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盤點2018年最新傳感器技術

發(fā)布時間：2018-07-09 責任編輯：lina

【導讀】一年一度的傳感器博覽會(Sensor Expo 2018)又來了！快來盤點一下這場年度盛會展示了哪些最新的傳感器技術…

一年一度的傳感器博覽會(Sensor Expo 2018)又來了！今年度的這場傳感器盛會吸引了超過5,000人注冊參與，還有250家以上的公司展示最新產品。相較于去年的技術展示，這些不斷成長的數字顯示在此物聯網(IoT)發(fā)展的早期階段，有越來越多各種不同的傳感器組合陸續(xù)增加，同時也持續(xù)地吸引著人們的高度興趣。

在今年的展會現場，我有機會拜訪了美國加州大學圣地亞哥分校(UC San Diego) Jacobs工程學院院長Albert Pisano。他曾經在柏克萊大學(UC Berkeley)主持傳感器與致動器實驗室。而在此新的工作崗位，他帶領的是一項專注于穿戴式裝置的類似計劃。

但是，Pisano說：「我們并不是要做像Fitbit那樣的產品，而是對于能直接在皮膚上起化學反應的生物兼容裝置感興趣?！?/div>

Pisano介紹其研究團隊正在探索中的三個關鍵應用案例：用于早產兒的小型、持久型組合傳感器；用于老年人的連續(xù)生物傳感器，以及制藥公司在臨床試驗中置于人體中的傳感器。

從技術挑戰(zhàn)來看，這些傳感器都必須提高準確度，同時降低成本、尺寸和功耗。在實驗室中，一項有趣的技術是使用人體汗液中的乳酸作為供電來源，其電量足以驅動超低功率無線電。不過，這項技術還處于早期階段，在確定如何針對個別化學的廣泛差異進行校準時面臨著大數據挑戰(zhàn)。

尺寸和成本也是另一個傳感器市場——資產追蹤——的重要因素；這一市場據稱是IoT中最熱門領域之一。受惠于芯片整合以及較低功耗網絡(如LTE CatM和LoRa)的帶動，模塊價格已經從25美元降低至平均15美元了。然而，展示該模塊的工程師說，壞消息是營運商尚未普遍部署穩(wěn)定的CatM網絡，而LoRa還在致力于部署全球漫游。

此外，美商亞德諾(ADI)、羅姆(Rohm)和TDK等主要的參展商在過去幾年來陸續(xù)收購了幾家較小規(guī)模的傳感器供貨商，如今已經補齊了其產品組合。

在這場年度盛會的最后一天下午，最新傳感器技術現場仍吸引眾多人群聚集

雙雷達系統(tǒng)提升定位精度

ADI在今年2月收購Symeo后，推出了配備57-64GHz的雷達傳感器。這家總部位于德國慕尼黑的Symeo在被收購之前，一直在銷售這套尺寸僅一個棒球大小的3,000美元系統(tǒng)，目標在于精確定位建筑工地的起重機等用途。

該公司的秘訣在于其使用現成芯片的電路板設計上支持軟件執(zhí)行，因而能夠讓兩個傳感器協同作業(yè)，提供超過500公尺(m)以上的5mm的定位精度，這比起單獨使用一個雷達作業(yè)的定位精度更高一個數量級。

ADI尚未明確表示未來將如何以及何時開始推出Symeo的技術，但從這項技術展示在其攤位的顯著位置來看，很明顯該公司對它寄予厚望。

利用超音波聽音檢測

意法半導體(STMicroelectronics；ST)展示了一種能夠拾取20Hz至80KHz訊號的MEMS麥克風，可深層監(jiān)聽超音波頻譜，以檢測建筑物中的管線泄漏等故障情況。如同在Sensor Expo展場的其他傳感器一樣，這款低于1美元的組件目的在于將數據串流傳輸到執(zhí)行嵌入式分析的微控制器(MCU)。

傳感器嗅出產品氣味

來自日本東京的新創(chuàng)公司Aroma Bit自詡為提供氣味分析服務的數據公司。該公司專有的氣體傳感器技術，分別使用了35種不同的薄膜來檢測氣味。這種技術稱為石英晶體微量天平，能夠測量石英晶體諧振器的頻率變化，從而確定每個區(qū)域的質量變化。

上圖背景中的Aroma Coder 35Q感測盒可作為隔離氣味的腔室。該新創(chuàng)公司迄今已編制了超過1,000種氣味的數字簽名。例如，展示中提供了百事可樂(Pepsi)與可口可樂(Coca-Cola)氣味差異的數位描述。

磁傳感器支援各種角度

TDK展示其最新的穿隧磁阻(TMR)傳感器。360°角度傳感器可提供0.2度以內的定位，預計將在今秋出樣，其成本據稱不到1美元。

新款TAD2140傳感器可用于汽車動力方向盤和雨刷馬達等產品，去年還取得了智能型手機訂單，用于手機中的相機防手震功能。該組件采用TO-6封裝，整合了6個電容和1個電阻，可支持使用ICsense嵌入式DSP的數字接口。ICsense是TDK于2017年3月收購的ASIC設計公司。

塑料傳感器嘉惠截肢患者

英國的PST Sensors展示在軟性塑料基板上整合傳感器的最新進展。這項設計專為用于義肢內部而開發(fā)，透過藍牙監(jiān)測并回報義肢內部的溫度、濕度等動態(tài)——這些因素可能會影響截肢患者因糖尿病而進一步惡化。

該傳感器將于今秋用于英國國家健康服務中心(National Health Service)進行試驗。PST Sensors目前正在開發(fā)第二代產品，預計明年發(fā)表這款可編織于襪子的傳感器產品。

Alps多樣化傳感器

日本阿爾卑斯電氣株式會社(Alps Electric)展示其傳感器組合(下圖)，這同時也可作為傳感器領域應用多樣化的一個指標。該公司并未在活動中發(fā)表新芯片，而是與網關供貨商、美國云端運算軟件供貨商Mode連手展示使用其模塊開發(fā)的端對端物聯網解決方案。

Thales追逐IMU中間市場

法國Thales Group旗下美國分公司正嘗試利用其最新的NavChip2，為其六軸慣性測量單元(IMU)開辟新的中間市場。該模塊采用現成芯片，以高達16G和2,000度/秒的速度，提供每小時低于5度的定位漂移精確度。其目標在于以較低成本為汽車、無人機和機器人提供1,300美元的子系統(tǒng)。

以低功率偵測電流

羅姆(ROHM)則展示一款微型的非接觸式電流傳感器，采用磁偏置測量通過電路板的電流。相較于目前采用電阻的途徑，這款不到1美元的組件大幅降低了功耗與熱。

升級觸控與安全性

微芯科技(Microchip Technology)展示一款增強型電容式觸控傳感器，可嵌入于其新型的32位MCU——SAM L10和L11。該公司聲稱這些芯片是首款支持Arm TrustZone硬件安全技術的Arm Cortex-M23 MCU。在該MCU內部的觸控傳感器能夠平行擷取4個訊號，而且比該公司現有的嵌入式傳感器具備更佳的抗噪聲與抗?jié)穸刃阅堋?/div>