物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，那些當(dāng)紅的傳感器

　　飛思卡爾Sensor及消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場推廣經(jīng)理高小龍：根據(jù)MEMS傳感器的設(shè)計(jì)原理及技術(shù)參數(shù)的不同，飛思卡爾將傳感器主要分為五類：加速度傳感器、電子羅盤、氣壓計(jì)、陀螺儀、觸摸傳感器。

　　飛思卡爾的創(chuàng)新產(chǎn)品有：

　　● MMA9555: MCU+LOW-G 二合一的智能傳感器，內(nèi)部集成計(jì)步器、睡眠監(jiān)控和手勢識(shí)別算法;

　　● FXAS21002：超低功耗陀螺儀(~2.6mA (Active)，1.5mA(Ready)，2mA (Standby) 。

　　可用于如下案例。

　　● 智能手環(huán): 基于FXLC95000 (MCU+LOW-G二合一)的智能手環(huán)參考設(shè)計(jì)，除了支持計(jì)步器、睡眠監(jiān)控和手勢識(shí)別外，還將集成飛思卡爾 SENSOR FUSION算法支持更多的傳感器應(yīng)用。

　　● 空中鼠標(biāo): 基于FSL MCU+SENSOR的空中鼠標(biāo)參考設(shè)計(jì)，支持藍(lán)牙通訊及各種傳感器應(yīng)用。

光傳感器

　　Intersil公司高級營銷經(jīng)理Naresh Shetty：無源和有源光傳感器(如環(huán)境、RGB及接近傳感器)將在幫助顯著提高IoT(物聯(lián)網(wǎng))的效率和改善整體用戶體驗(yàn)方面發(fā)揮重要作用。

　　理想IoT傳感器的特征是在系統(tǒng)中占用空間小，可隱藏并可最大限度方便整合進(jìn)任何產(chǎn)品。極低功耗：工作模式下為μW級，睡眠模式下為nW級。只有使用針對特定應(yīng)用優(yōu)化的光傳感器才能得到最佳特性組合，只應(yīng)當(dāng)整合需要的功能，以最大限度降低實(shí)現(xiàn)成本。

　　Intersil的光傳感器用于智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、汽車、工業(yè)及家庭自動(dòng)化。其傳感器系列包括RGB傳感器：這些傳感器可用作環(huán)境光傳感器，來測量光的強(qiáng)度，另外還提供相關(guān)色溫參數(shù)。Intersil的傳感器系列還包括用于檢測物體的接近傳感器和用于監(jiān)測光強(qiáng)的單獨(dú)環(huán)境光傳感器。所有這些光傳感器均可改善用戶體驗(yàn)和幫助實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的新特性。

　　例如，將光傳感器嵌入移動(dòng)電話和可穿戴設(shè)備會(huì)使這些設(shè)備更加智能和高效。在這些終端設(shè)備中，光傳感器的主要功能是改善整體系統(tǒng)電源效率和改善用戶體驗(yàn)。但是，帶有嵌入式傳感器的智能手機(jī)能夠輕易變成可提供脈搏血氧飽和度監(jiān)測功能的健康監(jiān)測系統(tǒng)或用于測量空氣中是否存在危險(xiǎn)氣體的氣體監(jiān)測儀，或者通過充分使用光傳感器功能而變成游戲控制臺(tái)。

　　在汽車領(lǐng)域，光傳感器能夠增強(qiáng)駕駛員輔助功能，使已的有安全功能更加有效。它們能夠在車輛行駛中有選擇地提供信息娛樂系統(tǒng)訪問權(quán)限，并根據(jù)環(huán)境光條件改變背光亮度。

　　我們的工作環(huán)境也很有可能通過使用更智能的設(shè)備得到改善。許多研究的結(jié)果表明，藍(lán)色激勵(lì)想象力、黃色激發(fā)創(chuàng)造力、紅色影響身體、綠色讓人平靜。但僅僅選擇光的顏色是不夠的。比顏色更重要的是光的飽和度和強(qiáng)度。高飽和度、明亮的顏色有刺激性，而柔和、暗淡的顏色有鎮(zhèn)靜作用——不妨想象這樣一個(gè)世界：互連設(shè)備能夠監(jiān)測人的情緒狀態(tài)并通過改變光照條件來使人的精神平衡，從而提高工作者工作效率。將RGB傳感器整合進(jìn)照明系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)這種思想前衛(wèi)的工作場所。

CMOS圖像傳感器

　　東芝：當(dāng)前的圖像傳感器市場主要是面向智能手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)，銷售規(guī)模將近8000億日元。未來的增長因素預(yù)計(jì)將包括汽車應(yīng)用，以及為現(xiàn)有應(yīng)用帶來更高的性能水平的相關(guān)技術(shù)。

