高交會訪村田：明明可以秀技術，卻偏偏要“賣萌”

2015年11月16日，第十六屆中國國際高新技術成果交易會（以下簡稱高交會）在深圳會展中心正式開幕。村田制作所（以下簡稱村田）以“Intelligence Made Simple——從Murata智能一站式解決方案開始”為主題第九次亮相高交會電子展。作為日系半導體廠商的代表，村田70年來始終以“電子行業(yè)領軍者”為口號，致力于創(chuàng)新研發(fā)。在智能生活領域也無不例外，依托自身的無線傳感網絡技術以及高可靠性的元件產品，為實現更便捷、更舒適的生活不斷努力進取。

 

在今年的展示區(qū)中，村田將可穿戴整體解決方案與智能照明整體解決方案展區(qū)作為了“重頭戲”。在相鄰的展區(qū)內，還可以單獨體驗和觀看各類傳感器與無線通信模塊的演示。另一個亮點在表演區(qū)，村田帶來了一支由10名“萌主“組成的機器人啦啦隊，這也是她們首次在高交會這樣海外大型展覽上演出。

 

 

高交會村田展區(qū)

 

村田啦啦隊首次亮相，展示3S技術

 

村田啦啦隊是村田制作所的第四代機器人。自1991年第一代機器人村田頑童誕生以來，村田先后于2005年研發(fā)出了第二代機器人村田頑童，2008年研發(fā)出了第三代機器人村田婉童。這些機器人各個有絕活兒彰顯了村田作為電子元器件領導者的領先地位。村田啦啦隊于2014年9月25日在日本正式亮相。其由10個身高36CM，體重1.5KG，身穿紅色啦啦隊服、會跳舞的啦啦隊員組成。區(qū)別于騎自行車機器人村田頑童和騎獨輪車機器人村田婉童，村田啦啦隊不再使用車輪協(xié)助移動，而是站在圓球上，并且能在圓球移動時保持平衡。啦啦隊跳舞時“看似要倒卻不會倒”、“看似要撞卻不會撞”，還能整齊劃一的擺出12種列隊造型，這些主要歸功于最新的反向鐘擺控制技術、超聲波位置測量技術及群控技術（3S技術）。

 

 

啦啦隊現場排列隊形

 

運用反向鐘擺控制技術，村田啦啦隊便可以做到“看似要倒卻不會倒”。在每個啦啦隊隊員的內部都配有3個陀螺儀傳感器，它們可以敏銳的捕捉到相應隊員身體的傾斜方向，及時提醒隊員們朝正確的方向移動。陀螺儀傳感器保持平衡的這項技術最早是在研發(fā)村田頑童時開發(fā)并得到應用的。在生活中，陀螺儀傳感器的應用也并不陌生。該技術已被廣泛應用于手機、數碼相機的防手抖功能，同時也可以應用于汽車導航系統(tǒng)、防滑裝置等領域，今后在汽車電子領域將是不可或缺的技術。

 

超聲波位置測量技術可以使村田啦啦隊做到“看似要撞卻不會撞”。每個啦啦隊隊員都配有5個超聲波麥克、4個紅外線傳感器及通信模塊。通過接收舞臺外側兩臺發(fā)信機發(fā)出的超聲波和紅外線，實時、準確地把握所在的位置，同時通過通信模塊把測算好的定位信息實時傳輸給控制系統(tǒng)，這樣便可以使每一個啦啦隊隊員都按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令行動。據現場工程師介紹，此技術在生活中可應用在GPS信號無法覆蓋的商業(yè)大樓內，以此來確定建筑內物體的位置，日后還可能應用在醫(yī)療健康等方面。

 

群控技術可以使村田啦啦隊整齊劃一的擺出12種列隊造型。該項技術是村田與京都大學的研究員們共同研發(fā)而成，可以使啦啦隊隊員之間整齊、高效、美觀的完成各個動作指令。未來群控技術可以在高層建筑物電梯的運行、交通管制系統(tǒng)中等領域得到應用。同時，該項技術的突破使得未來統(tǒng)一指揮救災機器人在極端環(huán)境下更有效率的進行救援成為可能。

 

 

 

村田概念手環(huán)，展示可穿戴整體解決方案

 

村田可穿戴整體解決方案將主要展示集成了村田可穿戴技術的概念手環(huán)。相比去年的概念手環(huán)，今年不僅是設計上更加精致，在原有的體表溫度監(jiān)測、心率檢測、3D定位等功能之上又追加了NFC功能， NFC天線可以應用到智能手機移動支付、終端配對，解鎖、安全應用、健康醫(yī)療數據認證，健康和運動監(jiān)控等領域。村田的NFC有足夠好的性能易于配對，同時鐵氧體多層技術實現了產品的小型化設計，不僅易組裝也大大降低成本?？蛇m用于不同的終端并且具有靈活的外形設計。

 

 

村田可穿戴手環(huán)

 

