@@充分利用@@@@物联网@@@@@@，当@@然@@，农业也不例外@@。随着@@物联网@@@@在@@农业中@@的@@应用@@@@不断扩大@@，人@@类和@@整个@@地球的@@生活都将@@发生质的@@变化@@。专家估计@@，到@@2022年@@，农业物联网@@@@市场预计将@@达@@到@@@@231.4亿@@美元@@@@，未来几年@@有望部署@@7,500万@@个@@用@@于@@农业目的@@的@@物联网@@@@系统@@@@。

对精准农业和@@智慧农业@@的@@需求@@不断增加@@，是@@物联网@@@@成为@@农业必备技术@@的@@@@诱因@@@@。现在@@@@，越来越多的@@农业公司@@和@@农民正在@@采用@@@@物联网@@@@技术@@和@@智慧农业@@系统@@来提高产量@@。联合国的@@数据@@@@显示@@@@，2010年@@至@@@@2050年@@间@@，预计全球农业产量将@@增长@@69%。结合@@了物联网@@@@技术@@和@@解决方案@@的@@智慧农业@@@@，通过@@实时@@现场数据@@收集@@、数据@@分析和@@控制@@机@@制的@@部署@@，大幅提高@@了农业运营效率@@，成为@@提高农产品@@产量的@@助推剂@@。

在@@智慧农业@@领域@@，我们@@经常会听到@@精准农业这个@@词语@@。精准农业的@@目的@@是@@为@@农民提供@@现代化的@@农业管理方式@@，涉及@@利用@@@@信息技术@@进行高度@@精确和@@受控的@@农业生产@@，不仅提高了生产力@@@@，还能有效改善作物和@@土壤质量@@。精准农业的@@实施主要通过@@物联网@@@@传感@@器@@收集和@@分析有关土壤和@@作物状况的@@数据@@@@@@，然后@@，农民利用@@@@这些数据@@和@@信息来决定何时@@种植和@@收获特定作物@@，作物需要多少水等@@@@。如@@今@@，精准农业正在@@成为@@发达@@国家最具影响力@@的@@农业发展趋势@@，市场价值预计也将@@从@@@@@@2021年@@的@@@@67.3亿@@美元@@@@增长到@@@@@@2027年@@的@@@@144.4亿@@美元@@@@。

物联网@@@@：建立智慧农业@@的@@关键要素@@

智慧农业@@系统@@的@@@@一些常见元素包括@@@@：用@@于@@跟踪@@和@@管理土壤状况@@、湿度@@、温@@度@@、污染水平和@@其@@他参数的@@物联网@@@@设备@@@@@@；用@@于@@传输现场收集数据@@的@@蜂窝@@、LoRa和@@Wi-Fi等@@连接@@技术@@@@；专用@@软件@@@@；位@@置跟踪@@系统@@@@；操作@@自@@主设备@@或@@无人@@机@@@@的@@机@@器@@人@@@@@@；数据@@分析服务等@@@@。

在@@实际应用@@@@中@@@@，从@@精准农业@@、畜牧业到@@智能温@@室自@@动化@@，几乎任何智慧农业@@技术@@都是@@基于@@物联网@@@@设备@@@@而@@建立的@@@@。与@@其@@他行业一样@@@@，物联网@@@@在@@农业中@@的@@应用@@@@实现@@了以@@前难以@@获得的@@高效率@@、资源和@@成本的@@降低@@@@。在@@此过程中@@@@，传感@@器@@数据@@分析推动了农业生产过程的@@透明度@@，并为@@农民提供@@了关于@@土壤和@@环境等@@各项@@参数@@，仅凭田间土壤传感@@器@@@@，农民就@@可以@@管理他们现有的@@资源@@，使总收入增加近@@20%。

智慧农业@@中@@的@@传感@@技术@@@@@@

我们@@今天谈论的@@农业物联网@@@@@@，通常@@是@@指将@@传感@@@@、自@@动化和@@分析技术@@添加到@@现代农业的@@生产过程@@。传感@@器@@在@@这场技术@@革命中@@发挥着至@@关重要的@@作用@@@@。

农业中@@使用@@@@的@@物联网@@@@传感@@器@@种类繁多@@，它们常常被用@@来探测大气和@@土壤的@@温@@湿度@@@@、光@@照情况@@、二氧化碳@@含量@@、田地位@@置@@、土壤成分等@@@@。这些传感@@器@@被安装在@@整个@@田地@@、基于@@物联网@@@@的@@监测@@系统@@@@、智慧农业@@设备@@以@@及@@@@农业气象站上@@@@。来自@@@@不同传感@@器@@的@@@@数据@@组合使农民能够建立作物模型@@@@@@，预测@@作物在@@给定条件下@@的@@生长方式@@，整合精准农业实践@@，制定收割策略等@@@@。

位@@置传感@@@@

精准定位@@@@是@@精准农业的@@基础@@，使用@@@@来自@@@@@@GPS卫星的@@信号@@获得的@@纬度@@、经度等@@数据@@能准确@@地确定田地所处的@@位@@置@@，当@@使用@@@@自@@动化机@@械耕种田地时@@@@，设备@@中@@配备的@@自@@动引导系统@@可轻松优化田地路@@线@@，减少@@完成任务所需的@@时@@间@@@@@@。在@@农业机@@械中@@@@，用@@于@@植物种植和@@收割的@@设备@@和@@车辆在@@其@@高精度@@车辆制导系统@@中@@也会采用@@@@@@GPS传感@@技术@@@@。当@@然@@，GPS传感@@技术@@@@也可以@@用@@来对饲养的@@牲畜进行跟踪@@和@@监测@@@@。在@@实际应用@@@@中@@@@，对一个@@@@位@@置进行三角测量@@时@@至@@少需要三颗卫星@@。

u-blox公司@@的@@@@ZED-F9T全球导航卫星系统@@@@（GNSS）模块采用@@@@了多频段@@@@射频前端架构@@@@，将@@F9多频段@@@@平台@@集成@@在@@一个@@@@@@22毫米@@@@x17毫米@@@@的@@小型@@表面安装器件@@中@@@@，支持@@所有@@四个@@主要的@@全球导航卫星系统@@@@@@，如@@GPS、伽利略@@、GLONASS和@@北斗@@。这些多频段@@@@@@GNSS模块提供@@@@5ns（1西格玛@@）的@@定时@@精度@@，且@@以@@超低功耗@@@@@@工作@@。ZED-F9T模块具有@@可同时@@@@接收和@@跟踪@@多个@@@@GNSS系统@@的@@@@GNSS接收器@@，工作电压@@范围为@@@@-0.5V至@@3.6V，输出@@电流为@@@@100mA。

图@@1：u-blox公司@@ZED-F9T全球导航卫星系统@@@@模块@@（来源@@：u-blox）

日@@本@@Nisshinbo公司@@的@@@@NJG115xP前端模块@@（FEM）专为@@全球导航卫星系统@@@@设计@@@@，包括@@GPS、GLONASS、北斗和@@伽利略@@应用@@@@@@。该@@器件@@可以@@在@@@@@@@@1.5V至@@3.3V的@@电压@@@@范围内@@工作@@。其@@中@@@@，NJG1157PCD主要针@@对@@GPS和@@GLONASS应用@@@@而@@设计@@@@，该@@FEM具有@@高增益@@、低噪声@@系数@@、高线性度和@@高带外抑制特性@@，这些特性由@@高性能@@@@前置@@SAW滤波器@@、低噪声@@放大器@@@@（LNA）和@@post-SAW滤波器@@支持@@@@。

图@@2：NJG1157PCD简单易用@@@@，只需两个@@@@外部@@188足彩外围@@app （来源@@：Nisshinbo）

温@@/湿度@@传感@@@@

温@@/湿度@@传感@@@@器@@在@@智慧农业@@的@@两个@@@@关键应用@@@@中@@都发挥着重要作用@@@@，一是@@土壤温@@@@@@/湿度@@检测@@@@，另一个@@@@是@@环境条件监测@@@@。土壤温@@@@/湿度@@是@@地下@@植物生长活动@@的@@一个@@@@重要因@@素@@，它能直接影响根系的@@生长和@@呼吸@@。物联网@@@@温@@度@@传感@@器@@可以@@通过@@测量@@空气温@@度@@和@@其@@他因@@素来估计土壤温@@@@度@@，也可以@@使用@@@@@@@@埋在@@土壤中@@的@@探针@@进行准确@@的@@测量@@@@。

ADI公司@@的@@@@数字温@@度@@传感@@器@@@@DS18B20能提供@@@@9位@@至@@@@12位@@摄氏温@@度@@测量@@@@，具有@@用@@户可编程@@的@@上@@下@@触发点报警功能@@@@。传感@@器@@的@@@@分辨率可由@@用@@户配置@@为@@@@9、10、11或@@12位@@，分别对应@@0.5℃、0.25℃、0.125℃和@@0.0625℃的@@增量@@。通电时@@的@@默认分辨率为@@@@@@12位@@。DS18B20具有@@独特的@@@@@@1-wire接口@@，与@@中@@央微处理@@器@@进行通信@@只需要一条数据@@线@@路@@@@（和@@接地@@）。每个@@@@DS18B20都有一个@@@@唯一的@@@@64位@@串行代码@@，允许多个@@@@DS18B20在@@同一条单线总线上@@工作@@。因@@此@@，使用@@@@一个@@@@微处理@@器@@即@@可控制@@分布在@@大面积上@@的@@许多@@DS18B20。此外@@，DS18B20还能直接从@@数据@@线@@上@@获得电源@@（“寄生电源@@”），无需外部电源@@。

图@@3：DS18B20可从@@数据@@线@@上@@直接获得寄生电源@@@@，无需外部供电@@（来源@@：ADI）

土壤的@@含水量可以@@使用@@@@@@带电极@@的@@埋入式探针@@进行监测@@@@，从@@而@@实现@@高效@@、无浪费的@@灌溉@@。TE公司@@的@@@@HTG3500系列@@为@@即@@插即@@用@@型@@温@@湿度@@传感@@@@器@@@@，专为@@需要可靠精确测量@@的@@应用@@@@而@@设计@@@@@@，尤其@@适用@@于@@要求低功耗@@@@和@@严苛的@@应用@@@@@@。产品@@采用@@@@湿度@@线性电压@@输出@@和@@直接@@NTC输出@@，可直接与@@微控器连接@@@@。

图@@4：HTG3500系列@@温@@湿度@@传感@@@@器@@@@（来源@@：TE）

Amphenol公司@@的@@@@T9501是@@一款@@IP67级@@湿度@@和@@温@@度@@传感@@器@@@@@@，基于@@电容聚合物传感@@器@@芯片@@，为@@几乎任何类型@@的@@恶劣环境应用@@@@提供@@了先进@@、经济高效@@的@@温@@湿度@@传感@@@@解决方案@@@@。

图@@5：Amphenol公司@@T9501湿度@@和@@温@@度@@传感@@器@@@@（来源@@：Mouser）

土壤成分探测@@

土壤中@@的@@营养物质对植物的@@生长起到@@决定性作用@@@@。为@@了优化植物的@@生长环境并获得高产收成@@，必须对农产品@@种植的@@土壤条件有深入和@@定量的@@了解@@。使用@@@@pH传感@@器@@可以@@提供@@有关土壤养分缺乏或@@有害化学@@物质存在@@的@@关键反馈@@。最近@@行业热门的@@@@NPK土壤传感@@器@@提供@@了一种使用@@@@物联网@@@@传感@@器@@测量@@关键土壤养分的@@方法@@@@，包括@@土壤的@@@@pH值以@@及@@@@氮磷钾的@@含量@@。对农业市场来说@@NPK土壤传感@@器@@还是@@一种较新的@@产品@@@@，目前@@正处于开发@@阶段@@，市场上@@很难找到@@具体的@@产品@@@@。

农业中@@的@@陀螺仪和@@图@@像@@传感@@器@@@@@@

陀螺仪和@@图@@像@@传感@@器@@@@广泛用@@于@@机@@器@@人@@@@@@、自@@动驾驶@@汽车@@@@和@@无人@@机@@@@@@。无人@@机@@@@在@@智慧农业@@中@@的@@使用@@@@在@@很大程度上@@依赖于加速度@@计@@和@@惯性测量@@单元@@来跟踪@@运动@@@@、速度以@@及@@@@在@@空中@@的@@位@@置@@。陀螺仪和@@图@@像@@传感@@器@@@@虽然与@@农作物或@@植物的@@生长没有密切关系@@，但@@在@@@@整个@@智慧农业@@行业同样发挥着重要作用@@@@。现在@@@@，在@@田间健康监测@@@@、地理测绘和@@土地分析@@、自@@动灌溉和@@作物施肥等@@应用@@@@中@@@@也采用@@@@了大量的@@陀螺仪和@@图@@像@@传感@@器@@@@@@。

STMicroelectronics的@@I3G4250D是@@一款@@低功耗@@@@的@@三轴@@角速率传感@@器@@@@@@，能够在@@零速率水平下@@提供@@前所未有的@@稳定性@@，并在@@@@温@@度@@和@@时@@间@@上@@提供@@灵敏度@@。它包括@@传感@@@@188足彩外围@@app 和@@IC接口@@，能够通过@@标准@@向应用@@@@程序@@提供@@测量@@的@@角速率@@SPI数字接口@@@@，还提供@@了@@I2C兼容接口@@@@。传感@@188足彩外围@@app 是@@使用@@@@意法@@半导体@@开发@@的@@专用@@微机@@械加工工艺制造的@@@@@@。IC接口@@是@@使用@@@@@@CMOS工艺制造的@@@@，以@@更好地匹配感测@@188足彩外围@@app 的@@特性@@。I3G4250D具有@@可选择@@的@@满量程@@（±245/±500/±2,000dps），能够使用@@@@用@@户可选择@@的@@带宽测量@@速率@@。

图@@6：I3G4250D三轴@@角速率传感@@器@@@@（来源@@：STMicroelectronics）

农业中@@的@@智能相机@@@@@@@@

现在@@@@，智能相机@@@@@@在@@农业中@@的@@应用@@@@也非常普遍@@。害虫防治一直是@@农业面临的@@最重大挑战之一@@。在@@不伤害对农作物有益的@@昆虫的@@情况下@@@@@@，农民现在@@@@可以@@利用@@@@@@智能相机@@@@@@进行实时@@害虫检测@@和@@监测@@@@，进而@@采取专门针@@对害虫的@@有效行动@@。此外@@，智能相机@@@@@@还能提供@@@@叶片健康状况@@、光@@照亮度@@@@、叶绿素测量@@和@@成熟度水平的@@图@@片@@@@，供农民随时@@了解作物的@@生长情况@@。

安森美@@（Onsemi）的@@SECO-RSL10-CAM-COLOR-GEVK RSL10智能相机@@@@@@是@@一个@@@@完整的@@节点到@@云的@@平台@@@@，能够为@@便携式@@、低占空比@@的@@物联网@@@@应用@@@@实现@@智能图@@像@@捕获@@。它基于@@@@RSL10多协议蓝牙系统@@和@@@@ARX3A0 CMOS图@@像@@传感@@器@@@@，具有@@多种触发模式@@@@，包括@@时@@间@@@@、运动@@检测@@和@@环境传感@@@@器触发@@。ARX3A0在@@可见光@@和@@近红外@@波长@@下@@都具有@@高灵敏度@@@@，并且@@@@具有@@超低功耗@@@@@@模式@@@@，激活时@@仅消@@3.2mW。此外@@，设计@@人@@员还可以@@对@@ARX3A0进行编程@@，以@@监控@@其@@视@@场@@的@@特定区域@@，并在@@@@场景内容发生变化时@@自@@动拍摄图@@像@@@@。

图@@7：安森美@@SECO-RSL10-CAM-COLOR-GEVK RSL10智能相机@@@@@@（来源@@：Mouser）

智慧农业@@的@@未来@@

智慧农业@@是@@现代农业的@@未来@@，这是@@不可否认的@@@@。毫无疑问@@，未来的@@@@农业属于由@@大数据@@@@、物联网@@@@设备@@@@、智能传感@@器@@@@、无人@@机@@@@和@@自@@动化温@@室管理系统@@驱动的@@智慧农业@@@@。

根据@@Insider Intelligence的@@数据@@@@，到@@2023年@@，全球将@@安装近@@1,200万@@个@@农业传感@@器@@@@，使用@@@@物联网@@@@设备@@@@的@@农场平均每天将@@产生超过@@50万@@个@@数据@@点@@。再加上@@大规模采用@@@@的@@用@@于@@灌溉@@、喷洒和@@田间监测@@的@@无人@@机@@@@@@，所有@@这些数据@@点的@@整合和@@利用@@@@@@，将@@会构成现实生活中@@智慧农业@@应有的@@样子@@。

精准农业的@@发展满足了全球对粮食日@@益增长的@@需求@@@@，所采用@@@@的@@传感@@技术@@@@使得@@精准农业中@@必须具备@@的@@收集和@@应用@@@@数据@@变得更简单@@、更便宜@@。同时@@@@，精准农业的@@未来发展还将@@增加自@@动驾驶@@农用@@车@@，以@@及@@@@更智能@@、更小@@的@@@@无人@@机@@@@的@@使用@@@@@@。物联网@@@@设备@@@@、智能传感@@器@@@@的@@使用@@@@为@@精准农业的@@实施和@@落实提供@@了保障@@，在@@不久的@@将@@来必将@@为@@现代农业带来革命性的@@变化@@。

豪威集团@@推出@@两款汽车@@舱内全局快门传感@@器@@@@新品@@

judy — Wed, 21 Jun 2023 02:22:57 +0000

全新@@的@@@@OX02C1S和@@OX01H1B传感@@器@@采用@@@@@@2.2微米@@@@像素尺寸@@@@@@，拥有@@全球领先的@@@@QE、MTF和@@低功耗@@@@@@，可用@@于@@@@监控@@驾乘人@@员@@。

豪威集团@@，全球排名@@前列的@@先进数字成像@@、模拟@@、触屏和@@显示@@技术@@等@@半导体解决方案@@开发@@商@@，当@@日@@宣布其@@行业领先的@@@@Nyxel®近红外@@（NIR）技术@@产品@@系列@@推出@@两款新产品@@@@：用@@于@@车内驾驶员监控@@系统@@和@@乘员监控@@系统@@@@（DMS和@@OMS）的@@250万@@像素@@RGB-IR BSI全局快门传感@@器@@@@OX02C1S，以@@及@@@@用@@于@@驾驶员监控@@系统@@@@（DMS）的@@150万@@像素@@黑白单色的@@@@（IR）全局快门传感@@器@@@@OX01H1B。这两款新传感@@器@@的@@@@像素尺寸@@@@仅为@@@@2.2微米@@@@，具有@@行业领先的@@近红外@@量子效率@@（达@@36%），与@@之前的@@@@3.0微米@@@@FSI GS像素设计@@相比@@@@@@，调制传递函数@@（MTF）大幅提高@@，而@@且@@@@功耗@@极低@@，可实现@@优异的@@暗态性能@@@@。

豪威集团@@汽车@@产品@@客户市场经理@@Paul Wu表示@@：

“随着@@汽车@@行业对更先进的@@车内传感@@应用@@@@方面的@@强制要求不断提高@@，为@@提高驾乘人@@员的@@安全@@，豪威集团@@正在@@扩大其@@产品@@组合@@，为@@汽车@@厂商的@@设计@@提供@@更多选择@@和@@灵活@@性@@。我们@@的@@@@OX02C1S和@@OX01H1B传感@@器@@是@@我们@@最新的@@两个@@@@车内解决方案@@@@，与@@我们@@在@@@@2022年@@消费@@电子@@展@@期@@间推出@@的@@@@500万@@像素@@OX05B1S全局快门传感@@器@@@@的@@功能@@相同@@@@。这三款传感@@器@@都采用@@@@相同@@的@@像素技术@@@@，因@@此@@汽车@@厂商可以@@任意组合这些产品@@@@，作为@@@@解决方案@@无缝集成@@到@@高端和@@主流汽车@@的@@全部车型@@中@@@@。”

Semicast Research首席分析师@@Colin Barnden指出@@:

“用@@于@@汽车@@@@DMS和@@OMS的@@CMOS图@@像@@传感@@器@@@@市场可以@@分为@@三个@@不同的@@细分市场@@：数字驾驶舱@@、自@@动驾驶@@和@@@@NCAP/GSR（新车评估计划@@/一般安全条例@@）合规性@@。每个@@@@细分市场都有不同的@@性能@@要求@@。设计@@师还必须考虑传感@@器@@的@@@@位@@置@@，包括@@后视@@镜@@、转@@向柱和@@中@@控台@@。豪威集团@@推出@@的@@新@@OX02C1S和@@OX01H1B传感@@器@@，以@@及@@@@现有的@@@@OX05B1S，可为@@汽车@@制造商@@提供@@整体市场的@@解决方案@@@@。”

Paul Wu补充说@@：

“OX02C1S实质上@@是@@@@OX05B1S的@@一个@@@@更经济@@、分辨率更低@@（250万@@像素@@）的@@版@@本@@，可用@@于@@@@DMS和@@OMS。OX01H1B是@@用@@于@@@@DMS的@@一个@@@@灵活@@的@@@@150万@@像素@@解决方案@@@@。一些厂商根据@@独特的@@@@车内设计@@@@，需要灵活@@地将@@@@DMS摄像头@@安装在@@车内不同位@@置@@，OX01H1B可以@@为@@他们提供@@理想的@@性价比@@@@。”

OX02C1S和@@OX01H1B都是@@小型@@的@@汽车@@@@级@@传感@@器@@@@，具有@@全球领先的@@量子效率@@，可实现@@出色的@@弱光@@性能@@@@。这两款图@@像@@传感@@器@@@@都采用@@@@了@@OmniPixel®4-GS技术@@，能够在@@所有@@像素中@@同时@@@@进行图@@像@@检测@@@@，准确@@再现快速@@运动@@@@，同时@@@@不会产生任何变形@@。它们都集成@@了符合@@最新行业标准@@的@@@@@@ASIL-B和@@网@@络安全功能@@@@。这两款产品@@都采用@@@@了豪威集团@@的@@堆叠式@@a-CSP™封装@@，可在@@@@更紧凑的@@摄像头@@空间中@@使用@@@@性能@@更高@@的@@图@@像@@@@传感@@器@@@@@@，还能为@@灵活@@定制封装@@的@@设计@@人@@员提供@@重构晶圆选项@@@@。OX02C1S传感@@器@@采用@@@@@@1/3.55英寸@@光@@学格式@@，分辨率为@@@@250万@@像素@@，而@@OX01H1B采用@@@@1/4.51英寸@@光@@学格式@@，分辨率为@@@@150万@@像素@@。

新款@@全局快门传感@@器@@@@现已出样@@，将@@于@@2024年@@投入量产@@。欲了解更多信息@@@@，请联系豪威集团@@的@@销售代表@@：https://www.omnivision-group.com/about-haowei 。