　　隨著智能手機(jī)和平板電腦趨于薄型化、輕盈化和精致復(fù)雜化，半導(dǎo)體廠商需要不斷地縮小CMOS圖像傳感器尺寸和提高分辨率。但是，降低CMOS 圖像傳感器的像素間距會(huì)導(dǎo)致入射光強(qiáng)度的降低，進(jìn)而導(dǎo)致靈敏度下降而不能滿足要求。背面照射(BSI)傳感器通過器件背面的光電二極管來直接捕捉通過微透鏡和濾色片之后的入射光，避免了傳統(tǒng)的正面照射(FSI)傳感器中布線層對光的反射。所以，BSI 圖像傳感器能比 FSI 圖像傳感器能收集更多的光，從而具備更好的靈敏度。東芝已開發(fā)成功1.12μm像素系列BSI圖像傳感器，從1080p，8M，13M到20M分辨率。

　　東芝獨(dú)有的CNR彩色降噪技術(shù)有效地提高了信噪比，而又不會(huì)降低清晰度，已在8M ?” 的T4K35和13M 1/3.07”的T4K37上實(shí)際應(yīng)用并量產(chǎn)。

　　HDR(高動(dòng)態(tài)范圍)是一種通過擴(kuò)大淺色調(diào)和深色調(diào)的范圍來自然拍攝高對比度場景的功能。東芝已經(jīng)開發(fā)出了適用于視頻和靜態(tài)圖像的單幀HDR技術(shù)。采用隔行曝光，同時(shí)拍攝隔行曝光時(shí)間不同的照片，然后將其合成為一個(gè)單一的HDR圖像，有效地抑制了多幀HDR易產(chǎn)生的圖像模糊和偽彩色，從而實(shí)現(xiàn)了平滑清晰的視頻錄像。

　　由于錄制高速視頻需要在較短的時(shí)間內(nèi)曝光，往往會(huì)導(dǎo)致圖像曝光不足。為此，東芝最新開發(fā)了“明亮模式”(Bright Mode)技術(shù)。通過采用隔行視頻輸出，“明亮模式”可以使曝光時(shí)間增加一倍;“明亮模式”還采用電荷像素組合功能，可以使輸出的每個(gè)像素的電荷翻倍。這兩項(xiàng)技術(shù)使圖像的亮度達(dá)到未采用“明亮模式”的CMOS傳感器的四倍。另一方面，在保持錄制圖像亮度不變的情況下，“明亮模式”可使錄制視頻幀率達(dá)到未采用“明亮模式”的CMOS傳感器的兩倍，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于240fps(業(yè)界最高幀率)的全高清視頻錄制，并可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的、流暢的慢動(dòng)作回放，為用戶帶來新的體驗(yàn)。其代表產(chǎn)品為T4K82，具有13M像素、1/3.07英寸光學(xué)格式的高速CMOS圖像傳感器。

人機(jī)界面交互

　　Synaptics(新思)國際智能顯示屏事業(yè)部高級副總裁兼總經(jīng)理 Kevin Barber：因觸控技術(shù)和指紋識(shí)別正好迎合了安全和易用的需求趨勢，正在成為智能手機(jī)的標(biāo)配，如基于指紋識(shí)別的移動(dòng)支付就將帶來巨大商業(yè)前景。

　　Synaptics擁有多種人機(jī)界面解決方案技術(shù)積累。觸屏方面，ClearPad系列和TouchPad系列解決方案支持從入門級手機(jī)到旗艦高端智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦設(shè)備的觸摸屏解決方案。指紋識(shí)別技術(shù)方面，Natural ID指紋傳感器技術(shù)可實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦的身份驗(yàn)證、移動(dòng)支付和觸控導(dǎo)航。

　　隨著移動(dòng)支付業(yè)務(wù)興起，Synaptics于去年10月收購了全球生物指紋身份驗(yàn)證解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商Validity，通過此次收購，Synaptics成為高速增長的生物識(shí)別市場的重要一員，可為用戶提供一種全新的人機(jī)交互方式。

　　奧地利微電子公司中國區(qū)總經(jīng)理張建臣：我們創(chuàng)新的模擬傳感器解決方案有幾個(gè)具體案例：1.智能手勢識(shí)別功能為智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦的用戶界面控制提供理想之選。2.環(huán)境光/接近傳感器實(shí)現(xiàn)了顯示屏亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，并在必要時(shí)關(guān)閉顯示屏以最大程度地降低對電池壽命的影響。3.獨(dú)特的放大器技術(shù)大幅度減小天線尺寸，實(shí)現(xiàn)從電話到可穿戴設(shè)備NFC支付的可靠性和安全性。

參考文章：
　　[1]李健.MEMS遇見傳感器，改變生活就此開始.電子產(chǎn)品世界,2013(10):9
　　[2]Schmitz T.光傳感器在手持設(shè)備中擺放位置的幾點(diǎn)考慮.電子產(chǎn)品世界,2013(9):68
　　[3]Munns S.面向國防應(yīng)用的安全和可靠無線傳感器網(wǎng)絡(luò).電子產(chǎn)品世界,2013(10):15
　　[4]Stanley M.MEMS、MCU和傳感器融合的平衡.電子產(chǎn)品世界,2013(12):32
　　[5]王瑩.溫濕度傳感器做到極致，可為手機(jī)、白電、物聯(lián)網(wǎng)帶來酷炫體驗(yàn).電子產(chǎn)品世界,2014(5):62