村田可穿戴技術的概念手環(huán)內置的薄膜溫度傳感器可對體表溫度進行實時監(jiān)測，其“薄型”、“可彎曲”的特點使得產品更加貼合被測體，精度也更高。產品中的光傳感器還承擔了心率檢測的功能。除此以外，MEMS氣壓傳感器高精度、低功耗使其對氣壓的捕捉十分敏感，即只有一個臺階的高度，它都能敏銳的捕捉到氣壓的變化。概念手環(huán)內還采用了小型化、高功能化的微型DC-DC轉換器，實現了低EMI噪音及抗干擾的性能。Bluetooth Smart模塊則實現了村田以往藍牙模塊的1/4的尺寸與功耗，更好地實現了用戶的細節(jié)體驗。

 

 

更穩(wěn)定的智能照明方案

 

智能照明整體解決方案展區(qū)主要展示由6個LED燈組成的模擬解決方案,它將先進的無線通信技術、傳感器技術及多節(jié)點控制技術融合到一起，達到多種方式控制的燈光效果。其中無線技術體現在該解決方案遠程控制方面，用戶可以運用移動端的手機或者PAD等設備進行實時的控制。傳感器技術則是通過傳感器對外界的“感知”來達到控制的目的。比如靠近紅外線傳感的感知區(qū)域，系統(tǒng)就會自動調整燈的明滅，從而達到節(jié)能環(huán)保的目的。村田的照度傳感器節(jié)點，可以通過判斷外界環(huán)境的明暗來控制室內燈的明亮程度。除此之外，還有檢測門窗開關的門磁傳感器節(jié)點、具有安全數據加密功能的智能插座等。

 

 

村田智能照明展區(qū)

 

值得一提的是ZigBee轉0-10V控制器，該控制器能通過移動端的手機或者PAD等設備進行連接，用戶可基于場景、時間、區(qū)域同時控制不同種類的燈光，實現更舒適溫馨的空間。

 

 

村田智能照明展區(qū)

 

村田對于產品的孜孜追求遠不止于此。該解決方案除了技術力量雄厚外，高質量、高穩(wěn)定性的特點也十分突出。一方面，村田擁有完備的質量體系，從原料的選擇到生產管理流程再到最后的產品測試都非常嚴格，經過了市場的檢驗，并得到了諸多客戶的認可。另一方面，村田憑借對無線技術的深入理解和經驗，積累和創(chuàng)新了網絡節(jié)點技術，不斷推出穩(wěn)定可靠的產品。

 

基于領先的傳感技術以及無線通信技術，村田為客戶提供包括硬件，軟件和云服務在內的整體解決方案。同時，傳感器節(jié)點、網關等產品還可以做單品支持、業(yè)務方式靈活，可最大限度的滿足客戶的需求。

 

 

高精度、反應靈敏的薄膜溫度傳感器

 

SMD型的NTC熱敏電阻和厚度大約100μm的FPC (Flexible Printed Circuit) ，將小型化技術優(yōu)勢發(fā)揮至極（長度可以在10~70mm之間定制，厚度僅為0.55mm），同時其彎曲性較好可以在在復雜的構造和狹窄的空間里也能夠靈活地進行布線。。與普遍的金屬導線型材質的溫度傳感器相比，由于村田的薄膜溫度傳感器具有良好測溫精度和靈敏度，能在最短時間內達到誤差不大于0.4℃的溫度監(jiān)測。當該產品應用在可穿戴設備中監(jiān)測體表溫度時，可以保證測量的精準度、的同時幫助用戶縮短的監(jiān)測時間，提高效率。另外，伴隨著智能手機以及平板電腦的小型化、高性能化，在有限的機體空間里的熱設計成為了重要的問題。村田的薄膜溫度傳感器的另一個大應用便是可以檢測移動設備的機體溫度，實現機體的過熱保護，增加設備的使用壽命。此款產品已于去年10月開始量產，國際知名的穿戴設備公司已經采用了該傳感器，產品將很快發(fā)售。

 

 

薄膜溫度傳感器

 

 

熱響應性原理圖

 

 

精準定位的MEMS氣壓傳感器

 

村田通過應用村田芬蘭的靜電容量型MEMS技術，大大改良了新型氣壓傳感器對溫度漂移的性能，使其幾乎完全可以不受到影響的情況下取得正確的數據；另一方面提升了新型傳感器的降低其噪聲水平（0.5Parms），充分實現其高精度數據檢測。而值得一提的同時又實現了“低功耗”，通過采用靜電容量型，可以為裝載設備的節(jié)能作出貢獻。例如在舞臺表演區(qū)主持人僅僅走了一個臺階的高度，氣壓的變化也隨之迅速地展示在了屏幕上。該產品可以通過測量的氣壓值變化換算出海拔高度再結合GPS導航就能實現精準定位，室內導航等功能。同時，還可以對所測得的氣壓值進行分析收集氣象數據。進一步拓展該產品的應用， 可以結合其他傳感器就根據氣壓值的變化，準確地判斷穿戴者的運動模式（平地移動還是攀登運動等），從而更精準地計算出實際消耗的卡路里。

 