纳芯微@@推出@@采用@@@@@@MEMS工艺的@@汽车@@@@级@@压差传感@@器@@@@NSPGM2系列@@

judy — Thu, 01 Jun 2023 06:46:26 +0000

纳芯微@@推出@@一款基于@@硅的@@压阻效应并采用@@@@先进的@@@@MEMS微加工工艺设计@@而@@成的@@汽车@@@@级@@压差传感@@器@@模组@@NSPGM2系列@@。该@@产品@@采用@@@@汽车@@级@@信号@@调理芯片对贵金属@@MEMS芯体输出@@进行校准@@和@@补偿@@，能将@@@@0~±5kPa/±35kPa/±100kPa的@@压力@@@@信号@@转@@换为@@可自@@定义输出@@范围@@（0~5V）的@@模拟@@输出@@信号@@@@。MEMS差压压力@@@@芯体@@（NSP1832）主要采用@@@@贵金属双焊盘结构设计@@以@@及@@@@稳定性增强的@@屏蔽层技术@@设计@@而@@成@@，能够兼容油气环境@@，符合@@汽车@@级@@@@AEC-Q103 Grade 0标准@@。其@@特有的@@陶瓷基板封装@@工艺使得@@该@@模组能够耐油汽等@@介质腐蚀@@，且@@MEMS独立封装@@@@，设计@@灵活@@@@。 NSPGM2系列@@模组除了@@应用@@@@于低压@@/高压燃油蒸汽压力@@@@传感@@器@@@@（FTPS），曲轴@@箱通风压力@@@@传感@@器@@@@（KPS）等@@燃油动力@@系统@@@@；还可以@@用@@于@@混动车@@/新能源车真空助力@@系统@@@@（VBS）；此外@@，在@@工业@@负压真空检测@@@@，气体压力@@@@监测@@也有它的@@用@@武之地@@。产品@@主要特点@@： • 高精度@@宽温@@区@@：高度@@线性@@，稳定性好@@，无需校准@@@@，100%温@@度@@补偿@@， -40℃~130℃全温@@范围内@@精度优于@@±2.5%F.S.。 • 简单易用@@@@：出厂预校准@@@@，且@@支持@@@@客户端多次校准@@@@，具备@@出厂调零功能@@@@，模组封装@@@@，可移植性好@@。 • 车规级@@标准@@@@：高达@@@@18V的@@高压供电@@，支持@@反压@@-24V过压@@28V保护@@，可承受@@3x过载压力@@@@和@@@@5x爆破压力@@@@@@，具有@@较高可靠性与@@稳定性@@。 • 1.62V~5.5V兼容腐蚀环境@@：独特的@@@@贵金属焊盘@@MEMS搭配陶瓷基板封装@@@@，适配各种油气@@，氮氧环境@@。 • 定制化产品@@@@：0~±5kPa/±35kPa/±100kPa内量程可定制@@，支持@@模拟@@比@@例@@/绝对输出@@@@，且@@输出@@曲线可定制@@，轻松玩转@@传统车的@@常压油箱压力@@@@@@（4kPa~7kPa）以@@及@@@@混动车的@@高压油箱压力@@@@@@（35kPa~40kPa）检测@@。还能应用@@@@于刹车真空度助力@@@@（0~-100kPa）压力@@@@检测@@@@，支持@@多种压力@@@@应用@@@@场景@@。相较于市场上@@已有产品@@@@，纳芯微@@NSPGM2系列@@差压模组的@@响应时@@间@@更快@@@@，功耗@@更低@@，同时@@@@还具有@@更高的@@精度@@，更宽的@@工作温@@区以@@及@@@@更优异的@@过反压保护@@能力@@@@@@。纳芯微@@作为@@@@国产芯片提供@@商@@，拥有@@自@@主研发的@@@@MEMS设计@@与@@封装@@技术@@以@@及@@@@多压力@@@@温@@度@@点自@@动化批量标定技术@@@@，能够更好地保证交付@@，降低@@客户供应链风险@@。纳芯微@@下@@一代高集成@@@@燃油蒸汽传感@@器@@也在@@规划设计@@中@@@@。

汽车@@传感@@器@@@@，增长迅猛@@

judy — Thu, 18 May 2023 02:21:54 +0000

文章来源@@@@：来源@@：内容由@@半导体行业观察@@（ID：icbank）编译自@@@@yole，谢谢@@。

自@@ 20 世纪@@汽车@@开始使用@@@@半导体以@@来@@，传感@@技术@@@@一直在@@不断发展@@。最初旨在@@优化动力@@总成@@的@@效率@@，日@@益增长的@@安全问题使得@@一些传感@@器@@成为@@强制性的@@@@：ABS、ESC、安全气囊等@@@@。在@@技术@@的@@@@推动下@@@@@@，技术@@首先融入高端汽车@@@@，创新已经扩散到@@中@@低端车型@@年@@@@，催生了一个@@@@数十亿@@单位@@的@@产业@@。

2022 年@@，全球汽车@@市场的@@传感@@器@@@@出货量为@@@@ 54 亿@@个@@@@，产生了@@ 78 亿@@美元@@@@的@@收入@@。凭借@@ 在@@22到@@28年@@的@@@@高达@@@@@@10% 的@@CAGR，我们@@预计@@到@@@@ 2028 年@@，汽车@@传感@@器@@@@市场将@@增长到@@@@ 140亿@@美元@@@@，全球出货量为@@@@ 83 亿@@个@@@@传感@@器@@@@。在@@接下@@来的@@几年@@里@@，汽车@@行业预计将@@在@@@@所有@@四个@@汽车@@领域经历大规模转@@型@@@@：

动力@@总成@@：汽车@@行业正在@@从@@基于@@内燃机@@@@ (ICE) 的@@汽车@@@@（2018 年@@占产量的@@@@ 93%）过渡到@@电动汽车@@@@（预计到@@@@ 2028 年@@占产量的@@@@ 37%）。在@@传感@@器@@方面@@，到@@ 2028 年@@，Powertrain & EM 领域的@@@@价值将@@超过@@15亿@@美元@@@@，并在@@@@22-28年@@间@@以@@@@ 2% CAGR 的@@速度增长@@。从@@长远来看@@，汽车@@的@@电气化将@@催生新的@@应用@@@@@@，同时@@@@淘汰其@@他应用@@@@@@，从@@而@@引发传感@@器@@领域的@@@@重大变化@@。

ADAS & Safety：从@@增强的@@安全性到@@自@@动驾驶@@@@，汽车@@变得越来越智能@@。摄像头@@、激光@@雷达@@@@、雷达@@等@@正在@@帮助汽车@@根据@@对环境的@@了解采取行动@@。迄今为@@止@@，来自@@@@ ADAS 和@@安全部门的@@收入是@@所有@@部门中@@最大@@的@@@@。预计到@@@@ 2028 年@@将@@产生@@80亿@@美元@@@@的@@收入@@。

用@@户体验@@：多年@@来@@，为@@了实现@@产品@@差异化@@，功能@@数量不断增加@@，车内舒适度也有所提高@@。在@@自@@动驾驶@@@@（意味着驾驶员和@@乘客需要更多娱乐@@@@）的@@推动下@@@@，该@@领域在@@@@22到@@28年@@间@@将@@实现@@@@ 10% 的@@ CAGR，到@@ 2028 年@@将@@达@@到@@@@29亿@@美元@@@@以@@上@@@@。

车身和@@底盘@@：为@@了提高乘客的@@安全@@，将@@有价值的@@数据@@@@发送到@@@@ ADAS 计算单元@@，甚至@@@@移除汽车@@的@@液压部件@@，汽车@@的@@全球传感@@化正在@@推动传感@@器@@数量在@@@@22-28 年@@间@@以@@@@ 7% 的@@复合年@@增长率增长@@. 就@@收入而@@言@@，我们@@预计@@ 2028 年@@将@@产生@@近@@14亿@@美元@@@@。

ADAS 和@@自@@动驾驶@@@@、电气化以@@及@@@@汽车@@的@@全球传感@@化有望在@@未来几年@@内对汽车@@行业的@@传感@@器@@@@产生巨大影响@@。因@@此@@，预计该@@行业及@@其@@供应链将@@发生重大重组@@。因@@此@@，现在@@@@是@@制定战略业务计划并与@@@@合适的@@合作伙伴合作的@@时@@候了@@。

汽车@@趋势如@@何影响传感@@器@@制造商@@@@

随着@@汽车@@变得更加电气化并包含更高的@@@@ ADAS 和@@安全组件含量@@，传感@@器@@制造商@@将@@根据@@其@@定位@@@@而@@增长或@@减少@@@@。

向全电动汽车@@的@@过渡将@@对为@@传统内燃机@@应用@@@@提供@@传感@@器@@的@@@@厂商产生负面影响@@，例如@@@@发动机@@@@压力@@@@传感@@@@、排放控制@@和@@发动机@@@@控制@@@@（EGR、节气门@@、轴@@……）。

在@@接下@@来的@@五年@@中@@@@，这些参与@@者将@@开始看到@@这种转@@变的@@影响@@，但@@到@@本世纪@@末@@，影响会更大@@，尤其@@是@@@@在@@@@ 2035 年@@欧洲@@禁止使用@@@@新的@@内燃机@@汽车@@时@@@@。

Bosch、TE Connectivity、NXP 或@@ Infineon 等@@ MEMS 压力@@@@和@@气体及@@粒子传感@@器@@供应商@@将@@在@@@@热失控和@@@@ CO2 传感@@应用@@@@中@@找到@@新的@@机@@会@@。防止电池@@级@@的@@热失控对于@@@@ OEM 避免严重损坏至@@关重要@@，而@@ CO2 传感@@对于@@车内应用@@@@来说更像是@@一种舒适功能@@@@，从@@长远来看@@应该@@会真正起飞@@。

Allegro Microsystems、Infineon 等@@磁传感@@器@@和@@@@@@ Sensirion 等@@温@@度@@传感@@器@@领域的@@@@参与@@者期@@待着巨大的@@机@@遇@@，因@@为@@电流和@@温@@度@@参数对于@@监控@@@@ EV 内部所有@@新模块的@@行为@@至@@关重要@@。随着@@电动汽车@@数量的@@激增@@，这些参与@@者的@@收入应该@@会强劲增长@@。

ADAS 和@@安全组件的@@更高含量将@@主要影响涉及@@图@@像@@@@、雷达@@和@@@@ LiDAR 传感@@器@@的@@@@参与@@者@@。

安全气囊和@@@@ ESP 等@@安全应用@@@@几乎已在@@所有@@车辆中@@实现@@@@，因@@此@@ MEMS 加速度@@计@@和@@惯性组合@@/IMU 的@@增长将@@主要与@@汽车@@销量增长相关@@，即@@使每辆汽车@@可以@@嵌入@@更多的@@安全气囊@@。这将@@为@@@@ Bosch、Murata、NXP 和@@ STMicroelectronics 等@@主要参与@@者创造一些批量销售@@。

由@@于@@ AEB 功能@@在@@自@@动驾驶@@@@汽车@@@@中@@@@的@@普及@@率不断提高@@，预计图@@像@@和@@雷达@@传感@@器@@将@@实现@@强劲增长@@。预计到@@@@ 2028 年@@这些汽车@@将@@达@@到@@@@ 6500 万@@辆@@，而@@ 2022 年@@将@@达@@到@@@@ 2500 万@@辆@@。

所有@@汽车@@领域的@@@@未来技术@@发展预期@@@@

尽管电气化和@@@@ ADAS 与@@安全是@@主要驱动力@@@@，但@@预计所有@@汽车@@领域的@@@@技术@@都会发展@@。

动力@@总成@@：随着@@增加电池@@容量和@@开发@@@@ 800V 电池@@的@@总体趋势@@，我们@@预计@@磁@@（隔离@@）技术@@在@@未来几年@@将@@在@@@@@@ OBC、DC/DC、逆变器和@@电源模块中@@@@的@@电流@@感应中@@得到@@普及@@@@。事实上@@@@，分流传感@@器@@便宜且@@非常准确@@@@，但@@缺乏电流隔离@@@@。因@@此@@，我们@@预计@@未来几年@@技术@@会发生从@@分流传感@@器@@到@@磁传感@@器@@的@@@@转@@变@@。此外@@，电池@@必须保持在@@最佳温@@度@@范围内@@@@，以@@确保更好的@@性能@@@@、符合@@安全要求并提供@@@@更长的@@使用@@@@寿命@@。为@@此@@，磁性传感@@器@@位@@于热阀上@@以@@精确控制@@冷却@@@@/加热@@流体的@@注入@@。因@@此@@，我们@@预计@@每辆@@ BEV 的@@传感@@器@@@@含量@@（以@@美元@@计@@）将@@从@@@@2022 年@@的@@@@4.3 美元@@增长到@@@@2028 年@@6.5 美元@@（BEV 动力@@总成@@专用@@传感@@器@@@@）。

高级@@驾驶辅助系统@@与@@安全@@：CMOS 图@@像@@传感@@器@@@@有望不断发展以@@提高每秒帧数@@、动态范围和@@耐温@@性@@。这不是@@一项@@重大的@@技术@@变革@@，而@@是@@为@@了满足一级@@供应商@@和@@原始设备@@制造商@@的@@需求@@@@。雷达@@传感@@器@@在@@不断发展@@，下@@一个@@@@重大变化与@@@@ 4D 成像雷达@@的@@引入有关@@，以@@实现@@低于@@ 1° 的@@角分辨率@@，这是@@传统@@ 3D 雷达@@无法@@实现@@@@的@@@@。这种演变与@@新的@@@@ MIMO 技术@@的@@@@发展有关@@，可以@@在@@@@@@保持合理的@@物理尺寸@@的@@同时@@@@@@增加虚拟孔径@@。与@@图@@像@@传感@@器@@@@和@@雷达@@相比@@@@@@，LiDAR 还很年@@轻@@，但@@它们的@@技术@@正在@@迅速变化@@。主要改进与@@@@ LiDAR 可以@@达@@到@@的@@范围有关@@。为@@此@@，可以@@使用@@@@@@不同类型@@的@@激光@@器@@、EEL、VCSEL 或@@光@@纤@@。但@@主要的@@改进与@@接收器@@有关@@，该@@技术@@正在@@从@@雪崩光@@电二极管过渡到@@更灵敏的@@@@ SPAD 和@@ SiPM。这将@@导致每辆车用@@于@@@@ ADAS 和@@安全内容@@（以@@美元@@计@@）的@@传感@@器@@@@从@@@@ 2022 年@@45 美元@@到@@@@2028 年@@87 美元@@。

用@@户体验@@：预计不会有真正的@@突破性技术@@@@，但@@会为@@舒适应用@@@@实施更多传感@@器@@@@。MEMS 传感@@器@@将@@用@@于@@改善电话通话和@@降噪应用@@@@@@。电容式传感@@器@@将@@取代物理按钮@@，雷达@@将@@用@@于@@乘员监控@@@@。此外@@，环境传感@@@@器将@@是@@改善车内空气质量@@的@@关键设备@@@@。

车身和@@底盘@@：主要创新将@@与@@制动和@@线控驱动技术@@的@@@@发展相关@@，以@@去除汽车@@的@@液压部件@@。在@@这里@@，磁性传感@@器@@对于@@踏板位@@置感测和@@电机@@位@@置监控@@至@@关重要@@。此外@@，我们@@预计@@智能@@ TPMS 模块的@@采用@@@@将@@缓慢进行@@，不仅可以@@测量@@轮胎压力@@@@@@，还可以@@向主处理@@单元提供@@有关轮胎质量@@、天气状况和@@汽车@@负载的@@基本信息@@。可以@@连接@@其@@他应用@@@@程序@@以@@监控@@驾驶员在@@座椅上@@的@@位@@置@@，并在@@@@长途旅行中@@随时@@间@@稍微调整其@@位@@置@@。

符合@@汽车@@标准@@的@@@@@@MEMS麦克@@风@@ 汽车@@在@@细心聆听@@

judy — Mon, 15 May 2023 06:53:43 +0000

作者@@：儒卓力@@@@汽车@@事业部产品@@销售@@经理@@ Ralf Hickl

汽车@@正在@@学习倾听@@——不仅是@@倾听车内的@@乘客@@，也倾听外部环境@@。这是@@因@@为@@@@来自@@@@车辆环境的@@声音@@信号@@可以@@提供@@有关其@@他道路@@使用@@@@者的@@重要信息@@，从@@而@@提升@@不断增强的@@驾驶员辅助系统@@和@@自@@动驾驶@@@@功能@@@@。

麦克@@风@@已经成为@@车辆内部的@@普遍配置@@@@，所有@@较新的@@车辆至@@少都配备了强制性@@eCall系统@@，以@@便在@@发生紧急情况时@@通过@@声音@@进行沟通@@。新的@@应用@@@@接踵而@@来@@，例如@@@@：

- 通过@@生成反声波而@@发挥作用@@的@@主动降噪@@（ANC）

- 道路@@状况记录@@

- 发动机@@@@/驾驶噪声@@的@@频谱分析@@，用@@于@@预防性维护以@@及@@@@状态和@@故障检测@@@@

- 应急车辆的@@警报探测@@，包括@@识别其@@方向@@

通过@@AEC-Q103认证@@的@@英飞凌@@@@IM68A130A MEMS (微机@@电系统@@@@)麦克@@风@@提供@@聆听功能@@@@：它提供@@模拟@@输出@@信号@@并具有@@@@集成@@式@@低噪声@@前置放大器@@@@(图@@1)，因@@而@@实现@@了只有@@–106 dBV(A)的@@低噪声@@本底和@@@@68 dB(A)的@@高信号@@@@/噪声@@比@@@@。同时@@@@，其@@声学过载点极限是@@@@130 dBSPL (声压级@@@@)。这些性能@@特点有助于扩大声学信号@@的@@动态范围@@，并且@@@@为@@非常柔和@@@@/遥远的@@声音@@以@@及@@@@非常响亮@@/接近的@@声音@@提供@@可理解性和@@信号@@保真度@@。

图@@1：TLGA封装@@IM68A130A MEMS麦克@@风@@ (图@@片@@来源@@@@：英飞凌@@)

IM68A130A具有@@出色的@@录音质量@@，外加介于@@10 Hz和@@16 kHz之间@@的@@@@直频响应特性@@。

对于@@语音识别算法@@@@来说@@，MEMS麦克@@风@@凭借@@高信噪比@@@@而@@提供@@可处理@@的@@数据@@@@@@。因@@此@@，即@@使以@@柔和@@的@@声调说出命令@@也能生成良好的@@信号@@@@。在@@车辆外面使用@@@@时@@@@，高信噪比@@@@有利于采集远处的@@声音@@@@，例如@@@@开启警报器的@@应急车辆正在@@靠近@@。

多个@@麦克@@风@@提供@@更多的@@选择@@@@

同时@@@@使用@@@@多个@@麦克@@风@@可提供@@@@更多的@@选择@@@@。因@@为@@在@@麦克@@风@@阵列中@@@@，来自@@@@一个@@@@声源的@@声音@@以@@不同的@@强度和@@时@@间@@偏移@@到@@达@@各个@@麦克@@风@@@@。用@@户可以@@从@@信号@@的@@差异中@@推断出声源的@@方向@@。可以@@采用@@@@数字信号@@处理@@从@@麦克@@风@@阵列信号@@来设置所需的@@方向特性@@（波束成形@@）。由@@于@@其@@灵敏度和@@相位@@响应的@@公差较小@@，IM68A130A也非常适合在@@@@阵列中@@使用@@@@@@。

使用@@@@A2B评测套件加快上@@市@@速度@@

当@@需要测试和@@优化带有@@多个@@符合@@汽车@@标准@@的@@@@@@@@MEMS麦克@@风@@的@@阵列时@@@@，英飞凌@@A2B评测套件是@@理想的@@选择@@@@，这款套件包含了通过@@@@A2B总线联网@@的@@多麦克@@风@@系统@@所需要的@@所有@@组件@@（图@@2）。每个@@@@从@@属模块可容纳四个@@麦克@@风@@@@。从@@属模块的@@封装@@是@@磁性的@@@@，可以@@附着在@@车体的@@金属板上@@@@（图@@3）。主单元@@中@@的@@@@32位@@Aurix系列@@微控制@@器@@负责数字信号@@处理@@@@。评测套件还带有@@用@@于@@各种配置@@@@（不同数量的@@从@@属单元或@@从@@属单元中@@的@@有源麦克@@风@@@@）的@@样本软件@@@@。

图@@2：英飞凌@@A2B评测套件及@@其@@组件@@：(1)带有@@Aurix系列@@微控制@@器@@的@@@@ECU主单元@@，(2)封装@@，(3)12 V插入式电源@@，(4)最多四个@@从@@属模块之一@@，(5)从@@属模块的@@磁性封装@@@@

图@@3：四个@@从@@属模块在@@车辆外部分布的@@实例@@

A2B评测套件的@@目标@@应用@@@@包括@@警报器检测@@@@、免提或@@语音控制@@@@，以@@及@@@@波束成形@@和@@主动噪声@@消除@@。

总结@@

随着@@车辆采用@@@@的@@感官感觉@@越来越人@@性化以@@及@@@@类别越来越多@@，自@@动化驾驶的@@进展就@@越大@@。英飞凌@@高性能@@@@模拟@@@@xenon MEMS麦克@@风@@，例如@@@@IM68A130A，能够确保实现@@声学环境的@@听觉@@感测@@。儒卓力@@@@产品@@组合还包括@@更多用@@于@@汽车@@@@的@@传感@@器@@@@产品@@@@，助力@@促进自@@动驾驶@@应用@@@@的@@发展@@。

“六边形@@”卫士出战@@！汇顶科技@@@@健康产品@@家族再添新成员@@

judy — Mon, 17 Apr 2023 06:17:32 +0000

汇顶科技@@@@近日@@发布新系列@@健康传感@@器@@产品@@@@——GH3300与@@GH7339系列@@，为@@日@@益壮大的@@消费@@级@@智能穿戴@@、医疗@@健康市场引入领先健康科技@@@@。新系列@@产品@@凭借@@高集成@@@@健康监测@@功能@@@@，全面提升@@的@@高精度@@检测@@@@，以@@及@@@@覆盖更多复杂场景的@@用@@户体验@@跃升@@，诠释了健康监测@@与@@管理的@@进化方向@@。

高集成@@@@，全面把握身心状况@@
后疫情时@@代@@@@，主动健康管理@@的@@观念深入人@@心@@，全天候无感监测@@@@、更丰富的@@生命体征感知@@已成为@@健康管理@@刚需@@。健康传感@@器@@的@@@@高集成@@@@度在@@助力@@可穿戴设备@@化身@@@@“腕上@@诊所@@”的@@同时@@@@@@，更考验其@@检测@@性能@@@@、功耗@@、小型@@化等@@多个@@指标表现@@。

得益于@@深厚的@@健康传感@@研发功底@@，汇顶科技@@@@新系列@@健康传感@@器@@在@@@@2.6mm*2.6mm的@@超小封装@@尺寸@@上@@@@，集成@@了多通道@@@@PPG、AC/DC双模式@@@@ECG、高精度@@生物阻抗测量@@@@（Bio-Z），实现@@心率@@、心率变异性@@、血氧饱和@@@@度@@、心电图@@@@（ECG）、身体成分@@(BIA)、皮肤电活动@@@@(EDA)、温@@度@@等@@多类体征监测@@@@。

同时@@@@，新系列@@传感@@器@@支持@@多达@@@@16路@@独立@@LED驱动通道@@@@，配合@@4路@@独立@@高精度@@@@RX通道@@，能以@@较低功耗@@@@实现@@最多@@64路@@光@@路@@设计@@@@，大幅提升@@@@信号@@采集的@@丰富性和@@准确@@性@@，助力@@客户产品@@更灵活@@的@@光@@路@@布局@@。

高精度@@，贴心关怀时@@刻在@@线@@
首次加入@@的@@生物阻抗测量@@功能@@@@，延续汇顶健康产品@@家族一贯的@@高精度@@特征@@。GH3300新系列@@产品@@创新搭载@@4线法@@阻抗测量@@@@，有效降低@@了接触阻抗对测量@@精度的@@影响@@，从@@而@@获取精准的@@体脂率等@@人@@体成分信息@@；同时@@@@该@@系列@@的@@@@低噪声@@@@EDA链路@@拥有@@出众的@@分辨率和@@信噪比@@@@性能@@@@，保证了情绪压力@@@@状态的@@精确反映@@。

