【烽巢網(wǎng)-科技PRO新聞報(bào)道】
我們似乎早已習(xí)慣這樣的場(chǎng)景
當(dāng)你打開家中的冰箱時(shí),溫度濕度傳感器感知環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整溫度;從室內(nèi)走向室外,手機(jī)的光線傳感器幫你提升屏幕亮度;倒車時(shí),雷達(dá)傳感器結(jié)合射頻組件幫你監(jiān)控汽車后部的盲區(qū)。
毫無疑問,無論是工業(yè)領(lǐng)域還是人們的日常生活,傳感器已經(jīng)無處不在,它們每時(shí)每刻都在幫助我們感知這個(gè)世界微妙的變化。可以說,傳感器不僅是工業(yè)電子產(chǎn)品的神經(jīng)系統(tǒng),也成為了人們五官之外的“電五觀”。
而對(duì)于科技前沿的機(jī)器人行業(yè),傳感器則是把冷冰冰的“機(jī)器”,進(jìn)化為有靈性的“機(jī)器人”。作為集成電路領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),英飛凌(Infineon)為汽車、工業(yè)和家電市場(chǎng)等各種應(yīng)用提供種類繁多的傳感器。而扎根中國已有20余年的它,也正加速布局迅猛發(fā)展中的中國機(jī)器人行業(yè)。
英飛凌對(duì)機(jī)器人行業(yè)的推進(jìn)主要從技術(shù)創(chuàng)新和人才儲(chǔ)備兩方面著手,除了帶來領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)品,也不斷通過各種方式幫助青年工程師成長。今年5月,英飛凌贊助了大疆創(chuàng)新RoboMaster2018機(jī)甲大師賽,它是專為青年工程師打造的機(jī)器人科創(chuàng)平臺(tái),致力于培育新時(shí)代的復(fù)合型科研人才及下一代青年工程師,該大賽在近期完美謝幕。
借助英飛凌提供的壓力傳感器、毫米波雷達(dá)和3D圖像傳感器三款智能傳感器,工程師們得以讓機(jī)甲們實(shí)現(xiàn)了更為智能的運(yùn)動(dòng)控制。其中壓力傳感器DPS310用于偵測(cè)高度、垂直速度;24Ghz毫米波雷達(dá)偵測(cè)距離與速度;3D圖像傳感器REAL3
可以幫助辨別物體形狀。
那么,英飛凌為何有能力做到這些?接下來我們談一談上述的這三款明星產(chǎn)品。
強(qiáng)大電容壓力傳感器
英飛凌壓力傳感器廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,如飛行穩(wěn)定控制,智能家居、氣象站、運(yùn)動(dòng)追蹤、空氣流量測(cè)量等,在過去10年間英飛凌銷售了超過幾十億件壓力傳感器。
如在智能家居領(lǐng)域,英飛凌傳感器可以用于檢測(cè)窗口和門的開啟,保護(hù)家庭安全;也可以用于場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè),以控制氣流、恒溫器等。
其中,低功率數(shù)字式大氣壓力傳感器DPS310是英飛凌當(dāng)前在多個(gè)領(lǐng)域頗受歡迎的產(chǎn)品,在多方面具備卓越性能。
首先,它基于電容式感測(cè)原理,而不是大多數(shù)其他數(shù)字式壓力傳感器所采用的壓阻原理。這保證了它能夠在300hPa至1200hPa的壓力范圍內(nèi)和-40℃至85℃的溫度范圍內(nèi),提供可靠、精確的性能。裝有DPS310的設(shè)備,即使局部溫度急劇變化也可以從容應(yīng)對(duì)。
高精度模式下,英飛凌DPS310可以±5厘米的精度進(jìn)行高度測(cè)量,實(shí)現(xiàn)精確瞬態(tài)檢測(cè)。因此DPS310很適合用于室內(nèi)導(dǎo)航和輔助定位,比如進(jìn)行停車場(chǎng)、購物廣場(chǎng)的樓層監(jiān)測(cè)以及戶外的導(dǎo)航。
除了可以確定某個(gè)人正在從建筑物的一層樓移動(dòng)至另一層樓,在無法獲得GPS信號(hào)時(shí),它所支持的“航位推算法”也可以幫助完成數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。因此,它成為了智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備的理想選擇,通過擺動(dòng)幅度以及高度檢測(cè)實(shí)現(xiàn)測(cè)量人體的熱量消耗、身體變化和運(yùn)動(dòng)量計(jì)算。
此外,憑借高性能電子元器件和有效的飛行控制單元,DPS310壓力傳感器還能延長無人機(jī)的飛行時(shí)間,并在無人機(jī)的飛行過程中精準(zhǔn)偵測(cè)高度差,帶來更便捷、穩(wěn)定、靈活和準(zhǔn)確的無人機(jī)控制體驗(yàn)。
毫米波雷達(dá)助力智能制造
除了壓力傳感器,英飛凌在雷達(dá)領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),其中,在汽車?yán)走_(dá)市場(chǎng),英飛凌全球排名第一。英飛凌出品的雷達(dá)產(chǎn)品同時(shí)可以支持多種應(yīng)用,從汽車到工業(yè),涉足多個(gè)市場(chǎng)。
