2018年最新傳感器技術(shù)亮相！

一年一度的傳感器博覽會(huì)(Sensor Expo 2018)又來(lái)了！今年度的這場(chǎng)傳感器盛會(huì)吸引了超過(guò)5,000人注冊(cè)參與，還有250家以上的公司展示最新產(chǎn)品。相較于去年的技術(shù)展示，這些不斷成長(zhǎng)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(lái)越多各種不同的傳感器組合陸續(xù)增加，同時(shí)也持續(xù)地吸引著人們的高度興趣。

在今年的展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我有機(jī)會(huì)拜訪了美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校(UC San Diego) Jacobs工程學(xué)院院長(zhǎng)Albert Pisano。他曾經(jīng)在柏克萊大學(xué)(UC Berkeley)主持傳感器與致動(dòng)器實(shí)驗(yàn)室。而在此新的工作崗位，他帶領(lǐng)的是一項(xiàng)專注于穿戴式裝置的類似計(jì)劃。

但是，Pisano說(shuō)：”我們并不是要做像Fitbit那樣的產(chǎn)品，而是對(duì)于能直接在皮膚上起化學(xué)反應(yīng)的生物兼容裝置感興趣。“

Pisano介紹其研究團(tuán)隊(duì)正在探索中的三個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用案例：用于早產(chǎn)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(yàn)中置于人體中的傳感器。

從技術(shù)挑戰(zhàn)來(lái)看，這些傳感器都必須提高準(zhǔn)確度，同時(shí)降低成本、尺寸和功耗。在實(shí)驗(yàn)室中，一項(xiàng)有趣的技術(shù)是使用人體汗液中的乳酸作為供電來(lái)源，其電量足以驅(qū)動(dòng)超低功率無(wú)線電。不過(guò)，這項(xiàng)技術(shù)還處于早期階段，在確定如何針對(duì)個(gè)別化學(xué)的廣泛差異進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)面臨著大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。

尺寸和成本也是另一個(gè)傳感器市場(chǎng)——資產(chǎn)追蹤——的重要因素；這一市場(chǎng)據(jù)稱是IoT中最熱門(mén)領(lǐng)域之一。受惠于芯片整合以及較低功耗網(wǎng)絡(luò)(如LTE CatM和LoRa)的帶動(dòng)，模塊價(jià)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(shuō)，壞消息是營(yíng)運(yùn)商尚未普遍部署穩(wěn)定的CatM網(wǎng)絡(luò)，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(guò)去幾年來(lái)陸續(xù)收購(gòu)了幾家較小規(guī)模的傳感器供貨商，如今已經(jīng)補(bǔ)齊了其產(chǎn)品組合。

在這場(chǎng)年度盛會(huì)的最后一天下午，最新傳感器技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)仍吸引眾多人群聚集

雙雷達(dá)系統(tǒng)提升定位精度

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

該公司的秘訣在于其使用現(xiàn)成芯片的電路板設(shè)計(jì)上支持軟件執(zhí)行，因而能夠讓兩個(gè)傳感器協(xié)同作業(yè)，提供超過(guò)500公尺(m)以上的5mm的定位精度，這比起單獨(dú)使用一個(gè)雷達(dá)作業(yè)的定位精度更高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

ADI尚未明確表示未來(lái)將如何以及何時(shí)開(kāi)始推出Symeo的技術(shù)，但從這項(xiàng)技術(shù)展示在其攤位的顯著位置來(lái)看，很明顯該公司對(duì)它寄予厚望。

利用超音波聽(tīng)音檢測(cè)

意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics；ST)展示了一種能夠拾取20Hz至80KHz訊號(hào)的MEMS麥克風(fēng)，可深層監(jiān)聽(tīng)超音波頻譜，以檢測(cè)建筑物中的管線泄漏等故障情況。如同在Sensor Expo展場(chǎng)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(chǎn)品氣味

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

上圖背景中的Aroma Coder 35Q感測(cè)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(guò)1,000種氣味的數(shù)字簽名。例如，展示中提供了百事可樂(lè)(Pepsi)與可口可樂(lè)(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(nèi)的定位，預(yù)計(jì)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(dòng)力方向盤(pán)和雨刷馬達(dá)等產(chǎn)品，去年還取得了智能型手機(jī)訂單，用于手機(jī)中的相機(jī)防手震功能。該組件采用TO-6封裝，整合了6個(gè)電容和1個(gè)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(gòu)的ASIC設(shè)計(jì)公司。

塑料傳感器嘉惠截肢患者

英國(guó)的PST Sensors展示在軟性塑料基板上整合傳感器的最新進(jìn)展。這項(xiàng)設(shè)計(jì)專為用于義肢內(nèi)部而開(kāi)發(fā)，透過(guò)藍(lán)牙監(jiān)測(cè)并回報(bào)義肢內(nèi)部的溫度、濕度等動(dòng)態(tài)——這些因素可能會(huì)影響截肢患者因糖尿病而進(jìn)一步惡化。

該傳感器將于今秋用于英國(guó)國(guó)家健康服務(wù)中心(National Health Service)進(jìn)行試驗(yàn)。PST Sensors目前正在開(kāi)發(fā)第二代產(chǎn)品，預(yù)計(jì)明年發(fā)表這款可編織于襪子的傳感器產(chǎn)品。

Alps多樣化傳感器

日本阿爾卑斯電氣株式會(huì)社(Alps Electric)展示其傳感器組合(下圖)，這同時(shí)也可作為傳感器領(lǐng)域應(yīng)用多樣化的一個(gè)指標(biāo)。該公司并未在活動(dòng)中發(fā)表新芯片，而是與網(wǎng)關(guān)供貨商、美國(guó)云端運(yùn)算軟件供貨商Mode連手展示使用其模塊開(kāi)發(fā)的端對(duì)端物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

Thales追逐IMU中間市場(chǎng)

法國(guó)Thales Group旗下美國(guó)分公司正嘗試?yán)闷渥钚碌腘avChip2，為其六軸慣性測(cè)量單元(IMU)開(kāi)辟新的中間市場(chǎng)。該模塊采用現(xiàn)成芯片，以高達(dá)16G和2,000度/秒的速度，提供每小時(shí)低于5度的定位漂移精確度。其目標(biāo)在于以較低成本為汽車、無(wú)人機(jī)和機(jī)器人提供1,300美元的子系統(tǒng)。

以低功率偵測(cè)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(cè)量通過(guò)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(jí)觸控與安全性

微芯科技(Microchip Technology)展示一款增強(qiáng)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(shù)的Arm Cortex-M23 MCU。在該MCU內(nèi)部的觸控傳感器能夠平行擷取4個(gè)訊號(hào)，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>