此外@@，如@@何保证强光@@@@、低温@@等@@极端环境下@@的@@精确监测@@@@，一直是@@健康可穿戴的@@业界挑战@@。新系列@@传感@@器@@借助@@AFE电路@@设计@@优化@@，具备@@高达@@@@@@110dB的@@信噪比@@@@@@，以@@及@@@@优异的@@环境光@@抑制性能@@@@，大幅提升@@@@PPG信号@@质量和@@可测覆盖度@@，确保在@@强光@@@@、较深肤色@@、松佩戴等@@场景中@@@@，仍可对心率和@@血氧精确测量@@@@；同时@@@@ECG监测@@支持@@干电极@@应用@@@@@@，并将@@输入@@阻抗提升@@至@@@@10GΩ，在@@低温@@和@@干皮肤条件下@@仍有上@@佳表现@@，且@@支持@@@@AC/DC导联脱落检测@@@@，并满足医疗@@认证@@标准@@@@。

目前@@，汇顶科技@@@@新系列@@健康传感@@器@@产品@@已进入商业推广阶段@@，二季度即@@将@@大规模供货@@。我们@@4月@@28日@@将@@在@@@@@@“汇顶微讲堂@@”推出@@“创新技术@@@@••••健康守护@@”主题直播@@，敬请关注汇顶科技@@@@微信公众号@@@@，了解更多汇顶科技@@@@健康生物传感@@器@@的@@@@产品@@优势与@@创新应用@@@@@@。

哪些传感@@器@@嵌入@@式功能@@适用@@于@@我的@@应用@@@@@@？

judy — Mon, 10 Apr 2023 07:45:35 +0000

摘要@@：

本文介绍部分意法@@半导体@@@@MEMS传感@@器@@所具备@@的@@嵌入@@式可编程@@功能@@@@，特别介绍了有限状态机@@@@@@ (FSM)、机@@器@@学习内核@@ (MLC) 和@@智能传感@@器@@@@处理@@单元@@@@ (ISPU)。

1. 简介@@

意法@@半导体@@的@@数据@@@@处理@@方法@@不断变化@@，从@@传感@@器@@连续将@@数据@@流式传输到@@@@MCU进行处理@@和@@分析的@@标准@@解决方案@@@@，演变为@@在@@传感@@器@@中@@本地处理@@数据@@的@@边缘方法@@@@。

最近@@，意法@@半导体@@推出@@了独具匠心的@@@@MEMS传感@@器@@，它具有@@可编程@@逻辑@@和@@完全可编程@@@@@@DSP架构@@，能够降低@@功耗@@@@@@，减少@@I²C/SPI总线流量@@，减轻@@MCU负荷@@。

✦ 这种可编程@@逻辑@@架构@@旨在@@最大@@限度降低@@特定处理@@模型@@@@的@@功耗@@@@，同时@@@@可以@@运行@@@@FSM和@@MLC算法@@@@。触发中@@断@@时@@@@，MCU读取模型@@@@结果@@@@，还可以@@读取原始数据@@@@。

✦ 完全可编程@@@@DSP可以@@实现@@在@@传感@@器@@内部运行@@的@@任何自@@定义代码@@（需考虑计算和@@编译限制@@），MCU从@@传感@@器@@中@@读取处理@@后的@@数据@@@@@@。

2. 有限状态机@@@@ (FSM)

有限状态机@@@@是@@一种行为@@模型@@@@@@，由@@有限数量的@@状态组成@@@@，且@@状态之间@@会发生特定迁移@@，类似于流程图@@@@，能够处理@@内部和@@外部@@数据@@@@（通过@@传感@@器@@集线器配置@@@@）。多个@@状态机@@可以@@并行运行@@@@。

有限状态机@@@@方法@@适用@@于@@需要识别用@@户定义手势模式@@的@@所有@@应用@@@@@@。

最新意法@@半导体@@传感@@器@@采用@@@@@@@@FSM模型@@@@，并引入了自@@适应自@@配置@@@@ (ASC) 功能@@。这意味着@@，可以@@利用@@@@@@FSM中@@断@@来触发器件@@设置更改@@（包括@@ODR、FS、BW、功率模式@@和@@@@FIFO），因@@此@@MCU可以@@保持睡眠模式@@@@。

3. 机@@器@@学习内核@@ (MLC)

机@@器@@学习内核@@包含一组可配置@@参数和@@决策树@@。决策树的@@表示@@形式为@@二进制树@@，包含两类节点@@ - 内部节点和@@叶节点@@。决策树的@@内部节点按照@@ (if-then-else) 方法@@分成两个@@@@子节点@@，以@@便进入下@@一路@@径@@（可以@@是@@@@true或@@false）。决策树的@@叶节点不包含任何子节点@@，只包含一个@@@@用@@户定义的@@类@@ - 结果@@。

适用@@于@@通过@@归纳方法@@实现@@的@@应用@@@@@@，该@@方法@@涉及@@从@@观察结果@@中@@搜索模式@@@@。这类应用@@@@包括@@@@：活动@@识别@@、健身活动@@识别@@@@、运动@@强度检测@@@@、振动@@强度检测@@@@、携带位@@置识别和@@环境感知@@@@。

4. 智能传感@@器@@@@处理@@单元@@ (ISPU)

ISPU是@@一种小巧紧凑的@@超低功耗@@@@@@高性能@@@@可编程@@内核@@，它基于@@@@意法@@半导体@@开发@@的@@专有架构@@@@。这款内核支持@@处理@@内部@@（加速度@@计@@、陀螺仪和@@温@@度@@传感@@器@@@@）和@@外部@@（通过@@传感@@器@@集线器连接@@到@@传感@@器@@@@）数据@@。ISPU可以@@运行@@意法@@半导体@@@@ISPU工具链编译的@@@@C语言算法@@@@@@，也可以@@使用@@@@@@@@NanoEdge AI Studio生成异常检测@@库@@。该@@器件@@具备@@灵活@@的@@编程能力@@@@@@，适用@@于@@在@@不使用@@@@@@MCU的@@情况下@@@@，实现@@任何@@AI、传感@@器@@融合算法@@@@@@。

如@@需详细了解本主题@@，请阅读意法@@半导体@@社区中@@的@@本篇@@知识文章@@。

文章来源@@@@：意法@@半导体@@中@@国@@

揭秘元宇宙@@@@：近观@@ VR 设备@@及@@其@@超紧凑传感@@器@@@@

judy — Mon, 06 Mar 2023 02:13:56 +0000

元宇宙@@^*1是@@一个@@@@虚拟的@@在@@线空间@@，可以@@让用@@户通过@@虚拟化身@@@@（Avatars）畅享各种体验@@。虚拟世界不仅有游戏和@@有社交网@@络@@，还有娱乐@@和@@购物等@@服务@@。3D 计算机@@@@图@@形之所以@@@@能创造虚拟空间体验离不开显示@@器@@@@、控制@@器@@等@@@@ VR 设备@@的@@迅猛发展@@。本文将@@深度解析支撑着@@VR 设备@@小型@@化和@@高性能@@@@发展的@@@@ TDK 传感@@器@@技术@@@@。

元宇宙@@正在@@引起人@@们极大的@@兴趣@@

元宇宙@@是@@一个@@@@由@@计算机@@@@生成的@@跨网@@三维空间@@。用@@户可以@@用@@虚拟化身@@享受游戏@@、音乐等@@其@@他娱乐@@项@@目@@，与@@世界各地的@@用@@户交流@@，尽情地购物@@，并在@@@@不断膨胀的@@空间里畅享各种服务@@。

人@@们普遍认为@@@@@@，元宇宙@@拥有@@的@@潜力@@@@之大@@，已经堪比@@最初的@@互联网@@革命@@。预计元宇宙@@将@@蔓延到@@各行各业@@，包括@@社交网@@络@@、娱乐@@、零售@@、教育等@@@@。据估计@@，到@@ 2030 年@@，全球元宇宙@@市场将@@增长到@@@@ 6788 亿@@美元@@@@（78.8705 万@@亿@@日@@元@@）。

全球元宇宙@@市场的@@趋势和@@预测@@@@（按收入计算@@）

资料@@来源@@@@：由@@日@@本@@总务省发布的@@@@《2022 年@@信息通信@@现状报告概览@@》

探索元宇宙@@离不开@@ VR 设备@@

现如@@今@@@@，具备@@ 3D 图@@形功能@@的@@高性能@@@@@@PC和@@智能手机@@@@迅猛发展@@，用@@于@@元宇宙@@交易的@@加密货币和@@@@ NFT（非同质化代币@@）^*2的@@数量大幅激增@@，以@@及@@@@头戴式显示@@器@@@@ (HMD) 和@@控制@@器@@等@@@@@@ VR 设备@@日@@益精进@@，这一切都加速了元宇宙@@的@@爆炸式扩张@@。用@@户只要带上@@头戴式显示@@器@@@@，就@@能沉浸在@@由@@高分辨率@@@@ 3D 图@@形渲染的@@虚拟空间中@@@@。

头戴式显示@@器@@通常@@配有可为@@每只眼睛@@独立成像的@@多个@@显示@@器@@@@，图@@像@@之间@@有视@@差@@，因@@此@@用@@户可以@@通过@@三维感知@@计算机@@@@生成的@@空间@@。除此之外@@，设备@@会根据@@头部的@@角度@@、方向和@@运动@@轨迹来调整图@@像@@@@，让用@@户完全沉浸于虚拟空间@@。由@@此可见@@，能够检测@@出头部最细微运动@@的@@传感@@器@@@@组件性能@@就@@是@@提供@@超现实体验的@@关键@@。

VR 眼镜的@@工作原理@@

显示@@器@@会根据@@头部的@@运动@@和@@倾斜角度来调整图@@像@@的@@显示@@@@。用@@户通过@@手持控制@@器@@做出的@@任何动作也都会反映到@@图@@形当@@中@@@@，让用@@户获得身临其@@境般的@@虚拟体验@@。

VR 设备@@传感@@器@@的@@@@性能@@要求@@

VR 设备@@依靠大量传感@@器@@来检测@@@@用@@户动作@@，并将@@信息传递给@@ VR 处理@@器@@。在@@所有@@传感@@器@@中@@@@，运动@@传感@@器@@@@尤为@@重要@@，其@@通过@@加速度@@传感@@器@@和@@@@陀螺仪检测@@用@@户头部和@@手部在@@@@ 3DoF（自@@由@@度@@）范围内@@的@@运动@@和@@旋转@@情况@@。

三轴@@陀螺仪@@可测量@@旋转@@角速率@@，并进一步转@@换为@@旋转@@角度@@，而@@三轴@@加速度@@传感@@器@@则@@可测量@@@@ x、y 和@@ z 轴@@上@@的@@线性运动@@加速度@@和@@重力@@的@@组合@@，然后@@结合@@角速度数据@@@@，估算地球坐标系中@@的@@@@ 3D 方位@@@@。

6 轴@@ IMU（惯性测量@@设备@@@@）在@@单个@@芯片中@@@@集成@@了一个@@@@@@ 3 轴@@加速度@@传感@@器@@和@@@@一个@@@@@@ 3 轴@@陀螺仪@@，它可通过@@头戴式显示@@器@@测量@@头部方向和@@姿势@@，还可以@@通过@@手持控制@@器@@测量@@手部运动@@@@。VR 设备@@的@@性能@@和@@用@@户体验@@与@@其@@内部运动@@传感@@器@@@@的@@准确@@性和@@响应能力@@@@密切相关@@。

TDK 运动@@传感@@器@@@@的@@卓越性能@@@@

TDK 的@@ ICM-456xy 是@@一款@@拥有@@超高性能@@@@的@@@@@@ 6 轴@@ MEMS 传感@@器@@系列@@@@，它由@@@@一个@@@@@@ 3 轴@@陀螺仪@@和@@一个@@@@@@ 3 轴@@加速度@@传感@@器@@组成@@@@@@。其@@封装@@@@（Package）尺寸@@只有@@ 2.5 x 3 x 0.81 mm，小到@@可以@@放在@@指尖上@@@@，可以@@安装在@@各种设备@@中@@@@，包括@@ VR 及@@其@@他可穿戴设备@@@@。

开发@@该@@产品@@的@@@@ TDK 集团公司@@@@ InvenSense 的@@产品@@营销总监@@ Song Li 给出了对@@ VR 设备@@中@@所用@@传感@@器@@的@@@@要求@@。“硬件限制是@@拓宽元宇宙@@接受度的@@一大挑战@@。要享受元宇宙@@@@，AR/VR 头戴式显示@@器@@和@@控制@@器@@必不可少@@，但@@目前@@的@@设备@@都太过笨重@@，而@@且@@@@电池@@续航时@@间@@也不够长@@。因@@此@@我们@@需要体积更小@@@@、性能@@更高@@、工作时@@间@@更长的@@传感@@器@@@@@@。”

作为@@@@ TDK SmartMotion® 系列@@MEMS 运动@@传感@@器@@@@的@@最新产品@@@@，ICM-456xy 是@@全球首个@@采用@@@@@@ BalancedGyro™ 技术@@的@@@@ IMU。该@@技术@@使陀螺仪实现@@了出色的@@减震性和@@温@@度@@稳定性@@，可保障高精度@@的@@稳定运行@@@@。这款运动@@传感@@器@@@@具有@@革命性意义@@，实现@@了业界最低的@@功耗@@@@，并支持@@机@@器@@学习@@/传感@@器@@芯片融合@@。

Song Li 还补充道@@：“作为@@@@ MEMS（微机@@电系统@@@@）运动@@传感@@器@@@@领域的@@@@领导者@@，InvenSense 在@@ MEMS 和@@ ASIC 设计@@方面拥有@@丰富经验@@，我们@@也因@@此@@能够利用@@@@最新的@@节能技术@@制造高精度@@@@、低噪声@@的@@传感@@器@@@@@@。我们@@相信@@ ICM-456xy 可以@@为@@下@@一代@@ VR 设备@@的@@开发@@做出重大贡献@@。”

VR 设备@@在@@连接@@现实与@@虚拟空间方面发挥着关键作用@@@@，其@@中@@@@安装的@@微型@@运动@@传感@@器@@@@能够进一步提高设备@@性能@@并实现@@小型@@化@@。TDK 技术@@正在@@使元宇宙@@体验更贴近我们@@的@@@@生活@@，也更真实@@。

ICM-456xy MEMS 运动@@传感@@器@@@@

如@@需了解更多有关@@ SmartMotion® 系列@@新品@@ TDK ICM-456xy 6 轴@@运动@@传感@@器@@@@的@@信息@@，请访问@@ InvenSense 网@@站@@。

术语@@

1. 元宇宙@@：元和@@宇宙的@@组合词@@，指在@@计算机@@@@及@@其@@服务中@@构建的@@三维虚拟空间@@。

2. NFT：全称@@ Non-Fungible Token（非同质化代币@@）。在@@区块链中@@发行和@@交易的@@一种带防伪令牌@@（所有@@权凭证@@）的@@数字数据@@@@，类似于加密货币@@。

SiPM传感@@器@@提升@@@@LiDAR的@@性能@@表现@@

judy — Fri, 03 Mar 2023 02:09:21 +0000

LiDAR（激光@@雷达@@@@）是@@一种测距技术@@@@，越来越多地用@@于@@移动@@测距@@、汽车@@ADAS（高级@@驾驶员辅助系统@@@@）、手势识别和@@@@3D映射@@等@@应用@@@@@@，市场发展潜力@@@@极为@@惊人@@@@。本文将@@为@@您介绍@@LiDAR的@@发展趋势@@，以@@及@@@@由@@安森美@@@@（onsemi）所推出@@的@@硅光@@电倍增管@@（SiPM）直接飞行时@@间@@@@（dToF）LiDAR平台@@开发@@套件@@@@。

LiDAR采用@@@@ToF技术@@来测量@@距离@@

LiDAR早先称为@@光@@雷达@@@@，因@@为@@那时@@使用@@@@的@@光@@源均非激光@@@@，但@@自@@激光@@器出现以@@来@@，激光@@作为@@@@高亮度@@@@、低发散的@@相干光@@特别适合作光@@雷达@@的@@光@@源@@，所以@@@@光@@雷达@@均使用@@@@激光@@器作光@@源@@，名@@称也就@@统称为@@激光@@雷达@@@@了@@。

LiDAR是@@一种集激光@@@@，全球定位@@@@系统@@@@（GPS）和@@惯性导航系统@@@@（INS）三种技术@@于一身的@@系统@@@@，用@@于@@获得点云@@数据@@并生成精确的@@数字化@@三维模型@@@@@@。这三种技术@@的@@@@结合@@@@，可以@@在@@@@@@一致绝对测量@@点位@@的@@情况下@@@@获取周围的@@三维实景@@。

LiDAR系统@@主要由@@激光@@器@@、相控阵@@、微机@@电系统@@@@、扫描仪@@和@@光@@学组件@@、光@@电探测器和@@接收器@@电子@@器件@@@@、定位@@@@和@@导航系统@@@@、传感@@器@@等@@几个@@主要组件构成@@。依照不同的@@设计@@理念@@，可以@@分类成基于@@方向@@、基于@@扫描机@@制@@、基于@@平台@@等@@不同类型@@@@。

LiDAR采用@@@@飞行时@@间@@@@（Time of flight, ToF）技术@@来测量@@距离@@，量测物质@@、粒子或@@是@@波@@（声波或@@电磁波@@）在@@介质中@@行进需要的@@时@@间@@@@@@，其@@可以@@用@@直接的@@方式侦测行进物体@@@@，称为@@直接飞行时@@间@@@@@@（dToF），也可以@@用@@间接的@@散射光@@进行量测@@，称为@@间接飞行时@@间@@@@（iToF），通过@@计算发射信号@@与@@其@@回波之间@@的@@@@时@@间@@延迟@@来计算距离@@。iToF适用@@于@@更短距离的@@深度传感@@应用@@@@@@，并在@@@@室内环境和@@传感@@器@@@@没有受到@@阳光@@直射的@@环境中@@@@使用@@@@@@，dToF则@@适用@@于@@短程和@@长程的@@深度传感@@应用@@@@@@。

SiPM传感@@器@@具有@@@@LiDAR所需的@@性能@@@@

SiPM是@@一种传感@@器@@@@，是@@基于@@在@@普通硅衬底上@@实现@@的@@单光@@子雪崩二极管@@（SPAD）的@@固态单光@@子敏感器件@@@@，可应对低至@@@@单光@@子水平的@@低光@@信号@@的@@感测@@、计时@@和@@量化挑战@@。传统上@@@@属于光@@电倍增管@@（PMT）领域的@@@@SiPM现在@@@@提供@@了一种极具吸引力@@的@@替代方案@@，它结合@@了@@PMT的@@低光@@检测@@能力@@@@@@，同时@@@@提供@@固态传感@@器@@@@的@@所有@@优势@@。SiPM具有@@低电压@@操作@@@@、对磁场不敏感@@、机@@械坚固性和@@出色的@@响应均匀性等@@特点@@。由@@于@@这些特性@@，SiPM在@@医学成像@@、危险和@@威胁检测@@@@、生物光@@子学@@、高能物理和@@@@LiDAR领域迅速获得了经过验证@@的@@性能@@@@。

使用@@@@SiPM作为@@@@光@@电传感@@器@@与@@@@APD、PIN二极管和@@@@PMT等@@替代传感@@器@@技术@@@@相比@@@@具有@@许多优势@@，特别是@@对于@@移动@@和@@大批量产品@@@@。SiPM是@@一种单光@@敏@@、高性能@@@@、固态传感@@器@@@@，它由@@@@带有@@集成@@焠火电阻器的@@紧密排列的@@@@SPAD传感@@器@@组成@@@@，从@@而@@形成具有@@高增益@@@@（~1x106）、高检测@@效率@@（> 50%）和@@快速@@定时@@@@（次纳秒的@@上@@升时@@间@@@@）的@@产品@@特性@@。

与@@传统的@@@@@@PMT相比@@@@，光@@电子@@增益通常@@更具确定性@@，从@@而@@导致极低至@@@@可忽略的@@超额噪声@@系数@@。因@@此@@，固定数量的@@检测@@到@@的@@光@@子的@@@@SNR（信噪比@@@@）可以@@高于@@PMT。相反@@，PMT的@@随机@@增益通常@@需要更多检测@@到@@的@@光@@子才能获得相同@@的@@@@SNR。如@@果大量的@@@@SPAD排列在@@一起@@，动态范围可以@@比@@@@PMT大几个@@数量级@@@@，从@@而@@在@@不饱和@@@@的@@情况下@@@@@@，实现@@更快@@的@@成像速率或@@更高的@@@@SNR。此外@@，硅电子@@器件@@的@@大规模生产@@，使得@@SiPM的@@制造成本相对于@@真空管而@@言将@@更为@@低廉@@。

高增益和@@高带宽的@@@@SiPM传感@@器@@

在@@物联网@@@@@@（IoT）中@@，越来越多的@@测距和@@传感@@应用@@@@希望从@@低功耗@@@@@@、高性能@@@@SiPM技术@@中@@获益@@。特别是@@使用@@@@对人@@眼安全的@@近红外@@@@（NIR）波长@@的@@@@LiDAR应用@@@@，例如@@@@汽车@@@@ADAS、3D深度图@@@@、移动@@、消费@@和@@工业@@测距@@。

为@@了利用@@@@@@SiPM传感@@器@@的@@@@高增益和@@高带宽@@，可以@@使用@@@@@@dToF以@@最低的@@功率预算提供@@精确的@@测距@@。安森美@@SiPM的@@高灵敏度@@允许使用@@@@低功率激光@@器来提高眼睛@@安全性@@。安森美@@已经创建@@了一个@@@@软件@@模型@@@@@@，允许在@@各种输入@@条件下@@准确@@确定系统@@性能@@@@，以@@及@@@@一个@@@@包含@@SiPM传感@@器@@的@@@@硬件测距平台@@@@。利用@@@@SiPM传感@@器@@的@@@@高增益和@@高带宽@@，dToF可用@@于@@@@提供@@高达@@@@@@23米@@的@@精确测距@@，而@@不会影响电池@@寿命@@。

安森美@@推出@@的@@@@SiPM传感@@器@@可以@@提供@@从@@@@250 nm到@@1100 nm的@@单光@@子检测@@@@，支持@@低电压@@可易于实现@@系统@@要求@@，拥有@@低功耗@@@@特性@@，能以@@较低的@@工作电压@@和@@简单的@@读出电路@@允许低功耗@@@@设计@@@@，具有@@高带宽和@@快速@@响应时@@间@@@@，可最小化范围测量@@时@@间@@@@，并能够利用@@@@低激光@@功率@@dToF测距技术@@的@@@@优势@@，拥有@@低噪声@@和@@高增益特性@@，可实现@@良好的@@@@SNR，采用@@@@标准@@@@CMOS制造工艺@@，具备@@低成本@@@@、高度@@一致和@@可扩展的@@生产@@，并采用@@@@小尺寸@@@@SMT封装@@，可提供@@@@仅@@1 mm的@@传感@@器@@@@。

