2小型化
隨著以智能手機為中心的移動設備向多功能、高性能化發(fā)展,要求電路板內的部件數量更多、體積更小。因此,傳感器正在逐漸采用集成化技術,以實現(xiàn)高性能化和小型化。集成溫度傳感器、集成壓力傳感器等早已被廣泛使用,今后將有更多集成傳感器被開發(fā)出來。
博世曾經推出過一款緊湊型9軸運動傳感器BMX160,這款全新傳感器安裝于緊湊的2.5 x 3.0 x 0.95 mm3封裝中,是行業(yè)內最小型的9軸運動傳感器,適合廣泛的應用,如智能手機、智能腕表、健身跟蹤器、智能首飾,例如戒指、項鏈,以及增強/虛擬現(xiàn)實設備。
村田制作所也推出過一款AMR傳感器,能夠幫助客戶大大騰出有效空間。該傳感器是一種利用根據從特定方向來的磁場的強度所產生磁阻值變化制成的磁傳感器,主要應用于手機和筆記本電腦、檢測冰箱和門的開閉,以及檢測智能儀表的旋轉燈方面。目前,為了檢測立體空間的磁場必須組合復數(3~6個)磁傳感器,而村田制作所通過和日本電氣株式會社(NEC)的技術結合,成功的完成了360度全方位同感度磁場檢測傳感器的開發(fā),在同樣情況下,只要一個就能起到組合磁傳感器相同的作用。
3低功耗
手機上的微博、微信、視頻、游戲,都是電量消耗的大戶,我們也早已習慣了每天充電、出遠門充電寶不離身的日子,但你能想象假如煙霧報警器、智能攝像頭等互聯(lián)設備也需要天天調換電池會是怎樣一種蹩腳的情景嗎?和手機不同,很多物聯(lián)網設備地處人們不常接觸的區(qū)域,所以對功耗有極致的要求,從而決定了傳感器的功耗也要很低,否則運營成本太高。
眾所周知,氣壓傳感器普遍具有易受環(huán)境溫度影響,導致氣壓數據漂移的問題。鑒于此,村田推出了一款高精度、低功耗、高溫度穩(wěn)定性的氣壓傳感器;結合靜電容量型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(xiàn)其高精度數據檢測;同時又實現(xiàn)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。
博世最新推出的BMA400則是一款專門用于可穿戴設備和物聯(lián)網的超低功耗加速度傳感器。它所需耗電量僅為現(xiàn)有加速度計的十分之一,并能提供穩(wěn)定且高性能的服務。其大幅降低的功率需求顯著提高了電池使用壽命,尤其是對于那些使用鈕扣電池供電的設備。憑借其步進式計數器僅4μA的超低耗電量,和其智能電源管理功能(如內置活動識別),能前所未有延長可穿戴設備(如健身帶、智能服裝、腕表和活動追蹤器)所配電池的使用壽命。
4智能化
隨著互聯(lián)設備的激增,數據呈現(xiàn)爆炸式增長,中心化的云端已經“不堪重負”,更重要的是,對于智能制造或智慧交通等應用場景,云端分析的延遲會使數據價值呈現(xiàn)“斷崖式”下跌,于是,邊緣智能開始興起。
傳感器是很好的邊緣節(jié)點,用嵌入式技術將傳感器與微處理器集成為一體,使其成為具有環(huán)境感知、數據處理、智能控制與數據通信功能的智能數據終端設備,這就是所謂的智能傳感器。這種傳感器具有自學習、自診斷和自補償能力、復合感知能力以及靈活的通信能力。這樣,傳感器在感知物理世界的時候反饋給物聯(lián)網系統(tǒng)的數據就會更準確,更全面,達到精確感知的目的。
傳感器和無線通信技術的結合
傳感器采集到的數據之后該怎么辦?當然是要進一步將數據傳輸到平臺,進行分析和應用,這其中,通信網絡是數據傳輸的管道。除了傳感器,在無線通信領域村田也有很多產品,比如村田2.4GHz的通訊模塊早已在各行各業(yè)扮演著舉足輕重的角色,從手機內的Wi-Fi模塊,到汽車內使用的藍牙模塊,再到智能家居涉及到的ZigBee模塊,村田將傳感器和無線通信結合起來,為客戶提供場景化的整體解決方案。
圖:LoRa模塊
但傳統(tǒng)的廣域無線網絡連接解決方案(2G GSM/3G WCDMA/4G LTE)對很多現(xiàn)有的物聯(lián)網用例來說都是“殺雞用了宰牛刀”,一個井蓋或一個水表并不需要每天發(fā)送大量的數據,它們需要的是適合于它們的物聯(lián)網連接,這就是低功耗廣域網(LPWAN)近年來如此蓬勃發(fā)展的主要原因。