一年一度的傳感器博覽會(SensorExpo2018)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(shù)字顯示在此物聯(lián)網(wǎng)(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(xiàn)場,我有機會拜訪了美國加州大學圣地亞哥分校(UCSanDiego)Jacobs工程學院院長AlbertPisano。他曾經(jīng)在柏克萊大學(UCBerkeley)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?!?/p>
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(shù)據(jù)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(jù)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(wǎng)絡(如LTECatM和LoRa)的帶動,模塊價格已經(jīng)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(wǎng)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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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(xié)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(shù)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SensorExpo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(shù)據(jù)串流傳輸?shù)綀?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AromaBit自詡為提供氣味分析服務的數(shù)據(jù)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AromaCoder35Q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(shù)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(shù)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(jù)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(shù)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PSTSensors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(NationalHealthService)進行試驗。PSTSensors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(AlpsElectric)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(wǎng)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(lián)網(wǎng)解決方案。
Thales追逐IMU中間市場
法國ThalesGroup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(xiàn)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(MicrochipTechnology)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——SAML10和L11。該公司聲稱這些芯片是首款支持ArmTrustZone硬件安全技術的ArmCortex-M23MCU。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(xiàn)有的嵌入式傳感器具備更佳的抗噪聲與抗?jié)穸刃阅堋?/p>