SiPM dToF LiDAR平台@@开发@@套件@@@@

由@@安森美@@推出@@的@@@@@@SiPM dToF LiDAR平台@@开发@@套件@@@@，展示了一个@@@@完整的@@测距应用@@@@@@，并帮助开发@@人@@员熟悉底层技术@@和@@所有@@必要的@@构建模块@@。此外@@，该@@套件有助于评估系统@@的@@@@核心组件@@，例如@@@@SiPM传感@@器@@。通过@@硬件@@上@@提供@@的@@测试点和@@@@GUI上@@的@@各种功能@@和@@可配置@@参数@@，开发@@人@@员将@@找到@@一种快速@@且@@用@@户友好的@@方式来评估套件@@@@，并加快应用@@@@开发@@的@@速度@@。

这个@@高度@@集成@@的@@@@SECO-RANGEFINDER-GEVK开发@@工具套件@@，是@@一套采用@@@@@@SiPM dToF的@@LiDAR平台@@，该@@开发@@板提供@@即@@插即@@用@@功能@@@@，它由@@@@SiPM组成@@，它是@@一种单光@@敏@@@@、高性能@@@@、固态传感@@器@@@@，是@@一个@@@@单点测距仪应用@@@@的@@完整开发@@套件@@@@，适用@@于@@需要成本优化的@@工业@@和@@商业应用@@@@@@。

这个@@开发@@工具套件@@是@@基于@@安森美@@最新的@@@@NIR SiPM（RB系列@@），并集成@@了所有@@必要的@@系统@@组件@@，包含了所有@@基本子系统@@@@，用@@于@@涉及@@激光@@和@@参考电路@@@@（Tx）、接收电路@@@@（Rx）、电源管理系统@@@@、以@@及@@@@核心@@FPGA和@@UART通信@@的@@应用@@@@@@。这个@@套件包括@@一个@@@@多功能@@@@GUI，可以@@对测距性能@@进行全面评估@@，并可以@@调整系统@@变量@@，例如@@@@SiPM-RB光@@电倍增管的@@脉冲数或@@偏置电压@@@@。

SECO-RANGEFINDER-GEVK开发@@工具套件@@可用@@于@@@@单点应用@@@@的@@@@dToF操作@@，具有@@大于@@0.11米@@至@@@@23米@@的@@可探测范围@@，运行@@方便快捷@@，具有@@专用@@的@@用@@户友好的@@@@GUI，可进行开箱即@@用@@操作@@@@，系统@@变量可调节@@，并可优化系统@@成本@@，内置时@@间@@@@-数字转@@换器@@（TDC），基于@@FPGA（ice3），约@@为@@@@85ps仓宽度@@，可执行自@@动@@TDC校准@@（FPGA参考时@@钟@@），支持@@不同电源选项@@@@，包括@@USB（5V）与@@PMOD连接@@器@@（3.3V），并具有@@@@优化的@@系统@@成本@@。

该@@套件采用@@@@的@@激光@@和@@光@@学器件@@包括@@@@RB系列@@SiPM传感@@器@@、905nm激光@@二极管发射器@@@@、650-1050 nm镀膜的@@@@BK7平凸透镜@@，可最大@@化@@测量@@距离@@，并具有@@@@905±5nm带通光@@学滤波器@@@@（FWHM为@@30±5 nm）用@@于@@接收电路@@@@@@，可在@@@@所选频谱中@@达@@到@@最高灵敏度@@@@，并符合@@@@BS EN 60825−1:2014在@@正常操作@@条件和@@单一故障条件下@@对@@1类激光@@产品@@的@@功率要求@@，且@@通过@@符合@@激光@@安全标准@@@@IEC/EN 60825-1:2014和@@21 CFR 1040.10和@@1040.11（第@@56号激光@@通告的@@偏差除外@@）与@@FDA标准@@认证@@@@。

此开发@@平台@@还带有@@蓝牙@@®开发@@套件@@（BDK−GEVK）和@@其@@他各种传感@@器@@和@@@@执行器的@@可扩展系统@@@@，并提供@@@@多种软件@@@@，包括@@适用@@于@@各种工业@@和@@物联网@@@@应用@@@@的@@软件@@可调设置@@、基于@@FPGA的@@TDC，支持@@读出@@、通信@@接口@@@@，以@@及@@@@两个@@@@稳压偏置电源的@@控制@@@@。该@@开发@@平台@@可应用@@@@于室内导航和@@测距@@（探测距离可达@@@@23m）、碰撞检测@@@@、3D映射@@等@@应用@@@@@@。

结语@@

随着@@LiDAR相关技术@@的@@@@逐渐成熟@@，其@@成本也逐渐降低@@到@@市场可接受的@@程度@@，结合@@自@@动驾驶@@技术@@的@@@@发展@@，有更多的@@汽车@@@@也开始大量采用@@@@@@LiDAR系统@@来侦测距离@@、避免碰撞@@、创建@@3D映射@@，另外@@在@@消费@@性产品@@市场中@@@@，扫地机@@器@@人@@@@@@、无人@@机@@@@等@@产品@@@@，也是@@@@LiDAR的@@重要应用@@@@领域@@，未来的@@@@市场潜力@@@@极为@@可观@@，值得有兴趣的@@厂家加快脚步投入相关产品@@开发@@@@，抢占市场商机@@@@。

文章来源@@@@：Arrow Solution

什么是@@以@@柔软@@性和@@顺应性@@为@@优势的@@@@“软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@”？

judy — Tue, 28 Feb 2023 02:38:37 +0000

说到@@机@@器@@人@@@@@@，通常@@联想到@@的@@是@@代表性的@@工业@@用@@机@@器@@人@@@@@@那种硬质@@@@、强劲有力@@@@、准确@@且@@能快速@@驱动@@的@@机@@器@@人@@@@@@。近年@@来@@，检测@@到@@与@@人@@的@@微小接触后就@@会自@@动停止@@的@@@@、能够放在@@操作@@人@@员身边安全使用@@@@的@@协作机@@器@@人@@@@被广泛用@@于@@制造现场@@。然而@@@@，“软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@”不仅仅是@@指由@@柔性材料@@制成并能够完成柔韧性动作的@@机@@器@@人@@@@的@@技术@@@@ ...

什么是@@不同于以@@往机@@器@@人@@@@科技@@@@的@@@@“软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@”？

代表性的@@工业@@用@@机@@器@@人@@@@@@，硬质@@、强劲有力@@@@、准确@@且@@能快速@@驱动@@，例如@@@@能对汽车@@车身和@@建材的@@目标@@部位@@连续进行严酷的@@焊接作业@@，或@@使用@@@@高功率激光@@切割金属等@@硬质@@材料@@@@，亦或@@是@@拣选重型@@材料@@和@@部件的@@机@@器@@人@@@@等@@@@（下@@图@@@@）。

强劲有力@@@@且@@能准确@@运作的@@工业@@机@@器@@人@@@@示例@@

此外@@，检测@@到@@与@@人@@的@@微小接触后就@@会自@@动停止@@等@@之类的@@能够放在@@操作@@人@@员身边安全使用@@@@的@@协作机@@器@@人@@@@近年@@来@@也被广泛用@@于@@制造现场@@。协作机@@器@@人@@@@可以@@按照指示或@@传感@@@@，代替人@@去完成需要强大力@@矩和@@准确@@性的@@作业@@，它们能够克@@服人@@特有的@@不确定性@@，并弥补人@@无法@@拥有@@的@@力@@量和@@劳动力@@@@。从@@这一点来看@@，协作机@@器@@人@@@@可以@@说@@是@@处于以@@往工业@@用@@机@@器@@人@@@@的@@延长线上@@@@。

另一方面@@，“软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@”的@@意思是@@指@@，由@@柔性材料@@制成并能够完成柔韧性动作的@@软体机@@器@@人@@@@@@的@@技术@@@@。以@@往的@@机@@器@@人@@@@技术@@主要是@@力@@求弥补人@@所不具备@@的@@性质@@，而@@软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@所展现的@@设计@@观念则@@与@@此不同@@。比@@方说@@也有很多软体机@@器@@人@@@@@@是@@从@@自@@然界生物和@@人@@体构造等@@方面获取灵感以@@及@@@@模仿其@@动作而@@设计@@的@@@@。

软体机@@器@@人@@@@@@有各种各样的@@类型@@@@，它们不仅能够完成柔韧的@@动作@@，同时@@@@还被称之为@@@@“以@@特有的@@@@‘顺应性@@’为@@优势的@@机@@器@@人@@@@@@”。这种顺应性@@正是@@与@@以@@往机@@器@@人@@@@科技@@@@有着巨大差异的@@要素@@。

软体机@@器@@人@@@@@@不仅能拣选形状不规则@@的@@工件以@@及@@@@完成灵活@@应变的@@动作@@，还能在@@狭窄复杂且@@形状不规则@@的@@空间中@@进行作业等@@@@。另外@@，还可以@@应用@@@@在@@直接辅助人@@体这样的@@用@@途上@@@@。因@@此@@不仅仅是@@制造现场@@，在@@众多场面@@，人@@们正期@@待着活用@@软体机@@器@@人@@@@@@来实现@@高效化@@。

软体机@@器@@人@@@@@@可灵活@@应对形状不规则@@的@@物品或@@易碎物品的@@示例@@

“软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@”的@@驱动方法@@@@、技术@@和@@用@@途@@

软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@领域正针@@对各种目的@@和@@课题@@，以@@多种多样的@@方法@@开展着机@@器@@人@@@@的@@研究开发@@@@。无论哪种方法@@@@，其@@解决方案@@都是@@将@@软体机@@器@@人@@@@@@特有的@@柔韧性以@@及@@@@@@“顺应性@@”的@@要素加入@@到@@构造和@@构成材料@@中@@@@，这一点可以@@说@@是@@特色所在@@@@。

下@@面就@@来介绍一下@@软体机@@器@@人@@@@@@的@@驱动方法@@@@@@、技术@@、应用@@@@实例@@。

用@@柔性材质制成的@@软体机@@械手@@

以@@往的@@机@@械手大多是@@用@@金属等@@硬质@@材料@@制成@@，所以@@@@具备@@力@@度方面的@@强劲性和@@工件尺寸@@上@@的@@高精度@@@@。另一方面@@，如@@果是@@用@@软性较高的@@树脂等@@制成@@，并且@@@@是@@通过@@气压来控制@@软体机@@械手的@@驱动方法@@@@@@，就@@可以@@用@@恰到@@好处的@@力@@度@@，去抓住装在@@柔质容器中@@的@@食品@@、薄玻璃杯@@、纸制容器等@@容易损坏的@@东西并进行搬运@@。或@@者只用@@一种机@@械手@@，就@@能抓住尺寸@@和@@形状各式各样的@@对象物@@。

另外@@还有一种开发@@而@@成的@@驱动方法@@@@是@@@@，用@@柔性金属丝将@@对象物圈起来@@，通过@@巧妙调节所圈范围来直接拣选容易破碎的@@加工食品等@@对象物@@。

硬度和@@形状能够变化的@@夹具@@

除了@@柔性之外@@，还有一种只有一个@@@@夹具并能根据@@需要改变夹具的@@硬度和@@形状的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@。例如@@@@，有一种将@@粉状物体@@放入袋中@@制成的@@夹具@@，在@@含有一定程度的@@空气时@@@@，夹具是@@柔软@@的@@@@。如@@果抽去空气@@，粉体之间@@的@@@@间隙消失@@，夹具就@@会变硬@@，固定成当@@时@@@@的@@形状@@。这种构造被称为@@阻塞@@（jamming）。如@@果将@@其@@作为@@@@机@@器@@人@@@@的@@夹具来使用@@@@@@，那么@@只用@@一台机@@器@@人@@@@就@@能应对作业所需的@@硬度和@@柔软@@性@@，例如@@@@抓住复杂且@@不规则@@的@@物体@@@@，或@@按押对象物和@@按钮等@@@@。在@@需要灵活@@性应对的@@灾害现场开展救助活动@@等@@方面@@，安装有这种阻塞构造夹具的@@机@@器@@人@@@@的@@活用@@正备受期@@待@@。

模仿自@@然界生物的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@

检验纤细管道内部等@@@@、在@@人@@的@@手无法@@触及@@的@@地方进行作业时@@@@，使用@@@@能够顺应检验对象的@@软体机@@器@@人@@@@@@就@@能有效提高作业效率@@。比@@方说@@，如@@果是@@模仿蚯蚓和@@蛇等@@生物的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@，那么@@即@@使是@@@@在@@形状细小复杂的@@管道内部@@，也可以@@自@@由@@进入并对管道内部进行非破坏性的@@详细检验和@@检查等@@@@。

另外@@还有人@@开发@@出一种模仿大象鼻子和@@章鱼脚的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@，它们能够完成至@@今为@@止多轴@@机@@器@@人@@@@无法@@完成的@@复杂且@@灵活@@的@@动作@@。并且@@@@，还有一种软体机@@器@@人@@@@@@安装有照相机@@@@@@，即@@使是@@@@在@@潜水员无法@@进入的@@错综复杂的@@海里@@，它也能用@@模仿鱼类的@@柔软@@动作@@，一边游泳一边进行拍摄@@。这种软体机@@器@@人@@@@@@目前@@正得到@@活用@@@@。另外@@在@@宇宙探索领域中@@@@，由@@于@@以@@往的@@地面探测器无法@@用@@于@@木星这类巨大气体行星的@@卫星探索@@，所以@@@@目前@@正在@@研究模仿乌贼的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@。

具有@@模仿肌肉构造的@@软体机@@器@@人@@@@@@@@

人@@体每条腿各有@@3个@@关节@@，但@@即@@使是@@@@@@6轴@@的@@机@@器@@人@@@@@@，也无法@@做到@@同样灵活@@细腻的@@动作@@。这是@@因@@为@@@@人@@体为@@驱动这@@3个@@关节@@，使用@@@@了多达@@@@50块的@@肌肉@@。因@@此@@也有一种人@@工肌肉就@@是@@从@@这种解剖学式的@@观点出发而@@开发@@的@@@@。

人@@工肌肉是@@将@@多根外径纤细@@、柔韧且@@伸缩性强的@@特殊材质的@@金属丝绑在@@一起@@，用@@气压进行控制@@@@，使其@@像人@@体肌肉一样@@活动@@@@。在@@这样的@@人@@工肌肉领域中@@@@，实证研究正以@@多样化形态不断向实用@@化发展@@，它除了@@能应用@@@@在@@独立的@@软体机@@器@@人@@@@@@方面以@@外@@，还能应用@@@@在@@支持@@人@@体动作和@@姿势的@@福利护理用@@具上@@@@，以@@及@@@@纤维材料@@中@@采用@@@@了纤细人@@工肌肉的@@动力@@服等@@方面@@。

电子@@所需要具备@@的@@灵活@@性和@@与@@软体机@@器@@人@@@@@@的@@亲和@@性@@

除了@@机@@器@@人@@@@科技@@@@领域@@，在@@电子@@领域中@@@@，使用@@@@柔性素材实现@@柔软@@性且@@能弯曲能扭转@@的@@电子@@设备@@@@——柔性电子@@@@（柔性电路@@@@）的@@需求@@也在@@不断高涨@@。

其@@理由@@是@@@@，IoT（物联网@@@@）设备@@和@@可穿戴设备@@等@@的@@外形低高度@@化和@@高功能@@化@@，以@@及@@@@因@@此@@而@@产生的@@搭载部件的@@小型@@化和@@高密度化@@。除此之外@@，人@@们对壳体形状和@@尺寸@@@@、可活动@@部分的@@设计@@自@@由@@度@@以@@及@@@@提高这方面可用@@性的@@要求也越来越多@@。

在@@柔性电子@@@@中@@@@，具有@@代表性的@@可以@@说@@是@@@@“FPC（柔性电路@@@@板@@，Flexible Printed Circuits）”，这是@@在@@具有@@绝缘性且@@薄而@@柔软@@的@@树脂制的@@带基薄膜上@@@@，层压上@@铜箔等@@导电性金属后形成电路@@的@@一种电路@@板@@。

除此之外@@还有可在@@@@小型@@壳体的@@狭窄内部弯曲且@@紧密搭载的@@电路@@板@@、可弯曲的@@@@LCD显示@@器@@、OLED显示@@器@@、薄膜电池@@@@（薄膜太阳能电池@@@@@@、弧形电池@@@@）等@@。此外@@，目前@@还出现了使用@@@@印刷电子@@技术@@的@@@@传感@@器@@@@类等@@产品@@@@。印刷电子@@技术@@是@@将@@精致的@@图@@形印刷在@@薄膜等@@上@@面@@，在@@能弯曲的@@材料@@上@@制成电路@@的@@一种电子@@技术@@@@。

折叠式智能手机@@@@之类的@@电子@@设备@@就@@是@@上@@述柔性电子@@@@的@@代表性用@@途@@。柔性电子@@@@作为@@@@不妨碍软体机@@器@@人@@@@@@灵活@@动作的@@重要设备@@@@，预计应用@@@@实例@@也会越来越多@@。

另外@@，村田制作所一直以@@来@@也开发@@制造出了@@带有@@软引线且@@热响应性高的@@@@NTC热敏电阻@@，以@@及@@@@用@@环保性的@@@@柔性材料@@制成的@@压电薄膜传感@@器@@@@等@@商品@@。

上@@述的@@柔性电子@@@@技术@@具备@@着在@@更接近人@@和@@社会的@@地方充分发挥优势的@@潜力@@@@@@。另外@@，从@@其@@@@“柔软@@、灵活@@、顺应性@@强@@”这些方面来看@@，柔性电子@@@@可以@@说@@是@@与@@软体机@@器@@人@@@@@@科技@@@@具有@@高度@@亲和@@性的@@一项@@技术@@@@。实际上@@也有在@@软体机@@器@@人@@@@@@上@@使用@@@@柔性传感@@器@@等@@的@@柔性电子@@@@设备@@的@@实例@@。

因@@此@@，我们@@不难想象@@，未来将@@具备@@灵活@@性和@@柔软@@性的@@@@“机@@器@@人@@@@科技@@@@”和@@“电子@@”这两方面的@@技术@@与@@构思完美结合@@@@，实现@@更高水准的@@技术@@@@，就@@能让软体机@@器@@人@@@@@@在@@更广泛的@@用@@途中@@得到@@活用@@@@。

文章来源@@@@： Murata村田中@@国@@

传感@@器@@在@@自@@动驾驶@@@@中@@的@@应用@@@@@@

judy — Fri, 24 Feb 2023 08:10:36 +0000

要点@@

信息感知@@是@@实现@@自@@动驾驶@@算法@@@@的@@基础和@@源泉@@。对周围环境做出全面地识别和@@判断是@@保证智能汽车@@@@安全行驶的@@前提条件@@。目前@@，摄像头@@、毫米@@@@波雷达@@@@、超声波雷达@@@@和@@激光@@雷达@@@@都是@@自@@动驾驶@@领域常用@@的@@传感@@器@@@@@@。传感@@器@@技术@@@@的@@发展和@@进步@@，对于@@车辆在@@复杂驾驶环境中@@@@感知@@能力@@@@的@@提升@@至@@关重要@@。

摄像头@@

摄像头@@是@@当@@今智能汽车@@@@最不可或@@缺的@@传感@@器@@@@@@。它的@@分辨率高@@，通过@@深度神经网@@络学习进行模型@@@@标定@@、目标跟踪@@和@@障碍物@@识别@@，可用@@于@@@@车外的@@道路@@环境感知@@和@@车内驾驶员和@@乘客的@@监控@@@@。汽车@@制造商@@们广泛使用@@@@视@@觉@@感知@@方案@@来实现@@@@Level 2及@@以@@上@@的@@辅助驾驶功能@@@@，如@@前方碰撞警告@@（FCW）、车道偏离警告@@（LDW）、自@@适应巡航控制@@@@（ACC）和@@自@@主紧急制动@@（AEB）等@@。近些年@@@@，ADAS（高级@@辅助驾驶@@）装机@@率的@@提高带动了单车搭载的@@摄像头@@的@@数目不断增加@@。例如@@@@，特斯拉为@@其@@自@@动驾驶@@硬件系统@@配备了@@8个@@摄像头@@@@，蔚来的@@@@ET7安装了@@11个@@摄像头@@@@之多@@。2019年@@，全球每部汽车@@安装的@@摄像头@@数目平均只有@@2.2个@@，但@@Omdia预计到@@@@2026年@@这个@@数字将@@翻倍@@。

随着@@摄像头@@使用@@@@数量的@@增加@@，对摄像头@@性能@@的@@要求也在@@提高@@。采用@@@@更分辨率的@@摄像头@@是@@市场的@@趋势@@，例如@@@@蔚来@@et7智能驾驶搭载@@11个@@800万@@像素@@摄像头@@@@。在@@高对比@@度的@@场景中@@@@，摄像头@@传感@@器@@芯片需要更高的@@动态范围来捕捉优质的@@图@@像@@@@@@。具有@@较高帧率的@@车载摄像头@@能提供@@@@更流畅的@@视@@频@@画面@@。传感@@器@@芯片的@@全局快门技术@@有助于避免高速@@运动@@中@@图@@像@@的@@@@ "果冻效应@@"。此外@@，汽车@@摄像头@@有一些独特的@@@@要求@@，如@@LED闪烁抑制技术@@@@，以@@确保汽车@@能正确识别@@LED信号@@。随着@@自@@动驾驶@@技术@@的@@@@不断深入@@，车载摄像头@@还需要对环境的@@深度信息进行感测@@。例如@@@@驾驶员疲劳监测@@功能@@@@，以@@及@@@@通过@@人@@脸识别确定驾驶员身份等@@功能@@@@@@。因@@此@@3D感测技术@@如@@@@ToF等@@方案将@@越来越受到@@市场的@@关注@@。

毫米@@@@波雷达@@@@

毫米@@@@波雷达@@@@是@@一种利用@@@@毫米@@@@波来探测障碍物距离的@@设备@@@@。按照探测距离来分@@，毫米@@@@波雷达@@@@可以@@分为@@短程雷达@@@@（SRR），中@@程雷达@@@@（MRR）以@@及@@@@远程雷达@@@@（LRR）。随着@@自@@动驾驶@@水平的@@不断提高@@，毫米@@@@波雷达@@@@因@@其@@成本优势和@@稳定的@@工作性能@@@@，将@@被广泛应用@@@@于@@Level 2及@@以@@上@@自@@动驾驶@@车辆@@。它可以@@全天候工作@@，是@@摄像头@@的@@必要补充@@。

毫米@@@@波雷达@@@@正朝着体积更小@@@@、精度更高@@、探测距离更远的@@方向发展@@。由@@于@@法@@规对自@@动驾驶@@的@@安全性要求不断提高@@，24GHz毫米@@@@波雷达@@@@将@@逐渐被@@77GHz的@@产品@@取代@@，因@@为@@更高的@@频率@@意味着更高的@@性能@@@@、更宽的@@带宽和@@更好的@@分辨率@@。

Omdia预计在@@@@Level 3及@@以@@上@@的@@自@@动驾驶@@系统@@中@@将@@平均配备@@5~8个@@毫米@@@@波雷达@@@@@@，以@@实现@@盲点检测@@@@（BSD）、变道辅助@@（LCA）和@@后方碰撞警告@@（RCA）等@@功能@@@@。

超声波雷达@@@@

超声波是@@传统汽车@@最常用@@的@@传感@@器@@@@之一@@。它是@@一种利用@@@@发射@@、接收和@@处理@@超声波信号@@并获得目标的@@距离和@@位@@置等@@信息的@@装置@@。超声波传感@@器@@在@@恶劣的@@天气条件下@@@@，如@@雾@@、雨@@、雪和@@弱光@@条件下@@表现良好@@，而@@且@@@@价格相对便宜@@。因@@此@@，它被广泛用@@于@@倒车雷达@@和@@@@自@@动泊车系统@@@@。