據悉，由于該新傳感器出色的綜合性能，將被廣泛應用于衛(wèi)星導航、位置監(jiān)控（垂直方向）等方面、今后期待能夠有效利用于醫(yī)療保健設備以及氣象數據收集等更廣泛的領域。

 

 

MEMS氣壓傳感器

 

 

溫度變化與氣壓數據

 

 

對應海拔高度的氣壓數據與噪音等級

 

 

小而精的無線通信模塊

 

村田的無線模塊久享盛譽，小而精的品質一直備受廣大客戶的青睞。此次，RFID 標簽模塊和WiGig模塊等各種無線通信模塊在展會中亮相。

 

RFID標簽模塊

 

村田借助最新技術開發(fā)了RFID用裝置“MAGICSTRAP*“系列產品，成功地將小型化、更好的封裝以及高可靠性等各項自身技術優(yōu)勢巧妙地融入到了RFID產品領域。它是迄今為止世界最小級別的RFID標簽。

 

村田的獨特的MAGICSTRAP技術借助的的是LTCC技術來實現，主要注重于SMD型和超小型的特點。在SMD型式的MAGICSTRAP，村田應用了多層基板并內嵌了RF元件而設計出來的電路設計和天線設計技術，免去了在PCB板上設計天線的時間與空間。這種先進獨特的技術，能讓MAGICSTRAP和PCB板的地的區(qū)域作直接耦合連接，并利用PCB板地的區(qū)域作為天線，使整個PCB板成為一個RFID標簽。這種獨特技術不但能大大減少RFID天線占用的空間，并且可用傳統(tǒng)SMD機直接把MAGICSTRAP打在PCB板上，大大節(jié)省了人手貼裝的成本和時間，以及配置特別昂貴的RFID標簽貼裝機。而內置于多層基板的超小型的MAGICSTRAP標簽更能夠安裝在至今為止無法安裝的試管和筆等非常小的空間，在沒有任何天線的情況下也可以近距離讀取信息。并且，村田始終本著對卓越品質的如一要求，每一顆MAGICSTRAP在出廠前都需要通過嚴格的測試，達到零瑕疵。

 

 

村田RFID標簽模塊

 

RFID技術是基于無線射頻技術，可以完成對標簽內容的自動識讀只要在接受器的作用范圍內就可以被讀取，高度的數據集成可以記載更多關于商品的信息，以及批量處理數據。例如一件貨物從出廠到流通都清晰地記錄下來，有利于提高商品交易的透明度，讓消費者可以放心購買。因著RFID支持讀寫的功能，購買有RFID標簽的商品時也可以將所有者信息匹配，這樣當物品需要維修時標簽上的信息可以證實你對商品的所有權，不用繁瑣地攜帶發(fā)|票等其他資料。也正因為這種優(yōu)勢，MAGICSTRAP 僅以一個標簽就能提供一個集成解決方案，在在物品追蹤、防偽和奢侈品的認證等眾多領域獲得了廣泛的應用。

 

WiGig模塊

 

WiGig是一種更快的短距離無線技術?？蓪崿F高速、低延遲的無線傳輸，能夠實現短距離的大量數據高速傳輸與通信。WiGig模塊由RF模塊、RF-BB模塊組成，其傳輸距離、功耗、以及應用領域略有不同。WiGig模塊產品特點：具有天線波束優(yōu)化天線的方向性 、提供符合用途需求的天線設計與模塊構造?？蓪崿F最大覆蓋范圍，同時維持穩(wěn)定的通信特性 、可最大限度的發(fā)揮芯片的特長，實現高品質的通信也可以提供相應的BaseBand 模塊 。

 

 

 

村田將小型設計以及精密加工技術有效地融入到了WiGig模塊產品上，讓傳輸變得更快、更方便。

 

 

村田嵌入式WIFI模塊

 

紅外轉發(fā)器主要針對智能家居

 

近年整個行業(yè)都在關注并致力于智能生活的推行，其中智能家居效果較為顯著。如遠程控制家電設備、室內減少布線等等電子科技帶來的變化不僅是產品的更新，更是一種全新的生活方式。

 

村田的紅外轉發(fā)器（IR Adapter）可取代普通紅外線遙控器，將2.4GHz網絡轉化為紅外信號，也可取代433/315MHz射頻遙控器，將2.4GHz網絡轉化為433/315MHz信號。2.4GHz網絡可以是Wi-Fi，也可以是ZigBee，用戶可根據自身網絡結構來選擇。此外，用戶還可編輯一系列的控制程序給多個設備，并通過Wi-Fi或ZigBee信號來觸發(fā)控制。

 

該產品本身設計簡潔大方，可360度全方位輻射紅外信號，讓房間的每個角落都能收到紅外信號；其自帶紅外命令學習功能，可涵蓋幾乎所有市面上的品牌遙控器；它還可以實現一鍵控制/場景控制；最重要的是用戶可以通過手機/平板來實現對家電的控制，甚至可以實現遠程控制。

 

 

村田的紅外轉發(fā)器