其中,毫米波雷達(dá)在速度檢測(cè)、傳感精度、分辨率、方向檢測(cè)、距離測(cè)量、材料滲透性和解決方案尺寸大小等方面都頗具優(yōu)勢(shì),而英飛凌在毫米波技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的作用。
24GHz毫米波雷達(dá)是該類型產(chǎn)品的代表,英飛凌24GHz雷達(dá)的探測(cè)距離更遠(yuǎn),天線設(shè)計(jì)靈活;可以提供方向、速度、距離和到達(dá)角等信息,并具備生命體征感測(cè)功能。它具備耐濕、耐塵、耐溫的特點(diǎn),根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景可以用于汽車、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等。
在中國市場(chǎng),目前英飛凌已經(jīng)可以提供完整的24GHz mm Wave雷達(dá)解決方案,在安防應(yīng)用、盲點(diǎn)偵測(cè)、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。如通過雷達(dá)對(duì)人體/運(yùn)動(dòng)的檢測(cè),可以控制路燈的亮度和開關(guān)。未來,毫米波雷達(dá)也將延伸至更多工業(yè)4.0和智能制造領(lǐng)域。
除了24GHz雷達(dá),英飛凌60GHz雷達(dá)實(shí)現(xiàn)空間和運(yùn)動(dòng)感測(cè)的特性為具備生命體征感測(cè)功能;采用高頻率,縮小天線尺寸;對(duì)光、灰塵或潮濕不敏感。而60GHz雷達(dá)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的特性則包括穿透材料傳輸、高達(dá)7GHz的帶寬,可實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)分辨率;使用短波長,天線集成在封裝內(nèi)。
應(yīng)用實(shí)例方面,英飛凌與谷歌的高級(jí)技術(shù)與項(xiàng)目小組共同開發(fā)出基于雷達(dá)的感測(cè)解決方案IC,可應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)以及汽車。2015年5月30日,谷歌I/O開發(fā)者大會(huì)亮相的Project Soli的手勢(shì)識(shí)別功能就是英飛凌與谷歌合作的成果,英飛凌提供硬件,而谷歌進(jìn)行軟件和算法的開發(fā)。
比結(jié)構(gòu)光更出色的3D圖像傳感器
隨著智能手機(jī)人臉識(shí)別技術(shù)的普及,3D圖像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐漸獲得了大眾認(rèn)知,根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè),具備3D傳感功能的手機(jī)將從2017年的約5000萬部增長至2019年的2.9億部。
英飛凌在這一領(lǐng)域同樣頗有建樹,REAL3
是全球首款集成在量產(chǎn)智能手機(jī)中的3D深度傳感器。臉部識(shí)別解鎖功能可因此變得更智能、更快捷、更可靠。
REAL3
以飛行時(shí)間(ToF)技術(shù)為基礎(chǔ),可助力實(shí)現(xiàn)尺寸小于12 mm x 8 mm的全球最小的智能手機(jī)攝像頭模塊。相比雙目可見光或結(jié)構(gòu)光等其他3D傳感器原理而言,飛行時(shí)間技術(shù)在移動(dòng)設(shè)備上的性能、大小和功耗方面更有優(yōu)勢(shì)。
首先,ToF技術(shù)圖像傳感器芯片擁有超高幀率和實(shí)時(shí)性,相比3D激光傳感器的逐點(diǎn)掃描,能快速而又準(zhǔn)確的獲取整體圖像的深度信息。在其他3D技術(shù)中,距離的計(jì)算要通過復(fù)雜算法進(jìn)行,而ToF圖像傳感器芯片可直接測(cè)量到對(duì)象的距離。
其次,ToF在戶外性能方面非常出色,可支持940 nm光源,并且每個(gè)像素都有獨(dú)特的背景照明抑制(SBI)電路。即使有兩倍的照明峰值功率,結(jié)構(gòu)光攝像頭在這種陽光條件下也不能提供任何可用的深度數(shù)據(jù)。聯(lián)想與谷歌合作推出的首款具備增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)鏡頭的手機(jī),就采用了英飛凌ToF技術(shù)。
應(yīng)用方面,該類型的攝像頭已經(jīng)確認(rèn)可以高效量產(chǎn),英飛凌與(pmdtechnologies)公司推出了首款基于ToF原理的深度攝像頭,樣品現(xiàn)已開始供貨,2018年第四季度英飛凌將開始批量生產(chǎn)。
傳感器為機(jī)器帶來生命力,更智能的機(jī)器則為人們帶來更優(yōu)質(zhì)的生活品質(zhì)。隨著越來越多的傳感器融入我們的生活,“智慧城市”的愿景已不再遙遠(yuǎn),實(shí)現(xiàn)這一切自然離不開英飛凌這樣的行業(yè)領(lǐng)袖的推動(dòng)。
在不遠(yuǎn)未來,以服務(wù)機(jī)器人為代表的機(jī)器人產(chǎn)品也將逐步走進(jìn)人們的生活,它們是否能夠真正擔(dān)當(dāng)人們的工作與生活助手,更多優(yōu)秀的集成電路產(chǎn)品也將是這一愿景的保證。
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