超声波雷达@@@@的@@缺点包括@@反应时@@间@@长@@，视@@野@@有限@@，精度较低@@。此外@@，超声波传感@@器@@很难探测到@@小型@@@@、快速@@移动@@的@@物体@@或@@多个@@物体@@@@。Omdia认为@@@@从@@长远来看@@@@，在@@较高级@@自@@动驾驶@@汽车@@@@中@@@@，部分车用@@超声波雷达@@@@将@@被性能@@更好的@@毫米@@@@波雷达@@@@取代@@。

激光@@雷达@@@@

激光@@雷达@@@@是@@一种发射激光@@束并接收回波以@@获得目标的@@三维和@@速度信息的@@系统@@@@。激光@@雷达@@@@跟摄像头@@相比@@@@探测距离更远@@，跟毫米@@@@波雷达@@@@相比@@@@对静态目标的@@识别更准确@@@@，因@@此@@被认为@@@@是@@@@Level 3及@@以@@上@@自@@动驾驶@@系统@@最重要的@@传感@@器@@@@@@。然而@@@@，激光@@雷达@@@@在@@大雨@@或@@大雾天气中@@可能会失效@@。另外@@，由@@于@@其@@成本较高@@，现阶段配备激光@@雷达@@@@的@@车辆仍将@@以@@高端车型@@为@@主@@。

从@@技术@@趋势来看@@，目前@@半固态式激光@@雷达@@@@解决方案@@的@@成熟度较高@@，易于通过@@车辆法@@规@@，因@@此@@成为@@市场主流选择@@@@。未来激光@@雷达@@@@将@@朝着小型@@化@@、高分辨率@@（64通道@@、128通道@@，甚至@@@@200通道@@等@@@@）和@@低成本@@的@@固态式解决方案@@发展@@。此外@@，将@@激光@@雷达@@@@集成@@到@@单个@@芯片的@@方案将@@成为@@长期@@的@@技术@@研发方向@@。

一直以@@来@@，特斯拉凭借@@其@@算法@@@@优势和@@数据@@储备推崇@@“纯视@@觉@@@@”感知@@方案@@，不使用@@@@激光@@雷达@@@@@@。但@@其@@最新的@@自@@动驾驶@@硬件@@HW4.0中@@加入@@了@@4D毫米@@@@波雷达@@@@。4D毫米@@@@波雷达@@@@能够实现@@四个@@维度@@（3D+高度@@）的@@信息感知@@@@，且@@成本低于激光@@雷达@@@@@@，未来有望代替短距激光@@雷达@@@@@@，助力@@高阶自@@动驾驶@@的@@进一步渗透@@。

由@@于@@每种类型@@的@@传感@@器@@@@都有其@@局限性@@，无法@@提供@@车辆周围环境的@@全部信息@@，因@@此@@对传感@@器@@融合技术@@的@@@@需求@@日@@益增加@@。传感@@器@@融合技术@@是@@指将@@各种传感@@器@@@@（如@@毫米@@@@波雷达@@@@@@、摄像头@@、激光@@雷达@@@@或@@超声波雷达@@@@等@@@@）获取的@@信息融合起来@@，综合分析做决策@@，以@@便得到@@一个@@@@更为@@完整可靠的@@环境描述@@，从@@而@@提升@@自@@动驾驶@@决策的@@信心度@@。

Omdia认为@@@@，在@@未来几十年@@里@@，随着@@智能汽车@@@@取代传统燃油车的@@进程加快@@，对各种类型@@传感@@器@@的@@@@需求@@将@@进一步放大@@。而@@自@@动驾驶@@的@@推进也将@@促进传感@@器@@技术@@@@持续创新@@，推动传感@@器@@性能@@达@@到@@更高的@@水平@@。

文章来源@@@@：Omdia

具备@@“通信@@+传感@@”性能@@，B5G/6G时@@代@@，太赫兹@@波@@备受期@@待@@！

judy — Thu, 16 Feb 2023 02:26:26 +0000

作者@@：陈琦@@，文章来源@@@@：Murata村田中@@国@@

太赫兹@@波@@在@@电磁波@@的@@分类中@@@@，位@@于微波@@、毫米@@@@波等@@@@“电波@@”和@@可见光@@等@@@@“光@@”之间@@（下@@图@@@@）。通常@@，其@@频率范围是@@@@100GHz-10THz（太赫兹@@），波长@@范围是@@@@3mm-30μm左右@@，就@@是@@指电波@@和@@光@@重叠的@@区域@@。

太赫兹@@波@@具有@@应用@@@@在@@通信@@网@@络去检测@@物体@@和@@人@@体的@@@@"潜力@@@@"，也就@@是@@@@将@@网@@络本身作为@@@@传感@@器@@进行活用@@的@@@@“遥感@@”技术@@。

太赫兹@@波@@在@@电磁波@@（电波@@、光@@）中@@的@@区域@@

在@@Beyond5G/6G时@@代@@，其@@活用@@备受期@@待的@@太赫兹@@波@@@@是@@什么@@？

电磁波与@@运动@@和@@热量一样@@@@，是@@一种能量形态@@，是@@指电场@@（电力@@作用@@的@@空间@@）和@@磁场@@（磁力@@作用@@的@@空间@@）一边变化一边进行传播的@@一种波@@。太赫兹@@波@@可以@@说@@是@@接近于光@@的@@一种电波@@@@，具有@@穿透物质或@@被物质吸收@@的@@特性@@@@。

有观点认为@@@@@@，可以@@利用@@@@@@该@@特性测量@@出光@@吸收@@类型@@@@，并根据@@光@@吸收@@类型@@@@，将@@太赫兹@@波@@应用@@@@于广泛领域中@@的@@传感@@和@@成像等@@方面@@，包括@@从@@分析物质成分到@@使用@@@@无人@@探测器探索行星@@。

另外@@，太赫兹@@波@@的@@另一大特点是@@@@，其@@能量低于可见光@@@@，所以@@@@没有@@X射线之类的@@辐射风险@@，不需要管理资格@@。由@@于@@它对人@@体无不良影响@@，所以@@@@也可以@@活用@@在@@安全检查方面@@，例如@@@@在@@机@@场入口等@@公共场所@@，检查在@@场人@@员是@@否携带武器或@@可疑物品@@。

有关用@@于@@@@B5G/6G的@@太赫兹@@波@@@@，负责管理和@@监督美国通信@@电波@@的@@联邦通信@@委员会@@（FCC：Federal Communications Commission）为@@了开展研究和@@实验@@，已经开放了@@95GHz-3THz和@@宽频带@@。预计将@@和@@毫米@@@@波中@@的@@@@94GHz一样@@，考虑将@@太赫兹@@波@@用@@于@@宇宙开发@@等@@特殊用@@途@@。

在@@日@@本@@@@，B5G的@@特定实验试验局的@@使用@@@@频带主要是@@从@@@@90GHz-300GHz的@@被称为@@@@“亚太赫兹@@波@@@@（sub-THz）”的@@频带开始进行研究和@@探讨@@。90GHz-300GHz的@@“亚太赫兹@@波@@@@”可使用@@@@比@@@@5G毫米@@@@波宽@@10倍以@@上@@的@@带宽@@。100GHz-1THz的@@太赫兹@@波@@@@作为@@@@@@21世纪@@30年@@代预想的@@@@B5G/6G的@@通用@@频带@@,其@@实用@@化正受到@@期@@待@@。在@@全球@@供应链中@@@@，设备@@规格和@@标准@@的@@@@兼容性与@@新电波@@的@@标准@@密切相关@@，因@@此@@随着@@新设备@@的@@研究开发@@@@，人@@们对于@@完善国际标准@@的@@@@关注也在@@提高@@。

在@@5G中@@，使用@@@@的@@是@@比@@@@4G通信@@速度高且@@在@@较少的@@基站中@@可广范围接收电波@@的@@@@Sub6（3.7GHz/4.5GHz），以@@及@@@@通信@@速度比@@@@Sub6大约@@快@@16倍的@@通信@@@@区域狭小的@@毫米@@@@波@@（28GHz/39GHz）。在@@B5G/6G中@@，预计也会根据@@不同用@@途@@，区别使用@@@@不同频带的@@电波@@@@，以@@达@@到@@高效使用@@@@@@。

在@@太赫兹@@波@@网@@络中@@备受期@@待的@@传感@@器@@@@性能@@@@

如@@上@@所述@@，太赫兹@@波@@在@@用@@于@@检测@@@@和@@分析物质的@@设备@@上@@得以@@活用@@@@，目前@@正在@@研究的@@是@@@@，未来使用@@@@太赫兹@@波@@的@@通信@@@@网@@络去检测@@物体@@和@@人@@体@@，也就@@是@@@@将@@网@@络本身作为@@@@传感@@器@@进行活用@@的@@@@“遥感@@”技术@@。

红外线和@@@@LiDAR作为@@@@一项@@利用@@@@了光@@和@@电波@@的@@反射的@@遥感@@技术@@@@，目前@@已被用@@于@@汽车@@@@等@@设备@@中@@@@。另一方面@@，太赫兹@@波@@作为@@@@接近光@@的@@一种电波@@@@，我们@@期@@待它能同时@@@@具备@@更广范围的@@传感@@性能@@和@@高速@@大容量的@@数据@@@@通信@@性能@@@@。比@@如@@@@，还有一种构想是@@@@，就@@像穿透型@@传感@@器@@或@@活用@@空间分辨率进行成像的@@图@@像@@@@传感@@器@@@@那样@@，根据@@太赫兹@@波@@的@@穿透和@@吸收@@等@@特性@@，将@@多个@@基站构成的@@无线@@网@@络加以@@活用@@@@。

使用@@@@太赫兹@@波@@网@@络的@@通信@@@@和@@@@传感@@的@@构想图@@@@

如@@果使用@@@@由@@地面基站组成@@的@@太赫兹@@波@@@@无线@@网@@络的@@遥感@@技术@@得以@@实现@@@@，我们@@就@@能够更迅速地获取到@@例如@@@@天气@@、交通量@@、道路@@障碍物和@@人@@流等@@的@@详细信息@@（图@@2）。或@@者从@@遥感@@通信@@终端的@@传感@@器@@@@上@@获取大数据@@@@，AI（人@@工智能@@）就@@可以@@根据@@大数据@@@@，实现@@更详细地预测@@交通堵塞和@@人@@流拥挤状况并选择@@路@@线进行回避的@@性能@@@@。另外@@，由@@于@@遥感@@技术@@可以@@检测@@出有人@@入侵场地@@，所以@@@@同时@@@@也具备@@安全防范传感@@器@@的@@@@性能@@等@@@@，可用@@于@@@@多种用@@途@@。

太赫兹@@波@@容易被水吸收@@的@@特性@@在@@一些方面仍存在@@课题@@，但@@也有观点认为@@@@@@@@，该@@特性同时@@@@也可用@@于@@@@天体上@@微量水分的@@探查@@。在@@地面上@@@@，可以@@通过@@水分引起的@@电波@@传播衰减来感知@@雨@@量@@，因@@此@@可以@@更低延迟@@并高精度@@地获取局部降雨@@等@@气象信息@@。

综上@@所述@@，使用@@@@太赫兹@@波@@网@@络同时@@@@发挥通信@@和@@@@传感@@功能@@@@，将@@会成为@@实现@@超智能社会@@的@@关键一步@@。

在@@太赫兹@@波@@通信@@网@@络中@@发挥遥感@@技术@@@@，实现@@超智能社会@@

太赫兹@@波@@无线@@网@@络的@@课题和@@所需技术@@@@

太赫兹@@波@@无线@@网@@络的@@实用@@化在@@技术@@上@@还存在@@不少课题@@。

如@@上@@所述@@，太赫兹@@波@@是@@接近光@@的@@一种电波@@@@，其@@电波@@的@@直进性比@@毫米@@@@波更高@@，还具有@@易受水分@@（雨@@水和@@大气中@@的@@湿气等@@@@）和@@障碍物@@（大楼@@、树木@@、人@@体等@@@@）影响的@@特性@@@@。而@@该@@特性所产生的@@电波@@的@@传播衰减量@@，以@@及@@@@根据@@该@@特性可以@@检测@@出降雨@@量@@、物体@@、人@@体的@@存在@@等@@@@，正是@@太赫兹@@波@@的@@有利之处@@。

但@@另一方面@@@@，太赫兹@@波@@的@@这种特性是@@无线@@网@@络中@@电波@@传播方面的@@重大课题@@。这是@@因@@为@@@@，将@@太赫兹@@波@@作为@@@@无线@@通信@@用@@的@@电波@@来使用@@@@时@@@@，对于@@将@@电波@@传播到@@远方这一目的@@而@@言@@，水分和@@障碍物@@造成的@@损失@@、吸收@@、遮挡@@、穿透损耗@@、漫反射会成为@@不利条件@@。

另外@@，B5G/6G的@@传输和@@接收需要相关系统@@和@@软件@@方面的@@技术@@@@，如@@通信@@控制@@技术@@@@、算法@@@@、设备@@管理@@，以@@及@@@@能够从@@传感@@数据@@中@@获取有利用@@@@价值的@@信息或@@优化控制@@的@@@@AI等@@。

与@@此同时@@@@@@，基站和@@终端所需的@@设备@@包括@@了支持@@高频@@和@@宽带电波@@的@@天线@@@@、滤波器@@、放大器@@、混频器@@、本地振荡器等@@@@。开发@@这些设备@@不仅需要解决亚太赫兹@@波@@@@和@@太赫兹@@波@@的@@传播特性存在@@的@@课题@@，同时@@@@还需要实现@@小型@@化@@、低耗电性@@，散热@@性和@@稳定性@@。

B5G/6G的@@近期@@研究和@@今后的@@技术@@革新@@，将@@在@@@@21世纪@@30年@@代为@@各种产业带来新的@@用@@户体验@@@@（UX），同时@@@@在@@许多国家面临的@@劳动人@@口@@、自@@然环境变化@@、自@@然灾害等@@未来预测@@发生的@@诸多问题方面@@，作为@@@@解决方法@@之一正备受期@@待@@。

关于@@村田@@

株式会社@@村田制作所是@@一家进行基于@@陶瓷的@@无源电子@@@@188足彩外围@@app 与@@解决方案@@@@、通信@@模块和@@电源模块之设计@@@@、制造与@@销售的@@全球领先企业@@。村田致力@@于开发@@先进的@@电子@@材料@@以@@及@@@@领先的@@多功能@@和@@高密度模块@@。公司@@员工和@@制造基地遍布世界各地@@。

太阳能电池@@@@为@@传感@@器@@与@@物联网@@@@设备@@@@提供@@源源不绝的@@电力@@@@

judy — Mon, 13 Feb 2023 06:50:58 +0000

在@@智能建筑@@@@、智能家居和@@工业@@@@4.0等@@应用@@@@中@@@@，都需要广泛地布建各种传感@@器@@与@@物联网@@@@设备@@@@@@，而@@这些设备@@若采用@@@@一般电池@@供电@@@@@@，便会有更换电池@@的@@问题@@，若能够采用@@@@太阳能电池@@@@供电@@，便可以@@省去更换电池@@的@@麻烦@@，使其@@实用@@性大幅提高@@@@。本文将@@为@@您介绍@@太阳能电池@@@@的@@发展@@，以@@及@@@@由@@安森美@@@@（onsemi）所推出@@的@@太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@的@@功能@@与@@特色@@。

太阳能电池@@@@技术@@发展快速@@@@

太阳能发电是@@一种可再生的@@环保发电方式@@，其@@发电过程中@@不会产生二氧化碳@@等@@温@@室气体@@，因@@此@@不会对环境造成污染@@，是@@当@@前@@最受欢迎的@@可再生能源发电方式之一@@。太阳能电池@@@@（solar cell）则@@是@@一种将@@太阳光@@通过@@光@@生伏打效应转@@成电能的@@设备@@@@，是@@一种利用@@@@太阳光@@直接发电的@@光@@电半导体薄片@@，又称为@@@@“太阳能芯片@@”或@@“光@@电池@@@@”，它只要被满足一定照度条件的@@光@@照度@@，瞬间就@@可输出@@电压@@及@@在@@有回路@@的@@情况下@@@@产生电流@@。

简单的@@说@@，太阳光@@电的@@发电原理@@，是@@利用@@@@太阳电池@@吸收@@@@0.4μm～1.1μm波长@@（针@@对硅晶@@）的@@太阳光@@@@，将@@光@@能直接转@@变成电能输出@@的@@一种发电方式@@。由@@于@@太阳电池@@产生的@@电是@@直流电@@，因@@此@@若需提供@@电力@@给家电用@@品或@@各式电器则@@需加装直@@／交流转@@换器@@，换成交流电@@，才能供电至@@家庭用@@电或@@工业@@用@@电@@。

太阳能电池@@@@在@@消费@@性商品上@@大多有充电@@上@@的@@问题@@，过去一般的@@充电@@对象采用@@@@镍氢或@@镍镉干电池@@@@，但@@是@@@@镍氢干电池@@无法@@抗高温@@@@，镍镉干电池@@有环保污染的@@问题@@。目前@@超级@@电容发展快速@@@@，容量超大@@，面积反而@@缩小@@，加上@@价格低廉@@，因@@此@@有部份太阳能产品@@开始改采用@@@@超级@@电容为@@充电@@对象@@，因@@而@@改善了太阳能充电@@的@@许多问题@@。

太阳能电池@@@@解决设备@@的@@供电问题@@

在@@智能建筑@@@@、智能家居和@@工业@@@@4.0等@@应用@@@@中@@@@，得利用@@@@各种传感@@器@@与@@物联网@@@@@@（IoT）设备@@，来进行环境数据@@的@@搜集与@@传送@@，这些设备@@通常@@得利用@@@@电池@@或@@是@@市电进行供电@@，这对布建这些设备@@时@@带来不少困扰@@，毕竟这些设备@@可能得布建在@@市电不易到@@达@@的@@户外@@，若采用@@@@一般电池@@供电@@@@，就@@算设备@@极为@@省电@@，仍终有电池@@电量耗尽的@@时@@候@@，此时@@必须耗费人@@力@@与@@时@@间@@来进行电池@@更换工作@@，这对这些设备@@布建的@@实用@@性@@，带来相当@@大的@@挑战@@。

太阳能电池@@@@则@@将@@可解决这些传感@@器@@与@@物联网@@@@设备@@@@的@@供电问题@@，只需要太阳能板可以@@接收到@@阳光@@@@，便可以@@进行光@@电转@@换@@，并将@@多余的@@电力@@储存在@@电池@@之中@@@@，以@@便在@@夜间持续给设备@@供电@@。如@@此一来@@，这些设备@@便不再有供电上@@的@@问题@@，将@@可大幅节省智能建筑@@@@、智能家居和@@工业@@@@4.0等@@应用@@@@的@@建置成本@@。

无需电池@@的@@太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@@@

针@@对太阳能电池@@@@应用@@@@@@，安森美@@推出@@了@@RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@（RSL10-SOLARSENS-GEVK），这是@@一个@@@@可用@@于@@@@智能建筑@@@@、智能家居和@@工业@@@@4.0垂直领域的@@@@无电池@@物联网@@@@应用@@@@的@@综合开发@@平台@@@@，是@@一套完整的@@低成本@@解决方案@@@@，可用@@于@@@@开发@@使用@@@@收集太阳能自@@供电的@@传感@@器@@@@节点@@。它是@@基于@@@@RSL10 SIP（System−in−Package）这套业界功耗@@最低的@@@@Bluetooth® 5无线@@电@@，RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@支持@@无需任何电池@@@@，便可以@@连续@@BLE（Bluetooth Low Energy，低功耗@@@@蓝牙@@）来传输传感@@器@@信息@@，这个@@完全集成@@的@@平台@@具有@@多个@@用@@于@@环境和@@运动@@感应的@@智能传感@@器@@@@@@，包括@@一个@@@@超低静态电流@@LDO稳压器@@（NCP170）和@@一个@@@@用@@于@@太阳能电池@@@@的@@@@2端口@@连接@@器@@@@，还包括@@一个@@@@低重量@@、薄型@@@@47 μF存储@@电容器@@@@，以@@及@@@@一个@@@@编程和@@调试接口@@@@，和@@一个@@@@连接@@的@@太阳能电池@@@@@@。

由@@于@@该@@平台@@可从@@低电流源获取能量@@，因@@此@@在@@运行@@和@@待机@@期@@间尽量减少@@整个@@系统@@的@@@@泄漏将@@非常重要@@，与@@其@@他节能器件@@一起@@，电路@@板上@@的@@超低静态电流@@LDO（NCP170）可显着减少@@泄漏@@，在@@待机@@模式@@下@@功耗@@为@@@@55 nw，Rx为@@10 mW，Tx为@@0 dbm，可支持@@@@Beacon（信标@@）和@@遥测传输@@，并可使用@@@@带有@@@@Arm® Cortex®调试连接@@器@@@@（10针@@）适配器的@@@@SEGGER J-Link进行完全重新编程@@，具有@@超低泄漏@@、自@@适应占空比@@@@（传输能量可用@@性的@@自@@我检测@@@@），以@@及@@@@双太阳能电池@@@@接口@@@@（通孔焊线或@@@@ZIF接口@@）。

RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@搭配多款超低功耗@@@@@@智能传感@@器@@@@@@，包括@@具有@@宽温@@度@@范围@@（-40至@@125℃）的@@低电压@@@@、高精度@@温@@度@@传感@@器@@@@（NCT203），以@@及@@@@组合式数字湿度@@@@、压力@@@@和@@温@@度@@传感@@器@@@@（BME280），还有具有@@集成@@唤醒和@@睡眠功能@@的@@智能@@3轴@@超低功耗@@@@@@加速度@@计@@@@（BMA400），可预刷交织的@@@@Beacon固件@@，包括@@Eddystone TLM Beacon，支持@@广播存储@@电容器@@@@电压@@电平@@、温@@度@@、自@@上@@电以@@来的@@时@@间@@@@和@@自@@上@@电以@@来的@@广告数据@@包@@，可兼容@@BLE Scanner应用@@@@程序@@（iOS®或@@Android™），也可支持@@@@自@@定义环境服务@@Beacon，支持@@广播温@@度@@@@、湿度@@和@@压力@@@@@@，还在@@@@B-IDK CMSIS-Pack中@@提供@@了软件@@库和@@示例@@，可支持@@@@广泛的@@照明条件@@（人@@造光@@或@@太阳光@@@@，低至@@@@180勒克@@斯@@）。

该@@板由@@太阳能电池@@@@供电@@，默认使用@@@@的@@太阳能电池@@@@是@@@@Panasonic Amorton AM−1522，其@@典型@@工作电压@@为@@@@3 V。该@@电路@@由@@@@3 V钳位@@保护@@@@，工作域为@@@@1.6 V至@@2.65 V，当@@低于@@1.6 V时@@不允许传输@@，器件@@正在@@收集能量@@；当@@电压@@高于@@2.65 V时@@，器件@@开始运行@@@@，并将@@能量缓冲耗尽至@@@@1.6 V。

RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@可广泛地应用@@@@于智能家居@@／建筑@@、环境传感@@@@（加热@@／冷却@@、空气质量@@）、入侵检测@@@@、环境和@@气候控制@@@@、工业@@4.0／智慧城市@@@@、工人@@安全和@@跌倒检测@@@@、空气质量@@监测@@@@、烟雾探测@@、移动@@个@@人@@护理@@、集成@@／便携式传感@@器@@@@、智能安全头盔@@@@（自@@行车@@、摩托车@@）等@@领域@@。

