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物联网时代传感器技术动向及布局策略

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供稿:中国工控网 2016/3/1 11:04:35

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物联网(IoT)的火爆发展给传感器市场带来了巨大的商机,尤其对传感器的需求会更加的高级并且多样化。要感知物联网中的元素并做相应的信息化处理,为用户提供分析和服务,前提都是传感器。所以IoT时代传感器的特征之一就是多样化。故ADI为此在近年推出了光传感器,磁阻传感器,压力传感器等,在种类上对于传统的MEMS加速度计,陀螺仪,IMU,隔离,温度,接触等传感器外进行优化丰富。

另一方面是智能化,传统传感器就是把自然界的信号转换成电信号以便于数字化处理,但在物联网时代,更有价值的是数据分析以及基于此的后续服务,所以要求传感器本身要更智能化,才能产生更高的附加值。比如针对工业市场,用加速度计产品做振动分析应用。如果芯片厂商只能提供一个加速度计,那就是单纯的提供原始数据,也就是初级传感功能;更高一级的是对原始数据做信号调理,数字化输出,甚至是同时提供时序信息和频域信息,这样附加值就多了一些;再高一级是针对时序和频域信息,在有问题发生时,给出警报信号,让用户马上采取措施,此时附加值更高;最高级是根据一系列分析,在问题还没发生时,就能预知是哪个部件造成的问题并给出相应的解决方案,这就不单单是提供硬件解决方案了,还包括软件算法,以及经验分析,此时才能把传感器的价值最大化,可以称之为智能化的传感器,或者说高附加值的传感器。针对这方面,ADI充分利用自己渝50年的信号调理经验,将前端传感器、信号调理、数字化处理、算法分析等集成到一颗器件中,给用户提供“单芯片”的,“即买即用”解决方案。比如ADI的振动分析传感器ADIS16228,它里面就集成了工业级3轴的加速度传感器,信号调理,ADC采样,基于处理器的FFT分析,并可根据分析结果在本地给出报警信号。

最后一个特征是指标要求多样化、严格化。为了满足不同的物联网市场需求,对传感器提出了多样化的指标要求。针对不同应用,会要求某项指标做到极致。比如运动健康监测产品,用户不希望总要想着频繁充电,这就要求传感器的功耗要足够低,以让电池能持续工作一个月,甚至是一年,十年的时间。再比如工业自动化产品,用户希望控制精度达到厘米甚至毫米级,这就要求传感器的噪声要足够低,温漂足够小,长期稳定性足够好。

对此ADI有定制一些极致的产品。比如针对运动健康监测类的ADXL362,用户希望在运动时启动运动分析,在相对静止时,系统可以休眠以节省功耗。实现类似功能,ADXL362的功耗只有270nA左右,对于像CR2032这样的纽扣电池,用ADXL362实现这样功能,可以持续工作93年。当然,一旦进入运动状态,做走路或跑步的运动分析时,需要加速度计提高输出数据速率,一般常用是100Hz左右,这时ADXL362的功耗是1.8uA左右。还有些产品希望用加速度计的单击和双击功能来做人机交互,这时需要更高的加速度输出数据速率,最高可达400Hz,而即使此时,在最高3.5V供电的情况下,ADXL362的功耗也只有5uA左右。正因为这些超低功耗的性能,才帮助某些可穿戴产品实现了一个月甚至是一年的待机时间。

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新闻来源: 中国电子制造

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