多款低功耗@@@@器件@@与@@开发@@工具构建开发@@平台@@@@

RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@采用@@@@多款重要的@@器件@@@@，包括@@由@@@@安森美@@推出@@的@@@@@@@@RSL10无线@@射频收发器@@是@@一款@@无线@@电@@@@SoC，支持@@Bluetooth® 5.2认证@@，与@@SDK 3.7，RSL10可为@@无线@@应用@@@@带来超低功耗@@@@@@@@BLE，支持@@高级@@无线@@功能@@@@，同时@@@@优化系统@@尺寸@@和@@电池@@寿命@@。高度@@集成@@的@@无线@@电@@@@SoC采用@@@@双核架构@@和@@@@2.4 GHz收发器@@，可灵活@@支持@@@@BLE和@@2.4 GHz自@@定义协议@@。RSL10的@@软件@@开发@@套件@@@@（SDK）可通过@@利用@@@@来自@@@@@@Blinky的@@方便用@@于@@抽象@@、驱动程序和@@示例应用@@@@程序@@@@，来实现@@超低功耗@@@@@@@@BLE应用@@@@的@@快速@@开发@@@@，以@@完成@@BLE外围设备@@@@，以@@及@@@@介于两者之间@@的@@@@所需工具@@。

其@@SDK的@@主要功能@@包括@@基于@@@@Eclipse®的@@免费@@onsemi IDE，以@@及@@@@对@@Keil μVision®和@@IAR Embedded Work Bench®的@@支持@@@@，具有@@完整的@@@@BLE协议栈@@，并带有@@@@Android™和@@iOS应用@@@@程序@@的@@@@FOTA（无线@@固件@@@@），与@@支持@@@@FreeRTOS™。

在@@智能传感@@器@@@@方面@@，包括@@Bosch Sensortec的@@BMA400三轴@@加速度@@传感@@器@@是@@第@@一款真正的@@超低功耗@@@@@@加速度@@传感@@器@@@@。因@@此@@，BMA400特别适用@@于@@需要持久电池@@寿命的@@可穿戴设备@@@@。此外@@，它还是@@智能家居应用@@@@的@@理想解决方案@@@@，例如@@@@智能室内气候系统@@和@@智能家居安全系统@@@@。通过@@区分危急情况和@@错误信号@@@@，新的@@加速度@@传感@@器@@可避免错误警报@@。

来自@@@@Bosch Sensortec的@@BME280则@@是@@一款@@可测量@@相对湿度@@@@、大气压力@@@@和@@环境温@@度@@的@@湿度@@传感@@@@器@@@@，是@@专为@@尺寸@@和@@低功耗@@@@@@是@@关键设计@@参数的@@移动@@应用@@@@和@@可穿戴设备@@而@@开发@@@@。该@@器件@@结合@@了高线性度和@@高精度@@传感@@器@@@@，非常适合低电流消耗@@、长期@@稳定性和@@高@@EMC稳固性@@。该@@湿度@@传感@@@@器@@可提供@@@@极快的@@响应时@@间@@@@，因@@此@@支持@@新兴应用@@@@的@@性能@@要求@@，例如@@@@情境感知@@和@@在@@宽温@@度@@范围内@@提供@@高精度@@感测@@。

来自@@@@安森美@@的@@@@@@NCT203温@@度@@传感@@器@@则@@是@@一款@@数字温@@度@@计和@@低温@@@@／超温@@报警器@@，旨在@@用@@于@@需要低功耗@@@@和@@尺寸@@的@@热管理系统@@@@。NCT203可在@@@@1.4 V至@@2.75 V的@@电源范围内@@工作@@，使其@@可用@@于@@@@包括@@低功率设备@@在@@内的@@广泛应用@@@@@@。

安森美@@的@@@@NCP170线性稳压器@@@@（LDO）系列@@CMOS低压差稳压器@@@@，是@@专为@@需要超低静态电流的@@便携式电池@@供电@@应用@@@@而@@设计@@@@@@。典型@@值的@@@@500 nA超低功耗@@@@@@，可确保较长的@@电池@@寿命@@，动态瞬态升压功能@@可改善无线@@通信@@应用@@@@的@@设备@@瞬态响应@@。该@@器件@@采用@@@@小型@@@@1 × 1 mm xDFN4、TSOP5和@@SOT-563封装@@。

结语@@

近年@@来@@，太阳能电池@@@@的@@发展速度越来越快@@，充电@@的@@速度越来越快@@，寿命越来越长@@，充电@@温@@度@@范围更广@@，并可减少@@太阳能电池@@@@用@@量@@（可低压充电@@@@），使其@@实用@@性大幅提高@@@@。本文介绍的@@安森美@@@@RSL10太阳能电池@@@@多传感@@器@@平台@@@@，搭配太阳能电池@@@@@@，将@@可为@@各种传感@@器@@与@@物联网@@@@设备@@@@提供@@源源不绝的@@电力@@@@，解决智能建筑@@@@、智能家居和@@工业@@@@4.0等@@应用@@@@的@@设备@@供电问题@@，其@@市场与@@应用@@@@将@@极具发展空间@@，值得有兴趣的@@朋友进一步了解@@。

文章来源@@@@：Arrow Solution

自@@主机@@器@@人@@@@的@@分布式传感@@器@@@@

judy — Wed, 01 Feb 2023 03:22:33 +0000

一代又一代@@，科幻类小说总以@@各种方式让机@@器@@人@@@@融入社会@@，比@@如@@@@从@@让我们@@的@@@@生活变得更轻松@@、更美好的@@@@“帮手型@@@@”善良仆人@@@@，到@@试图@@消灭我们@@的@@@@残酷@@、没有灵魂的@@霸主@@。不论哪种情况@@，故事一开始都是@@机@@器@@人@@@@取代人@@类完成重复性的@@危险而@@又粗重的@@任务@@，而@@随着@@@@AI的@@兴起@@，它们甚至@@@@能超越训练有素的@@人@@类@@。

从@@小型@@扫地机@@器@@人@@@@@@到@@送货机@@器@@人@@@@和@@无人@@机@@@@@@，机@@器@@人@@@@的@@使用@@@@已是@@司空见惯@@。尤其@@是@@@@当@@机@@器@@人@@@@变得自@@主@@、亲近甚至@@@@有自@@我意识时@@@@，社会也接纳机@@器@@人@@@@融入我们@@的@@@@生活@@。

几十年@@来@@，汽车@@制造厂@@、化工厂和@@工厂中@@的@@苦力@@机@@器@@人@@@@已经取代了许多人@@力@@@@，成本效益凸显@@，生产效率和@@精度得以@@提高@@，因@@为@@制造业@@和@@工业@@应用@@@@一直是@@机@@器@@人@@@@进步的@@驱动力@@@@。

虽然机@@器@@人@@@@的@@采购@@、编程以@@及@@@@投入使用@@@@的@@初始投资仍然很高@@，但@@它们对制造公司@@也助益颇多@@。

随着@@人@@们对制造业@@回归本国的@@愿望越来越强烈@@，竞争压力@@@@意味着只有机@@器@@人@@@@才能以@@低成本@@保持高生产率@@。它们可以@@一天二十四小时@@不间断地工作@@。它们不需要休假或@@放假@@。它们也不请病假@@（但@@确实偶尔也会崩溃@@）。

关键是@@使用@@@@机@@器@@人@@@@的@@制造企业不用@@支付社保@@、失业保险@@、工伤赔偿@@、医疗@@保险@@、退休金等@@各种费用@@@@。

随着@@只在@@固定工位@@工作以@@及@@@@执行固定功能@@的@@机@@器@@人@@@@被可移动@@@@、能自@@主的@@多功能@@学习型@@机@@器@@所取代@@，能力@@@@、安全性和@@成本敏感性也变得更加重要@@。机@@器@@人@@@@设计@@师现在@@@@面临着构建机@@器@@人@@@@和@@机@@器@@人@@@@工作环境的@@选择@@@@。

五公斤的@@机@@器@@人@@@@装有十公斤的@@芯片@@

传感@@器@@是@@所有@@机@@器@@人@@@@设计@@的@@关键所在@@@@。它们为@@机@@器@@提供@@有关外部世界的@@信息@@。虽然老一代固定工位@@的@@机@@器@@人@@@@不需要导航@@、感知@@障碍物@@、知道它们在@@哪里并寻找替代路@@线@@，但@@新一代机@@器@@人@@@@却需要@@。因@@此@@，必须实现@@@@、监控@@、解释和@@使用@@@@多种类型@@的@@传感@@器@@@@并设定其@@优先级@@来确定行动@@。当@@今设计@@师面临的@@问题是@@如@@何分配传感@@器@@@@，同时@@@@保持合理的@@尺寸@@和@@重量@@。所有@@传感@@器@@都安装在@@机@@器@@人@@@@内部吗@@？或@@者机@@器@@人@@@@是@@否从@@设施@@、无线@@控制@@器@@或@@云端获取传感@@数据@@和@@指令@@？

机@@器@@人@@@@的@@功能@@越多@@，尺寸@@越大@@。机@@器@@人@@@@越重@@，需要的@@电池@@电量也越大@@。这就@@限制了运行@@时@@间@@@@、速度和@@性能@@@@，而@@且@@@@，机@@器@@人@@@@充电@@或@@更换电池@@时@@需停止@@使用@@@@@@，因@@此@@还会提高成本@@。

空间总是@@有限的@@@@，重量是@@个@@大麻烦@@。因@@此@@，机@@器@@人@@@@所处环境越智能@@，需要嵌入@@机@@器@@人@@@@的@@@@188足彩外围@@app 越少@@。更小@@、更快@@、更长的@@运行@@时@@间@@@@、更低的@@成本@@。双赢对吧@@？不过@@，仅目前@@如@@此@@。

即@@使在@@智能环境中@@@@@@，每个@@@@机@@器@@人@@@@也必须嵌入@@智能@@188足彩外围@@app 和@@传感@@器@@@@。容错意味着在@@发生通信@@故障时@@安全性不受影响@@。因@@此@@，可使用@@@@诸如@@换能器@@、摄像头@@、温@@度@@和@@电池@@电压@@传感@@器@@等@@轻型@@板载传感@@器@@@@。即@@使是@@@@目前@@的@@@@2D Lidar激光@@雷达@@@@技术@@也可以@@集成@@到@@低成本@@@@、高效率的@@机@@器@@人@@@@中@@@@。

应优先考虑用@@于@@感知@@接近或@@电源问题等@@的@@故障安全传感@@器@@@@。例如@@@@，机@@器@@人@@@@可能不知道它被障碍物卡在@@某个@@位@@置@@，但@@驱动电机@@上@@的@@电流@@传感@@器@@可快速@@检测@@到@@故障并立即@@切断电机@@驱动器@@的@@电源@@。中@@心设施计算机@@@@或@@云控制@@器@@无法@@迅速做出反应以@@防止可能发生的@@火灾@@。

在@@工厂或@@工业@@环境中@@@@@@，无线@@通信@@可能是@@一项@@挑战@@。制造车间是@@一个@@@@充满电子@@噪声@@的@@环境@@。如@@果发生错误和@@重试@@，机@@器@@人@@@@可能无法@@及@@时@@获得保持安全所需的@@信号@@@@。这也可能意味着无线@@链路@@传输更高的@@功率以@@获得可靠的@@通信@@@@@@。

开放的@@世界@@，封闭的@@楼层@@；分布式通信@@选项@@@@

可以@@解决其@@中@@@@许多问题的@@一种独特方法@@是@@使用@@@@封闭的@@分布式网@@络对传感@@器@@进行阵列部署@@，以@@及@@@@使用@@@@来自@@@@@@机@@器@@人@@@@的@@反向通道@@信息@@。使用@@@@分散在@@制造车间周围的@@通信@@@@节点可以@@创建@@一个@@@@闭环反馈机@@制@@，其@@中@@@@设施控制@@器@@可以@@对机@@器@@人@@@@采取的@@每一步操作@@进行高级@@验证@@@@。

传感@@器@@和@@@@通信@@节点可放置在@@具体的@@战略规划位@@置@@。5G、Wi-Fi®或@@蓝牙信号@@在@@@@10英尺处比@@在@@@@50英尺处更可靠@@。因@@此@@，能够立即@@以@@低成本@@实现@@可靠的@@主要和@@@@/或@@备用@@通信@@方案@@。即@@使是@@@@成本最低的@@窄带@@AM或@@FM数据@@链路@@也可以@@与@@高级@@通信@@同时@@@@运行@@@@。例如@@@@，移动@@机@@器@@人@@@@经过固定工位@@机@@器@@人@@@@时@@可以@@收集其@@安全数据@@并传递出去@@。

经过这些数字检查点的@@机@@器@@人@@@@可报告电池@@电量@@、内部温@@度@@@@、振动@@水平@@、压力@@@@和@@可承载负载应变@@，以@@及@@@@其@@中@@@@央处理@@器@@@@、视@@觉@@系统@@的@@@@运行@@状况和@@整体状态@@。射频识别@@（RFID）技术@@甚至@@@@可用@@于@@@@在@@机@@器@@人@@@@经过单个@@文件检查点时@@对其@@进行验证@@@@。正如@@你所见@@，即@@使在@@这种方法@@中@@具有@@高度@@的@@自@@主性@@，机@@器@@人@@@@也变得像制造车间的@@外围设备@@@@@@。

分布式串行架构@@@@：拓扑和@@优势@@

串行通信@@非常适合围绕局部或@@广大地区@@进行分布式通信@@@@。系统@@与@@设施设计@@人@@员和@@管理人@@员对于@@可以@@轻松实现@@的@@串行网@@络的@@技术@@和@@类型@@有多种选择@@和@@选项@@@@。

以@@太网@@是@@一种可以@@使用@@@@@@的@@串行网@@络技术@@@@。它可以@@在@@@@@@单根电缆中@@使用@@@@@@Cat5和@@/或@@Cat 6类型@@的@@多双绞线进行接线@@。每个@@@@点对点以@@太网@@连接@@需要八根电线@@，这会增加成本并降低@@可靠性@@。以@@太网@@确实能提供@@@@快速@@通信@@和@@@@几百英尺的@@覆盖能力@@@@@@，并且@@@@可以@@用@@作区域中@@串行网@@络的@@集线器@@。但@@它依然无法@@抑制噪声@@或@@静电放电@@（ESD），因@@此@@对于@@机@@器@@位@@置而@@言@@，它并不是@@一个@@@@好的@@选择@@@@。此外@@，以@@太网@@上@@的@@每个@@@@节点都需要更多的@@处理@@器@@资源和@@带宽@@。不过@@，可以@@使用@@@@@@成本较低的@@通用@@异步接收器@@@@/发送器@@（UART）帧异步数据@@包帧串行数据@@链路@@@@。

基于@@UART的@@串行链接可能最直接@@、最可靠@@。即@@使在@@最高电磁干扰@@（EMI）噪声@@和@@最恶劣的@@@@ESD环境中@@@@，无线@@串行链路@@依然稳定可靠@@。还有各种驱动器@@和@@接收器@@@@，即@@便移动@@数百甚至@@@@数千英尺@@，仍能将@@@@数据@@速率保持在@@一定范围内@@@@。

在@@架构@@上@@@@，分布式串行传感@@器@@阵列可以@@通过@@中@@心位@@置@@、分布式或@@远程访问来控制@@和@@监控@@@@。这些都不相互排斥@@。例如@@@@，中@@央计算机@@@@始终可以@@总揽大局@@，而@@备用@@系统@@则@@负责监控@@@@，并在@@@@主系统@@出现故障时@@启动@@。

串行网@@络还自@@带点对点灵活@@性@@。最简单@@、最可靠@@的@@架构@@就@@是@@点对点直连@@@@（图@@1A）。这是@@最快@@、最直接的@@链路@@@@。硬件和@@@@/或@@软件@@握手可以@@确保可靠的@@数据@@@@传输@@。

可以@@配置@@一串菊花链设备@@@@，其@@中@@@@单个@@数据@@链路@@与@@许多分布式传感@@器@@或@@执行器通信@@@@（图@@1B）。数据@@经过每个@@@@节点并通过@@充当@@传递缓冲区的@@线路@@接收器@@和@@驱动器@@路@@由@@回起始点@@。例如@@@@，每个@@@@节点都可以@@单独寻址@@，也可以@@同时@@@@访问所有@@节点@@，例如@@@@“紧急关机@@@@”命令@@。

如@@果将@@设备@@配置@@在@@一个@@@@回路@@中@@@@，就@@可以@@不使用@@@@传递驱动器@@@@，所有@@数据@@返回到@@起始点@@。对于@@串行或@@环路@@架构@@网@@络@@，数据@@速率通常@@设置为@@单一波特率@@。如@@果使用@@@@多端口@@串行控制@@台控制@@器@@@@，也可采用@@@@树形配置@@@@@@（图@@1C）。如@@果来自@@@@主机@@的@@数据@@@@速率快到@@能为@@所有@@较低电平供电@@，则@@允许在@@串行域中@@建立多个@@传感@@器@@或@@传感@@器@@区域@@。如@@果没有@@，那么@@以@@太网@@连接@@可用@@作顶级@@控制@@台服务器@@。如@@果传感@@器@@区域是@@用@@局部区域定义的@@@@，这可能是@@一种有用@@的@@架构@@@@。

图@@1：（A）点对点直连@@

（B）链接设备@@的@@回路@@或@@菊花链@@、（C）树形配置@@@@

（图@@源@@：贸泽电子@@@@）

除了@@远程分配传感@@器@@和@@@@执行器外@@，分布式节点还可包括@@用@@于@@安全控制@@的@@专用@@射频链路@@或@@@@RFID扫描仪@@，以@@便工厂内的@@机@@器@@人@@@@经过特定关键位@@置时@@读取和@@写入数据@@@@。任何时@@候都可在@@@@几乎不增加额外成本的@@情况下@@@@设计@@安全冗余@@，利用@@@@该@@安全冗余是@@明智的@@@@。

串行链路@@层协议的@@类型@@@@

RS-232

RS-232是@@我们@@大多数人@@都熟悉的@@老牌产品@@@@。这种单端物理层方案使用@@@@不归零@@（NRZ）信令协议@@，将@@逻辑@@@@0表示@@为@@正电压@@@@，逻辑@@1表示@@为@@负电压@@@@。信号@@线永远不依赖地线@@。因@@此@@，RS-232相对稳健@@@@，可以@@很好地抑制噪声@@和@@脉冲毛刺@@。由@@于@@未连接@@的@@电线不显示@@电压@@@@，因@@此@@故障检测@@更容易@@。

S-232

S-232可以@@覆盖几百英尺@@，而@@RS-422可以@@覆盖几千英尺@@。RS-422对每个@@@@信号@@使用@@@@一对差分线@@。这使其@@可以@@不受嘈杂工厂环境中@@@@可能存在@@的@@共模噪声@@的@@影响@@。它需要两倍的@@电线数量@@，并且@@@@不像过去用@@于@@大多数计算机@@@@外围设备@@@@和@@调制解调器的@@@@RS-232那样常见@@。

RS-485

RS-485是@@一种差分介质@@，但@@也是@@@@一种共享介质@@。所有@@RS-485设备@@都连接@@到@@相同@@的@@物理线对@@。这意味着@@RS-485设备@@只能在@@半双工模式@@下@@运行@@@@，而@@RS-232和@@RS-422可以@@在@@@@@@全双工模式@@下@@运行@@@@。所有@@RS-485设备@@通常@@具有@@相同@@的@@通信@@@@特性@@，例如@@@@波特率@@、奇偶校验和@@停止@@位@@@@。

如@@果实施得当@@@@，RS-485还可以@@覆盖数千英尺@@，并且@@@@通常@@用@@于@@工厂和@@工业@@环境中@@@@@@。任何情况下@@@@，半导体制造商@@都为@@所有@@这些环境提供@@具有@@成本效益@@、设计@@精良@@、具有@@竞争力@@的@@线路@@驱动器@@和@@接收器@@@@，并内置@@ESD和@@噪声@@防护@@。

请注意@@，UART帧异步数据@@包格式@@（如@@RS-232、RS-422和@@RS-485）也用@@于@@汽车@@@@领域的@@@@控制@@器@@局域网@@@@（CAN）和@@OBDII控制@@和@@传感@@器@@@@总线@@。

传统但@@比@@较流行的@@@@Midi接口@@也采用@@@@基于@@@@UART的@@数据@@@@包协议@@。工具和@@开发@@固件@@很好地理解并支持@@这些信令技术@@@@。它们是@@工业@@环境中@@@@分布式传感@@器@@和@@@@执行器的@@理想选择@@@@，尤其@@是@@@@在@@@@可以@@使用@@@@@@多端口@@服务器的@@情况下@@@@@@。

媒体服务器解决方案@@@@

多端口@@控制@@台提供@@可通过@@@@IP访问的@@多个@@单独串行端口@@@@，例如@@@@以@@太网@@和@@@@TCP/IP接入点@@。采用@@@@8或@@16端口@@RS-232配置@@，这些端口@@可用@@作@@RS-485或@@RS-422，并带有@@@@适当@@的@@接口@@@@。

两个@@@@10/100/1000以@@太网@@端口@@可支持@@@@单个@@串行端口@@高达@@@@@@921.6Kbits/sec数据@@速率的@@总带宽@@，并允许连接@@到@@本地计算机@@@@资源以@@及@@@@远程和@@分布式全球计算机@@@@和@@基于@@云的@@服务@@。

标准@@的@@@@1U机@@架安装配置@@可轻松集成@@到@@几乎任何设施中@@@@。此外@@，每个@@@@串口保护@@方案都内置有@@15KV ESD保护@@。这些控制@@台服务器充当@@理想接口@@@@，连接@@TCP/IP网@@络与@@@@PLC、CNC机@@器@@、磅秤@@、扫描仪@@和@@几乎任何类型@@基于@@传感@@器@@的@@@@系统@@@@。许多可以@@由@@原始设备@@制造商@@@@（OEM）提供@@的@@易于使用@@@@的@@传感@@器@@@@系统@@支持@@这些串行标准@@@@，并且@@@@控制@@台服务器允许单独连接@@到@@这些传感@@器@@@@。请注意@@，每个@@@@设备@@都可以@@有自@@己的@@波特率@@、奇偶校验和@@停止@@位@@@@配置@@@@，从@@而@@简化设置和@@使用@@@@@@，并最大@@化@@带宽@@，因@@为@@最慢的@@设备@@并不会限制更快@@的@@设备@@@@。

通过@@Windows实用@@程序@@、Web浏览器@@、Telenet和@@各种控制@@台进行控制@@@@，使操作@@员和@@程序员可以@@轻松设置@@、操作@@和@@监控@@@@。SNMP MIB-II等@@网@@络管理工具还允许使用@@@@标准@@工具集进行操作@@和@@监控@@@@@@。后部安装的@@接线使系统@@保持清洁和@@可维修@@，以@@便于扩展或@@更新@@。使用@@@@内置以@@太网@@连接@@可以@@实现@@各种拓扑@@，以@@创建@@简单@@、低成本@@、有效的@@分布式传感@@器@@阵列@@。

工厂和@@分布式机@@器@@人@@@@传感@@器@@示例@@：

例如@@@@，我们@@可以@@将@@中@@央计算机@@@@系统@@视@@为@@主机@@@@，它通过@@以@@太网@@交换机@@连接@@到@@串行控制@@台服务器@@。这样可以@@为@@每个@@@@区域提供@@高速@@带宽@@，其@@中@@@@的@@控制@@台控制@@器@@充当@@各传感@@器@@的@@@@互连设施@@。

图@@2中@@，示例拓扑@@使用@@@@冗余控制@@链路@@@@，通过@@高速@@以@@太网@@交换机@@路@@由@@到@@局部区域@@。每个@@@@局部区域都可以@@利用@@@@@@串行控制@@台服务器建立直连链路@@@@，与@@机@@器@@人@@@@将@@经过的@@每个@@@@传感@@器@@@@、射频链路@@或@@执行器相连@@。

即@@使主控制@@器@@出现故障@@，也可以@@建立远程或@@冗余链路@@作为@@@@备份@@、看门狗或@@故障保护@@措施@@。这可以@@是@@@@本地冗余控制@@器@@@@，也可以@@是@@@@远程或@@基于@@云的@@监控@@系统@@@@。

图@@2：示例拓扑@@

（图@@源@@：贸泽电子@@@@）

结语@@

在@@机@@器@@人@@@@环境中@@@@结合@@嵌入@@式和@@分布式传感@@器@@可能是@@实施工厂或@@工业@@环境最安全且@@最可靠@@的@@方式@@，可以@@将@@自@@动化提升@@到@@新的@@水平@@。可以@@设置多个@@区域@@，并监控@@冗余安全机@@制@@，以@@确保所有@@系统@@正常运行@@@@。

串行端口@@仍然是@@分配传感@@器@@和@@@@执行器最具成本效益的@@方式@@。

几乎每个@@@@微控制@@器@@都支持@@基于@@@@UART的@@通信@@@@，并且@@@@OEM传感@@器@@和@@@@设计@@的@@传感@@器@@@@可以@@轻松集成@@到@@这类网@@络中@@@@。这也使机@@器@@人@@@@能够简化并降低@@复杂性@@，因@@为@@它们的@@许多职责可以@@转@@移到@@更智能的@@设施上@@@@。

文章来源@@@@：贸泽电子@@@@

为@@什么血氧监测@@@@很重要@@？一文快速@@了解它的@@@@“奥秘@@”

judy — Mon, 09 Jan 2023 02:42:13 +0000

伴随防疫政策逐步放开@@，无论你是@@否@@“杨过@@”，“做好自@@身健康的@@第@@一责任人@@@@”已成为@@大家的@@共识@@。然而@@@@，如@@何快速@@地判断自@@身的@@健康状态呢@@？这个@@体征指标值得你密切关注@@：血氧饱和@@@@度@@。

作为@@@@近期@@的@@健康@@“热词@@”，血氧饱和@@@@度@@与@@我们@@的@@@@健康究竟有怎样的@@关系@@？它背后的@@健康传感@@技术@@@@是@@什么@@？今天小编就@@为@@大家一一盘点@@。

血氧饱和@@@@度@@的@@重要性@@@@，你知多少@@？

随着@@人@@们运动@@健康意识的@@提升@@和@@智能穿戴的@@普及@@@@，血氧监测@@@@功能@@逐渐被大众熟知@@。血氧饱和@@@@度@@（SpO2），顾名@@思义是@@指外周动脉血管内的@@血液含氧浓度外周动脉血管内的@@血液中@@含氧的@@浓度外周动脉血管内的@@血液中@@含氧的@@浓度外周动脉血管内的@@血液中@@含氧的@@浓度外周动脉血管内的@@血液中@@含氧的@@浓度外周动脉血管内的@@血液中@@含氧的@@浓度@@，也是@@@@继心率@@、血压@@、呼吸频率@@和@@@@体温@@外@@，反映人@@体呼吸@@、循环功能@@的@@又一大关键生理参数@@。

正常情况下@@@@，人@@体的@@血氧饱和@@@@度@@约@@在@@@@95%~100%之间@@。但@@当@@饱和@@@@度偏低时@@@@，人@@体会出现不同程度的@@缺氧症状@@，轻则@@头疼头晕@@、呼吸急促@@；重则@@会出现神智障碍@@、心脏骤停@@、呼吸衰竭等@@@@，需要及@@时@@就@@医@@。

特别是@@在@@感染新冠期@@间@@，实时@@追踪监测@@血氧饱和@@@@度@@尤为@@重要@@。如@@遇肺部感染会导致血液含氧量降低@@@@，部分老人@@与@@孩童无法@@及@@时@@感知@@不适@@，极易错过治疗的@@黄金时@@间@@@@。

血氧参考值@@	说明@@
95%-100%	血氧属于正常范围@@
≤93%*	静息状态下@@@@，可判断为@@新冠重症@@，请立即@@就@@医@@
90%或@@者更低@@	处于缺氧状态@@，存在@@严重疾病风险@@

*根据@@《新型@@冠状病毒肺炎诊疗方案@@（试行第@@十版@@@@）》

除用@@于@@新冠个@@人@@健康监护@@，血氧饱和@@@@度@@监测@@在@@日@@常生活中@@也十分重要@@。比@@如@@@@，在@@登山等@@户外活动@@时@@@@，随着@@海拔升高@@，空气越稀薄@@，监测@@血氧可实时@@评估你的@@身体状况@@，及@@时@@提醒调整活动@@强度@@；针@@对打鼾严重的@@人@@@@，睡眠期@@间全程监测@@血氧水平@@，有助于及@@时@@发现呼吸暂停的@@潜在@@危险@@。此外@@，呼吸系统@@疾病患者@@、运动@@爱好者或@@长期@@从@@事高强度脑力@@劳动的@@人@@群也都需要在@@日@@常注意血氧变化@@。

智能穿戴精准监测@@血氧@@，如@@何实现@@@@？

如@@此重要的@@生命体征指标@@，想要实现@@准确@@地检测@@@@，健康传感@@器@@是@@核心之一@@。

通常@@，血氧夹@@、手表或@@手环@@等@@智能穿戴设备@@@@，均采用@@@@基于@@@@PPG技术@@的@@@@光@@电传感@@器@@@@。基本原理都是@@通过@@向皮肤发射红光@@及@@红外光@@信号@@@@，根据@@血液中@@血红蛋白的@@吸光@@差异@@，检测@@经人@@体血液和@@组织吸收@@后穿透或@@反射的@@光@@强度@@，由@@算法@@@@计算出血氧饱和@@@@度@@@@。

其@@中@@@@，血氧夹@@采用@@@@@@“透射式@@”光@@路@@结构@@，测量@@部位@@多是@@血液信号@@丰富的@@部位@@@@，如@@指尖或@@耳朵@@；而@@手环@@@@/手表等@@智能穿戴设备@@一般佩戴于手腕@@，由@@于@@手腕处人@@体组织@@、骨骼结构更为@@复杂@@，采用@@@@“反射式@@”光@@电信号@@采集方式@@，但@@易受到@@用@@户佩戴姿势@@、皮肤状态和@@环境光@@线干扰等@@@@，技术@@要求也更高@@。

深耕健康传感@@领域多年@@@@，汇顶科技@@@@自@@主研发了一系列@@提升@@血氧检测@@准确@@度及@@降低@@功耗@@@@的@@创新技术@@@@@@，涵盖光@@路@@设计@@和@@独有算法@@@@@@。例如@@@@，汇顶科技@@@@GH3220/GH3020系列@@健康传感@@器@@支持@@最多@@8路@@LED及@@4路@@差分@@PD输入@@，且@@具有@@出众的@@信噪比@@@@@@@@（110dB）和@@环境光@@抑制性能@@@@（80dB），即@@使在@@强烈太阳光@@和@@灯光@@下@@@@，也可为@@智能手表@@/手环@@提供@@稳定@@、准确@@的@@血氧水平动态追踪@@；同时@@@@，系列@@方案的@@血氧检测@@已积累了超一万@@人@@次的@@数据@@@@测试规模@@，以@@高精度@@@@、全天候的@@监测@@能力@@@@获业界及@@客户高度@@认可@@，广泛商用@@于@@小米@@@@@@、OPPO、小天才@@、realme等@@知名@@可穿戴品牌产品@@@@。

此外@@，汇顶科技@@@@可为@@客户提供@@差异化的@@血氧检测@@软硬件解决方案@@@@，丰富的@@芯片系列@@@@（GH301X/GH302X/GH322X）和@@针@@对不同场景@@、不同人@@群的@@高精度@@算法@@@@包@@，以@@及@@@@高效的@@交付都将@@助力@@客户产品@@实现@@快速@@开发@@落地@@。

文章最后@@@@，小编就@@为@@大家推荐几款应用@@@@汇顶科技@@@@血氧监测@@@@方案的@@智能手表@@、手环@@，一起来看看吧@@！

小米@@@@ Watch S1 Pro

小米@@@@手环@@@@7 Pro

小天才@@Z8

OPPO 手环@@2

realme Watch 3 Pro

以@@上@@产品@@非医疗@@设备@@@@，血氧饱和@@@@度@@及@@心率数据@@仅供参考@@，不作为@@@@诊断和@@医疗@@用@@途@@，身体不适请及@@时@@就@@医@@。

具体品牌的@@血氧监测@@@@功能@@使用@@@@方法@@@@，请参阅对应产品@@说明@@书@@。

基于@@全新@@测量@@原理的@@二氧化碳@@传感@@器@@@@@@ 清洁空气的@@好时@@机@@@@

judy — Tue, 27 Dec 2022 08:45:54 +0000

二氧化碳@@(CO2)是@@由@@碳和@@氧组成@@的@@无色无味气体@@，是@@所有@@有机@@化合物的@@基础物质@@。植物利用@@@@光@@合作用@@将@@其@@与@@水一起转@@化为@@有机@@物并释放氧气@@。

二氧化碳@@由@@细胞呼吸以@@及@@@@动物和@@植物有机@@体的@@腐烂产生@@。在@@人@@类文明发展中@@@@，工业@@方面的@@化石物品燃烧也会产生二氧化碳@@@@，如@@建筑@@供暖或@@汽车@@内燃机@@油料@@燃烧@@。这导致地球大气层中@@的@@二氧化碳@@浓度上@@升@@，从@@而@@加剧了温@@室效应@@，导致地球气候变化@@。

对人@@类的@@影响@@

少量二氧化碳@@对人@@类是@@完全安全的@@@@；然而@@@@，在@@较高的@@浓度下@@@@，它可以@@阻止肺部吸收@@氧气@@，并可能导致各种症状@@，这取决于空气中@@的@@二氧化碳@@含量@@@@。空气中@@二氧化碳@@体积含量在@@@@1%到@@3%之间@@时@@@@，人@@的@@专注力@@可能会受到@@影响@@，或@@出现疲劳现象@@，而@@且@@@@可能会出现心率或@@血压@@上@@升@@。二氧化碳@@体积含量达@@到@@@@5%以@@上@@时@@@@，可能会引起头晕@@、头痛@@、呼吸急促@@，并最终失去知觉@@@@。

因@@此@@DIN EN 13779标准@@根据@@二氧化碳@@浓度定义了室内空气质量@@的@@四个@@类别@@。它将@@低于@@800ppm（百万@@分之一@@）的@@二氧化碳@@水平归为@@优良@@，不超过@@1000ppm水平为@@中@@等@@良好@@，1000ppm以@@上@@水平则@@为@@中@@等@@质量@@。当@@二氧化碳@@浓度超过@@1400ppm时@@，空气质量@@认定为@@差@@。在@@工作场所@@，员工在@@@@8小时@@内接触的@@二氧化碳@@浓度不得超过@@5000ppm。

二氧化碳@@和@@冠状病毒@@

在@@冠状病毒大流行的@@情况下@@@@@@，研究人@@员考察了二氧化碳@@浓度和@@气溶胶之间@@是@@否有直接关联@@，因@@为@@含有新冠病毒的@@气溶胶会成为@@传播途径@@。根据@@目前@@的@@了解@@，二氧化碳@@浓度和@@气溶胶之间@@不存在@@直接关联@@。即@@便如@@此@@，较高的@@二氧化碳@@含量@@表明室内空气不佳@@，这通常@@也会导致气溶胶浓度升高@@，因@@此@@二氧化碳@@和@@气溶胶之间@@存在@@着间接的@@关系@@。因@@此@@，有两个@@@@很好的@@理由@@坚持采取通风措施@@：改善人@@体健康和@@提高工作绩效@@，以@@及@@@@减少@@感染冠状病毒的@@风险@@。

此外@@，由@@于@@冠状病毒的@@管控措施@@，例如@@@@居家办公和@@居家教学以@@及@@@@商业和@@餐馆关闭@@，使得@@大多数人@@呆在@@家里的@@时@@间@@@@增多@@。现代建筑@@物的@@隔热性能@@越来越好@@，以@@满足如@@今@@的@@能源效率标准@@@@，所以@@@@室内通风的@@情况很少@@。因@@此@@，监测@@室内空气的@@二氧化碳@@含量@@相比@@@@以@@往任何时@@候都更加重要@@。

避免空气闷焗@@

人@@们使用@@@@合适的@@传感@@器@@@@来监测@@二氧化碳@@的@@浓度@@，例如@@@@用@@于@@二氧化碳@@警告灯@@。在@@教室里@@，当@@二氧化碳@@浓度过高时@@@@，二氧化碳@@警告灯可以@@用@@来提供@@简明的@@视@@觉@@指示@@，让教室里的@@人@@员打开窗户@@。在@@智能家居系统@@中@@@@，它们提供@@的@@数值用@@于@@自@@动触发通风措施或@@警告信号@@@@。

这种传感@@器@@数据@@也可用@@于@@@@其@@他信息@@，例如@@@@，确定一个@@@@房间里目前@@有多少人@@@@。这里使用@@@@了一种算法@@@@@@@@，对人@@们呼吸产生的@@二氧化碳@@水平的@@平均增长和@@所测量@@的@@二氧化碳@@浓度的@@增长进行比@@较@@。

在@@食品工业@@和@@食品物流中@@@@，可以@@通过@@控制@@调节二氧化碳@@浓度来积极影响产品@@的@@质量@@，因@@为@@二氧化碳@@可以@@加速或@@减慢水果和@@蔬菜的@@自@@然老化过程@@。二氧化碳@@含量@@对于@@植物和@@动物也有影响@@。生产者可以@@通过@@检测@@和@@调整这一数值以@@带来益处@@。

NDIR测量@@技术@@@@

来自@@@@盛思锐@@的@@@@@@SCD30传感@@器@@是@@测量@@二氧化碳@@浓度的@@成熟解决方案@@@@。它使用@@@@了非分散红外光@@谱@@（NDIR）测量@@技术@@@@，其@@测量@@范围高达@@@@@@40,000ppm, 在@@0-10,000ppm范围内@@，其@@精度高达@@@@测量@@值的@@@@±30ppm +3%。

NDIR测量@@是@@基于@@一个@@@@红外辐射源和@@两个@@@@相对放置的@@光@@学滤光@@片@@，测试管内有两个@@@@分别放置在@@两端的@@检测@@器@@，辐射源发出的@@波长@@只被二氧化碳@@分子吸收@@@@。空气通过@@一个@@@@开口流入管内@@，其@@中@@@@的@@二氧化碳@@分子吸收@@了部分辐射@@。另一端的@@检测@@器则@@测量@@由@@此产生的@@辐射强度的@@变化@@。第@@二个@@检测@@器提供@@参考测量@@数值@@，以@@尽量减少@@污垢或@@灰尘等@@污染物的@@影响@@。

这项@@原理使得@@传感@@器@@的@@@@体积相对较大@@，盛思锐@@的@@@@SCD30传感@@器@@尺寸@@为@@@@@@35 mm × 23 mm × 7 mm，但@@由@@于@@具有@@高测量@@精度@@，多年@@来@@仍然是@@二氧化碳@@检测@@领域的@@@@主要产品@@@@。

光@@声测量@@系统@@@@

盛思锐@@现在@@@@推出@@一款后续产品@@@@SCD4x，它满足了所有@@与@@小型@@化和@@降低@@功耗@@@@有关的@@要求@@。该@@传感@@器@@基于@@全新@@的@@@@光@@声传感@@器@@技术@@@@@@，不要求辐射源和@@传感@@器@@@@之间@@保持一定距离@@，使得@@SCD4x尺寸@@仅为@@@@10 mm × 10 mm × 6.5 mm，而@@且@@@@仍然比@@先前型@@款便宜@@。然而@@@@，这项@@测量@@技术@@@@将@@精度降低@@到@@@@400和@@2,000ppm之间@@的@@@@±50 ppm +5%（SCD40）或@@400和@@5,000ppm之间@@的@@@@±40 ppm +5%（SCD41）。与@@前一代@@SCD30传感@@器@@一样@@@@，测量@@范围为@@@@0至@@40,000 ppm。

图@@1：由@@于@@采用@@@@全新@@测量@@技术@@@@@@，盛思锐@@公司@@的@@@@@@SCD4x二氧化碳@@传感@@器@@@@相比@@@@先前型@@款体积大幅减小@@ (图@@片@@来源@@@@：盛思锐@@)

这些新型@@传感@@器@@具有@@@@小巧的@@尺寸@@和@@卓越的@@性价比@@@@，特别适合智能家居@@、物联网@@@@、汽车@@、暖通空调@@、食品和@@消费@@品领域的@@@@应用@@@@@@。

光@@声测量@@技术@@@@是@@基于@@与@@二氧化碳@@分子的@@吸收@@带相匹配的@@窄带光@@@@。这意味着@@它具有@@精确的@@波长@@范围@@，其@@电磁辐射能量被二氧化碳@@分子吸收@@@@。将@@光@@发射到@@传感@@器@@的@@@@测量@@单元中@@@@，而@@二氧化碳@@分子吸收@@了部分光@@@@。这导致二氧化碳@@分子发生振荡@@，从@@而@@增加了测量@@单元的@@压力@@@@@@。使用@@@@麦克@@风@@测量@@这个@@压力@@@@差@@，可以@@得出测量@@单元中@@存在@@的@@二氧化碳@@分子含量的@@结论@@@@，从@@而@@推算出空气中@@二氧化碳@@的@@浓度@@。

图@@2：光@@声测量@@技术@@@@如@@何工作@@。该@@技术@@用@@作盛思锐@@公司@@新型@@@@SCD4x二氧化碳@@传感@@器@@@@中@@的@@@@PASens技术@@ (图@@片@@来源@@@@：盛思锐@@)

通过@@这种测量@@技术@@@@@@，检测@@器信号@@在@@普通测量@@范围内@@的@@低漂移抵消了测量@@精度的@@降低@@@@。随着@@二氧化碳@@浓度的@@上@@升@@，漂移也会增加@@。而@@NDIR技术@@，情况则@@正好相反@@@@，特别是@@在@@二氧化碳@@浓度低的@@地方@@，检测@@器信号@@的@@漂移更加明显@@（图@@3）。

图@@3：使用@@@@NDIR和@@光@@声@@（PA）测量@@技术@@@@，检测@@器信号@@和@@二氧化碳@@浓度之间@@形成理想化关系@@ (图@@片@@来源@@@@：儒卓力@@@@)

结论@@

人@@们要了解空气中@@的@@二氧化碳@@浓度@@，从@@未像现在@@@@这样重要@@，因@@为@@它不仅影响到@@人@@们的@@福祉和@@健康@@，而@@且@@@@还能帮助遏制冠状病毒的@@传播@@。食品生产和@@物流行业@@，以@@及@@@@动植物养殖行业可以@@利用@@@@@@二氧化碳@@含量@@水平@@，积极提高产品@@质量@@。经过验证@@的@@成熟二氧化碳@@传感@@器@@@@得益于@@高测量@@精度@@，新型@@款则@@满足了对更小@@型@@传感@@器@@和@@@@更低成本@@的@@需求@@@@，尽管测量@@精度因@@此@@而@@受到@@轻微影响@@。

本文转@@载自@@@@：儒卓力@@@@

智能传感@@技术@@@@是@@实现@@智能制造@@的@@关键@@

judy — Tue, 13 Dec 2022 08:56:32 +0000

原文刊载于@@《智能制造@@》2022年@@第@@@@2期@@
作者@@：上@@海景格科技@@股份有限公司@@@@ 徐平@@

1 引言@@

未来中@@国最需要发展的@@科技@@是@@什么@@？是@@芯片@@、数字孪生@@、元宇宙@@还是@@@@ 5G 技术@@？这些重要的@@技术@@都离不开的@@设备@@是@@传感@@器@@@@。现代生产制造中@@@@，智能传感@@技术@@@@的@@作用@@越来越重要@@，尤其@@在@@万@@物互联的@@趋势下@@@@，智能传感@@技术@@@@得到@@了前所未有的@@发展@@。

如@@果说互联网@@连接@@的@@是@@计算机@@@@@@，那么@@物联网@@@@连接@@的@@就@@是@@世间万@@物@@，物联网@@@@利用@@@@局部网@@络或@@互联网@@通信@@技术@@@@，把传感@@器@@@@、控制@@器@@、机@@器@@、人@@和@@物等@@通过@@新的@@方式连接@@在@@一起@@，形成人@@与@@物@@、物与@@物相连@@，实现@@信息化@@、智能化@@和@@远程管理控制@@的@@网@@络@@，从@@而@@对物品进行智能化@@识别@@、定位@@@@、跟踪@@、监控@@和@@管理@@，物联网@@@@将@@我们@@带到@@一个@@@@新的@@数据@@@@时@@代@@@@，让我们@@的@@@@计算能力@@@@@@、云能力@@@@@@、人@@工智能@@都成为@@可能@@，万@@物互联世界将@@超乎我们@@的@@@@想象@@。

自@@传感@@器@@诞生以@@来@@，它帮助人@@们获取精准信息@@，已成为@@万@@物互联时@@代@@最为@@基础的@@设备@@@@，传感@@器@@已成为@@万@@物互联的@@纽带@@。

在@@自@@动化生产过程中@@@@，要用@@不同的@@传感@@器@@@@来采集@@、控制@@和@@监视@@生产过程中@@的@@设备@@的@@生产信息和@@参数@@，保证生产过程在@@设备@@工作正常状态或@@最佳状态@@，从@@而@@使生产出来的@@产品@@达@@到@@最佳质量@@。

2 智能传感@@技术@@@@概要@@

现代信息技术@@发展到@@今天@@，传感@@器@@的@@@@重要性越来越高@@，物联网@@@@、人@@工智能@@、数字孪生@@、智能制造@@以@@及@@@@元宇宙@@等@@@@，都离不开传感@@器@@@@。人@@们在@@研究自@@然现象和@@规律以@@及@@@@生产活动@@中@@凭借@@自@@身的@@感觉@@器官从@@外界获取信息是@@远远不够的@@@@，为@@适应瞬息万@@变的@@环境需求@@@@，就@@必须借助外部设备@@@@：传感@@器@@。从@@智能手机@@@@到@@智能语音设备@@@@，从@@能源平台@@到@@工业@@设备@@@@，传感@@器@@自@@然而@@@@然地@@“化身@@”为@@人@@类连接@@机@@器@@@@、人@@类自@@身@@，以@@及@@@@自@@然环境的@@外延器官@@，它帮助人@@类将@@曾经不可知@@、难判断的@@信息变成易获取@@、更精准的@@数据@@@@@@，传感@@器@@已经成为@@数字化@@社会最为@@重要的@@基础设施@@。

随着@@传感@@器@@@@，以@@及@@@@与@@之相关的@@数据@@@@存储@@@@@@、储能@@、新材料@@@@、网@@络基础设备@@等@@软硬件技术@@的@@@@发展@@，还有成本的@@持续下@@降@@，传感@@器@@的@@@@应用@@@@场景将@@变得越来越丰富@@。

（1）传感@@器@@介绍@@

传感@@器@@是@@一种检测@@设备@@@@，是@@人@@们认知@@世界的@@一种工具@@，或@@者一种手段@@，是@@在@@我们@@人@@类的@@眼耳鼻舌身的@@基础上@@建立的@@一种对宇宙认知@@和@@延伸扩展@@，能将@@@@检测@@到@@的@@信息@@，按一定规律转@@换为@@电信号@@或@@其@@他所需形式的@@信息输出@@@@，以@@满足信息的@@传输@@、处理@@、存储@@、显示@@、记录和@@控制@@等@@要求@@，它可以@@检测@@到@@温@@度@@@@、声音@@、压力@@@@、位@@移@@、亮度@@等@@信息@@，然后@@将@@他们转@@换为@@电流或@@电压@@等@@电信号@@@@，传感@@器@@工作原理图@@@@如@@图@@@@@@ 1 所示@@，有了传感@@器@@@@，制造出来的@@设备@@才能实现@@智能化@@@@、网@@络化@@、数字化@@。传感@@器@@经历了从@@结构性传感@@器@@@@、固体型@@传感@@器@@到@@智能型@@传感@@器@@三个@@阶段的@@发展@@，实现@@了从@@电阻式传感@@器@@的@@@@简单结构参量变化到@@可以@@感知@@外界信息从@@而@@适应环境的@@能力@@@@的@@智能传感@@器@@@@@@。

图@@1 传感@@器@@工作原理图@@@@

（2）智能传感@@器@@@@介绍@@@@

智能传感@@器@@@@指具有@@数据@@信息采集@@@@、数据@@信息处理@@等@@功能@@@@的@@多@@188足彩外围@@app 集成@@电路@@@@，是@@集传感@@器@@@@、计算机@@@@和@@计算机@@@@接口@@于一体的@@设备@@@@。智能传感@@器@@@@基本结构如@@图@@@@@@ 2 所示@@。

图@@2 智能传感@@器@@@@基本结构图@@@@

传感@@器@@负责设备@@信息检测@@和@@采集@@，计算机@@@@根据@@设定对输入@@信号@@进行处理@@@@，通过@@计算机@@@@接口@@与@@其@@他装置进行通信@@@@。智能传感@@器@@@@的@@实现@@可以@@采用@@@@模块式@@、集成@@式@@或@@混合式等@@结构@@。没有智能传感@@器@@@@@@，就@@不会有所谓的@@第@@四次工业@@革命@@，也就@@不会有智能城市@@应用@@@@@@，不会有智能交通@@@@，不会有智能制造@@@@。智能传感@@器@@@@在@@智能制造@@@@、智慧农业@@、智慧交通@@、人@@工智能@@等@@领域@@发挥重要作用@@@@。

（3）智能传感@@器@@@@技术@@@@介绍@@

智能传感@@技术@@@@是@@以@@系统@@为@@背景@@，包括@@相应传感@@器@@集成@@传感@@器@@芯片组成@@硬件部分和@@相关软件@@组成@@的@@@@，系统@@以@@传感@@器@@技术@@@@为@@主@@，其@@他技术@@为@@辅@@。智能传感@@技术@@@@架构@@如@@图@@@@@@ 3 所示@@。

图@@3 智能传感@@技术@@@@架构@@图@@@@

智能制造@@与@@传统制造本质的@@区别在@@于智能制造@@是@@在@@人@@与@@物理系统@@之间@@增加了信息系统@@@@，信息系统@@与@@物理系统@@组成@@了信息物理系统@@@@ CPS，信息物理系统@@通过@@先进的@@智能传感@@技术@@@@的@@感知@@功能@@@@，再加上@@计算机@@@@的@@通信@@@@和@@@@控制@@技术@@@@，构建了物理空间与@@信息空间中@@人@@@@、机@@、料@@、法@@、环等@@要素相互映射@@@@、相互交换@@、高效协同的@@复杂系统@@@@，实现@@数据@@驱动@@、虚实映射@@@@、资源优化@@。数字孪生@@技术@@就@@是@@信息物理系统@@的@@@@虚实映射@@@@实现@@技术@@@@。智能系统@@的@@@@智能首先要有智能传感@@技术@@@@的@@感知@@@@，然后@@建模@@，进行分析推理@@@@，对现实生产系统@@准确@@描述@@，实时@@感知@@和@@控制@@现实生产系统@@@@，如@@果没有@@数字孪生@@技术@@@@，那么@@智能制造@@系统@@就@@是@@无源之水@@，无法@@实现@@@@。

3 智能传感@@技术@@@@功能@@@@

智能传感@@器@@@@技术@@@@把@@“感知@@”与@@“认知@@”结合@@起来@@，起到@@人@@体的@@@@“五感@@”功能@@的@@作用@@@@，可以@@感知@@各种现象@@，实现@@判断@@、推理@@、鉴别功能@@@@，最终完成各种动作与@@任务@@，全程实现@@自@@动化和@@智能化@@@@。

大数据@@技术@@应用@@@@于产品@@创新@@、产品@@故障诊断与@@预测@@@@、产品@@销售@@、生产计划等@@@@，大数据@@是@@人@@工智能@@快速@@发展的@@基础@@，而@@大数据@@来源@@于智能传感@@技术@@@@@@，没有智能传感@@器@@@@@@采集和@@处理@@数据@@@@，就@@无从@@谈起大数据@@@@，那么@@生产就@@会成为@@孤岛@@，也就@@没有智能制造@@@@、人@@工智能@@、数字孪生@@、物联网@@@@等@@的@@产生@@。智能传感@@技术@@@@的@@主要功能@@@@：自@@动标定和@@校正@@；采集数据@@@@，对数据@@进行预处理@@@@；检测@@检验@@、自@@寻故障@@；数据@@存储@@@@、记忆和@@信息处理@@@@；标准@@化数字输出@@或@@符号输出@@@@；判断和@@决策处理@@@@。

4 智能传感@@技术@@@@在@@智能制造@@中@@的@@应用@@@@@@

当@@我们@@提到@@智能制造@@@@，首先了解智能制造@@实施的@@关键步骤@@：状态感知@@@@（通过@@智能传感@@器@@@@准确@@感知@@设备@@或@@系统@@的@@@@实时@@运行@@状态@@）→实时@@分析@@（对获取设备@@或@@系统@@的@@@@实时@@运行@@状态数据@@进行快速@@准确@@的@@加工和@@处理@@@@）→自@@动决策@@（根据@@数据@@处理@@结果@@@@，按照设定的@@规则@@自@@动做出判断和@@决策@@）→精准执行@@（执行机@@构实现@@自@@动决策@@的@@执行@@）。

智能制造@@技术@@是@@先进传感@@@@、仪器@@、监测@@、控制@@和@@过程化的@@技术@@和@@实际组合@@，他们将@@信息和@@通信@@技术@@与@@制造环境融合在@@一起@@，体现了制造业@@的@@智能化@@@@、数字化@@和@@网@@络化@@@@，智能制造@@是@@中@@国制造业@@产业升级@@必经之路@@@@。

智能制造@@系统@@主要包括@@@@：设备@@层@@、控制@@层@@、运营层和@@企业层@@。智能制造@@与@@智能传感@@技术@@@@紧密联系@@，各式各样的@@有嵌入@@的@@@@、绝对的@@@@、相对的@@@@、静止的@@和@@运动@@的@@传感@@器@@@@应用@@@@于企业生产中@@@@，它是@@帮助人@@们采集获取信息的@@重要手段@@。智能制造@@中@@传感@@器@@属于基础零部件@@，它是@@工业@@的@@基石@@、性能@@的@@关键和@@发展的@@瓶颈@@。传感@@器@@的@@@@智能化@@@@、无线@@化@@、微型@@化@@和@@集成@@化是@@未来智能制造@@技术@@发展的@@关键@@。智能制造@@中@@应用@@@@常见的@@智能传感@@技术@@@@主要有机@@器@@视@@觉@@@@技术@@@@@@、RFID 技术@@、工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@等@@应用@@@@@@。

4.1 机@@器@@视@@觉@@@@技术@@@@

机@@器@@视@@觉@@@@的@@发展主要经历了从@@黑白到@@彩色@@、从@@低分辨率到@@高分辨率@@@@、从@@静态到@@动态@@、从@@ 2D 走向@@ 3D 演变过程@@，其@@技术@@的@@@@迭代也是@@@@遵循相应的@@发展@@。

随着@@行业发展@@，机@@器@@视@@觉@@@@技术@@@@在@@各大领域都得到@@了各行各业的@@认可@@，在@@工业@@上@@应用@@@@非常广泛@@，进入了高速@@发展的@@阶段@@。

根据@@制造工程师协会的@@定义@@：机@@器@@视@@觉@@@@就@@是@@使用@@@@光@@学非接触式感应设备@@自@@动接收并解释真实场景的@@图@@像@@@@以@@获得信息控制@@机@@器@@或@@流程@@。

机@@器@@视@@觉@@@@系统@@主要有照明电源@@、镜头@@、相机@@@@、图@@像@@采集@@ / 处理@@卡@@、图@@像@@处理@@系统@@@@、其@@他外部设备@@等@@组成@@@@，如@@图@@@@ 4 所示@@。

图@@4 机@@器@@视@@觉@@@@系统@@基本架构@@@@

机@@器@@视@@觉@@@@可分为@@@@“视@@”和@@“觉@@”两部分@@。“视@@”是@@将@@外界信息通过@@成像来显示@@成数字信号@@反馈给计算机@@@@@@，需要依靠一整套的@@硬件解决方案@@@@，包括@@光@@源@@、相机@@@@、图@@像@@采集@@卡@@、视@@觉@@传感@@器@@等@@@@。“觉@@”则@@是@@计算机@@@@对数字信号@@进行处理@@和@@分析@@，主要是@@软件@@算法@@@@@@。

机@@器@@视@@觉@@@@技术@@@@在@@工业@@应用@@@@包括@@检验@@、计量@@、测量@@、定位@@@@、瑕疵检测@@和@@分拣@@，比@@如@@@@：汽车@@焊装生产线@@，检查四个@@车门和@@前后盖的@@内板边框所涂的@@反震和@@折边的@@胶条是@@否连续@@，是@@否有满足技术@@要求的@@高度@@@@；啤酒罐装生产线@@，检查啤酒瓶盖是@@否正确密封@@、装灌啤酒液位@@是@@否正确等@@质量检测@@@@，机@@器@@视@@觉@@@@参与@@的@@质量检验比@@人@@工检验要快准@@。

如@@果能让机@@器@@像人@@一样@@具有@@自@@我意识@@，可以@@根据@@产品@@的@@位@@置@@、亮度@@、颜色@@、表面特征等@@信息进行对应的@@操作@@@@，进一步解放生产力@@@@，完成柔性化的@@制造@@，而@@实现@@这一切的@@前提就@@是@@为@@机@@器@@人@@@@装上@@@@“眼睛@@”，也就@@是@@@@“机@@器@@视@@觉@@@@”。机@@器@@视@@觉@@@@应用@@@@赋予工业@@机@@器@@人@@@@智慧化@@，并助力@@整个@@工业@@从@@@@ 3.0 时@@代@@步入@@ 4.0 时@@代@@的@@关键一环@@，为@@智能制造@@的@@落地打开了@@“新窗口@@”，为@@智能制造@@实现@@提供@@了坚实的@@基础@@。

4.2 RFID 技术@@

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别@@）是@@一种非接触的@@@@、实时@@快速@@@@、高效准确@@地采集和@@处理@@对象信息的@@自@@动识别技术@@@@。RFID 是@@传统条码技术@@的@@@@继承者@@，又称为@@@@“电子@@标签@@@@”。RFID 主要由@@电子@@标签@@@@@@、天线@@、读写器和@@控制@@软件@@组成@@@@，简单理解为@@读写器通过@@无线@@电@@波技术@@@@，无接触式快速@@批量读写标签@@内的@@信息@@，RFID 技术@@原理及@@组成@@@@如@@图@@@@@@ 5 所示@@。

图@@5 RFID 技术@@原理及@@组成@@@@

在@@工业@@生产过程中@@使用@@@@@@ RFID 技术@@，将@@产品@@放置于托盘@@ / 工装@@，安装于生产线的@@@@ RFID 阅读器@@自@@动识别托盘@@ /工装@@的@@@@ RFID 标签@@，并与@@@@ MES 实时@@对接@@，完成信息绑定跟踪@@管理@@，零配件识别@@、加工工序自@@动识别@@，检测@@设备@@自@@动对接等@@功能@@@@@@。

在@@工业@@生产线使用@@@@@@ RFID 的@@优点@@：

1）实现@@物料@@防错@@，确保装配准确@@性@@，提高效率@@和@@质量@@；

2）实现@@对在@@制品的@@自@@动识别与@@跟踪@@@@；

3）节省人@@力@@投入@@，自@@动防错@@，提升@@对环境适用@@性@@；

4）数据@@信息采集@@，实现@@ MES 信息收集@@。

在@@智能制造@@工位@@上@@安装工位@@定置格@@、智能引导@@器@@、安灯@@、工位@@一体机@@等@@@@，定置格下@@面安装@@ RFID 阅读器@@，为@@定置格中@@的@@每种工具都绑定@@ RFID 标签@@，MES 集成@@所有@@的@@设备@@@@，并在@@@@每个@@@@工步下@@配置@@了使用@@@@的@@工具类型@@@@。工位@@自@@动执行@@时@@@@，将@@在@@@@工位@@一体机@@显示@@需要执行的@@任务@@，引导器指引应拿取的@@工具@@，RFID 读写器校验是@@否拿取了正确的@@工具@@，安灯@@系统@@通过@@不同颜色@@的@@灯光@@显示@@每个@@@@环节的@@执行的@@正确性@@。

在@@智能制造@@工作台上@@使用@@@@@@ RFID 的@@优点@@：

1）人@@工依据@@各项@@指引操作@@@@，无需记忆复杂操作@@流程@@；

2）智能引导@@、智能校验@@、智能提醒@@、智能数据@@采集@@，减少@@失误@@，提高效率@@和@@准确@@性@@。

RFID 作为@@@@一种自@@动化的@@数据@@@@采集技术@@@@，必须要与@@相关的@@软件@@系统@@@@，如@@ WMS、LES、MES 等@@结合@@应用@@@@@@，满足数据@@自@@动批量采集上@@传@@、自@@动校验@@、自@@动反馈等@@业务需求@@@@。智能制造@@实施缺少了@@ RFID 技术@@，就@@无法@@获取产品@@数据@@@@，也就@@无法@@实现@@@@自@@动化控制@@@@，RFID 技术@@是@@智能制造@@实现@@的@@必备技术@@@@。

4.3 工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@

智能制造@@生产线上@@的@@工业@@机@@器@@人@@@@起着非常关键的@@作用@@@@，工业@@机@@器@@人@@@@是@@一种自@@动执行@@工作的@@机@@器@@@@，它可以@@接受人@@类命令@@运行@@预先编程的@@程序或@@根据@@基于@@人@@工智能@@技术@@的@@@@原则@@行事@@，它的@@使命是@@协助或@@替代人@@类的@@工作@@，例如@@@@生产@@、建筑@@或@@危险工作@@，伺服电机@@在@@控制@@伺服系统@@中@@@@，作为@@@@机@@械部件运行@@的@@发动机@@@@组件@@，其@@辅助电机@@间接传动@@，伺服电机@@能够准确@@地控制@@智能制造@@生产线的@@生产速度和@@产品@@位@@置精度@@，且@@还能将@@@@电压@@信号@@转@@换成扭矩和@@速度来驱动调节目标@@。

工业@@机@@器@@人@@@@是@@一个@@@@在@@三维空间具有@@较多自@@由@@度@@的@@@@，并能实现@@诸多拟人@@动作和@@功能@@的@@机@@器@@@@，动作灵活@@@@，结构紧凑@@，占地面积小@@，有很高的@@自@@由@@度@@@@，几乎适合任何范围工作@@。它的@@特点是@@@@：可编程@@、拟人@@化@@、通用@@性@@、机@@电一体化@@。工业@@机@@器@@人@@@@主要技术@@参数指标@@：运动@@范围@@、自@@由@@度@@、有效负载@@、重复定位@@@@精度@@、运动@@速度@@、分辨率等@@@@，工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@参数反映了工业@@机@@器@@人@@@@可胜任的@@工作@@、具有@@的@@可操作@@性能@@等@@情况@@，是@@设计@@@@、应用@@@@工业@@机@@器@@人@@@@必须要考虑的@@问题@@。

工业@@机@@器@@人@@@@主要由@@五个@@子系统@@组成@@@@：

1）驱动系统@@@@，工业@@机@@器@@人@@@@运行@@起来的@@传动装置@@，有液压@@、气动和@@电动三种驱动形式@@；

2）感知@@系统@@@@，工业@@机@@器@@人@@@@感知@@内部和@@外部@@环境状态的@@信息@@；

3）交互系统@@@@，可以@@参与@@机@@器@@人@@@@控制@@与@@联系的@@装置@@；

4）机@@械系统@@@@，由@@工业@@机@@器@@人@@@@本体和@@末端执行机@@构等@@组成@@的@@多自@@由@@度@@的@@机@@械系统@@@@@@；

5）控制@@系统@@@@，工业@@机@@器@@人@@@@大脑@@，支配工业@@机@@器@@人@@@@完成预定的@@运动@@和@@功能@@@@。工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@的@@传感@@器@@@@技术@@@@融合@@如@@图@@@@@@ 6 所示@@。

图@@6 工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@的@@传感@@器@@@@技术@@@@融合@@

延伸阅读@@：《机@@器@@人@@@@传感@@器@@技术@@@@及@@市场@@-2022版@@》

工业@@机@@器@@人@@@@是@@集机@@械@@、电子@@、控制@@、计算机@@@@、传感@@器@@和@@@@人@@工智能@@等@@多学科先进技术@@于一体的@@现代制造业@@的@@自@@动化装备@@。

工业@@机@@器@@人@@@@适合用@@于@@大批量多品种高质量自@@动化生产线@@，广泛应用@@@@于汽车@@@@制造业@@的@@冲压车间@@、焊装车间@@、涂装车间@@、总装车间及@@发动机@@@@制造中@@@@，尤其@@在@@汽车@@@@白车身焊装生产中@@应用@@@@@@。运用@@工业@@机@@器@@人@@@@@@，不仅提高生产效率@@，而@@且@@@@在@@很大程度上@@提高了焊接的@@外观和@@质量@@，保证了产品@@质量@@，降低@@了劳动强度@@，改善了劳动环境@@。工业@@机@@器@@人@@@@技术@@@@现在@@@@已经广泛应用@@@@于智能制造@@生产线中@@@@，是@@智能制造@@生产线中@@的@@关键技术@@@@。

5 智能传感@@技术@@@@展望@@

智能传感@@技术@@@@发展趋势依赖于硬件和@@@@软件@@的@@技术@@@@，现在@@@@硬件电器尤其@@是@@@@大规模集成@@电路@@@@的@@制作水平越来越高@@，软件@@的@@运算处理@@功能@@越来越强@@，优化的@@越来越好@@，而@@且@@@@现在@@@@技术@@水平已经可以@@使传感@@器@@硬件的@@转@@换@@、处理@@、运算能力@@@@更快@@@@，软件@@的@@运算速度也会更快@@@@，特别是@@在@@数据@@通信@@中@@@@，提高通信@@速率@@，几乎没有误码率或@@者说误码率极低@@，会提高生产效率@@，降低@@使用@@@@成本@@，特别是@@延迟@@时@@间@@会越来越少@@@@，甚至@@@@趋近于零@@，所以@@@@从@@这个@@趋势来看@@，数字化@@传感@@器@@必将@@替代模拟@@传感@@器@@@@，现在@@@@数字化@@技术@@只是@@开始和@@起步阶段@@，未来趋势是@@向智能化@@@@、网@@络化@@、系统@@化和@@功能@@化方向发展@@。

智能化@@、微型@@化@@、多功能@@化@@、低功耗@@@@、低成本@@、高灵敏度@@、高可靠性将@@是@@新型@@传感@@器@@件发展趋势@@，新型@@传感@@材料@@与@@器件@@将@@是@@未来智能传感@@技术@@@@发展的@@重要方向@@。

不管是@@德国@@“工业@@ 4.0”、美国工业@@互联网@@@@，还是@@中@@国制造@@ 2025，具体到@@物联网@@@@@@、智能汽车@@@@、智能交通@@、智能制造@@，这些的@@前端核心技术@@都用@@到@@智能传感@@技术@@@@@@。智能传感@@技术@@@@发展趋势主要在@@以@@下@@几方面@@：

1）关注传感@@技术@@@@的@@系统@@性以@@及@@@@传感@@器@@@@、数据@@处理@@与@@识别技术@@的@@@@协调发展@@；

2）研究开发@@新型@@传感@@器@@和@@@@传感@@器@@技术@@@@@@，涉及@@新理论@@、新材料@@@@、新工艺等@@诸多因@@素@@；

3）研究与@@开发@@特殊环境下@@的@@传感@@器@@@@与@@传感@@器@@技术@@@@系统@@@@；

4）研究各种行业使用@@@@的@@传感@@技术@@@@系统@@@@，主要是@@可靠性@@、可利用@@@@性和@@降低@@成本@@@@@@；

5）与@@人@@工智能@@等@@技术@@有机@@结合@@应用@@@@@@，主要高可靠性@@、自@@适应性@@、抗干扰性智能传感@@技术@@@@@@。

智能传感@@技术@@@@是@@一门多学科交叉的@@高技术@@领域@@，伴随着@@物理学@@、生物科学@@、信息科学和@@材料@@科学等@@相关学科的@@高速@@发展@@，未来智能传感@@技术@@@@功能@@@@全面化@@、结构微型@@化@@@@、智能化@@程度高@@、集成@@一体化等@@@@。未来智能传感@@技术@@@@将@@更有效模仿人@@类的@@感官@@，来检测@@@@、处理@@和@@分析复杂的@@信息@@。

6 结束语@@

在@@信息技术@@时@@代@@@@，数字化@@技术@@起着巨大的@@作用@@@@，推动科学高速@@发展@@，不仅体现在@@@@计算机@@@@@@、网@@络通信@@@@，还体现在@@@@传感@@器@@上@@@@，数字化@@传感@@器@@是@@未来高端设备@@@@、高端制造的@@核心@@。在@@数字技术@@化时@@代@@@@，互联网@@助力@@现代产业蓬勃发展@@，从@@企业到@@行业@@，从@@农村到@@城镇@@，智能传感@@技术@@@@早已渗透到@@社会的@@各个@@行业@@。

现在@@@@的@@无人@@工厂@@、智慧工厂@@、“工业@@ 4.0”、两化融合等@@@@，其@@核心都离不开智能制造@@@@，智能制造@@技术@@是@@在@@智能传感@@技术@@@@@@、互联网@@技术@@@@、计算机@@@@技术@@@@、自@@动化技术@@等@@先进技术@@的@@@@基础上@@@@，通过@@智能化@@的@@感知@@@@、人@@机@@交互@@、自@@动决策@@和@@执行@@，实现@@制造过程的@@智能化@@@@、网@@络化@@、数字化@@，借助计算机@@@@模拟@@人@@的@@活动@@@@，从@@而@@替代生产制造中@@人@@的@@脑力@@劳动@@。现在@@@@生活中@@@@，无处不在@@的@@分布各种各样的@@传感@@器@@@@@@。传感@@器@@的@@@@未来已来@@。

文章来源@@@@：MEMS

传感@@器@@