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Case 行业快讯
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尽管传感器融合的概念早就提出了,但直到最近我们才开始真正看到实际的规模应用。事实上,传感器融合已经迅速发展成为一种热门趋势,从发源的智能手机和便携式设备,现在开始拓展到广泛的物联网传感器、新一代自动驾驶汽车以及无人机的环境感知应用。这种爆炸式增长带来了机遇,当然也提出了许多挑战,不仅是纯粹的技术挑战,还涉及隐私、安全以及对未来基础设施发展的更广泛影响。传感器融合的定义相对简单,本质上是一种智能整合一系列传感器数据的软件,然后利用整合结果来提高性能,可以是使用相同或类似类型的传感器阵列来实现极高精度的测量,也可以通过整合不同类型的传感器输入来实现更复杂的功能。消费电子领域需求最大传感器融合的潜在应用非常广泛,产业分析师非常看好。据麦姆斯咨询报道,传感器融合系统需求预计将在未来5年内以约19.4%的复合年增长率(CAGR)增长,市场规模预计将从2017年的26.2亿美元增长到2023年的75.8亿美元。2016年,北美地区是传感器融合市场最大的生产基地,市场份额接近32.84%,而欧洲地区的市场份额也超过了31.51%。虽然传感器融合的传统用例更倾向于工业应用,但近年客户群发生了重大转变。2016年, 54.86%的传感器融合系统市场需求源自消费电子行业。 传感器融合实现情境感知传感器中枢(一种包含MCU的软硬件结合解决方案)日益增长的实用性,推动了消费电子产业的巨大需求。与纯软件的“传感器融合”相反,传感器中枢为特定的一组传感器实现了特定的传感器融合算法,涉及广泛的传感器类型及算法。基于硬件的传感器中枢减轻了系统CPU的沉重负担,这对于从智能手机到可穿戴设备的现代设备非常有用。实际上,降低CPU负载可以延长电池寿命并减少热量,这两者都是可穿戴设备和智能手机设计师面临的关键挑战。例如,谷歌(Google)推出了安卓(Android)传感器中枢,旨在直接连接生物识别传感...
发布时间: 2019 - 03 - 01
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如今的机器人无需依赖人为操控,也可实现智能行走,而这一切少不了传感器的功劳,传感器是机器人感知外界的重要帮手。说到传感器就不得不提到激光雷达,通过激光雷达,机器人可以向外界发射红外线光源,通过三角测距或者TOF成像原理对机器人进行定位,帮助机器人构建所在环境的高精度轮廓信息,辅助机器人行走。相比视觉摄像头成像,激光雷达拥有众多优势,例如,环境适用性强且支持自主避障。 拥有激光雷达犹如让机器人拥有双眼,帮助其观察周遭环境。但仅有双眼想实现智能行走还是不够的,必须融合激光雷达、深度摄像头、超声波、防跌落等多种传感器数据,配合导航算法,才能实现智能行走。当机器人在复杂多变,环境不受控制的应用场所(如商场、写字楼等人流量大场所)行走时,防碰撞传感器可以让机器人不惧怕任何“挑衅”,实时动态识别环境中的人或者移动障碍物 。当机器人遇到玻璃、镜面等高透材质障碍物时,超声波传感器会让机器人不会像无头苍蝇一头撞上,及时识别、避让此类障碍物,继续行走。当“眼睛”—雷达扫描区域上方出现障碍物时,机器人此时将使用融合导航技术,通过深度摄像头、超声波、雷达等传感器全面感观周围环境,规避障碍物并重新规划路线。
发布时间: 2019 - 02 - 28
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Nanusens公司宣布,他们的专利技术,包括在CMOS内部建造传感器,可以显著延长耳塞20%的使用寿命。 根据该公司的说法,这可以通过将耳机里的MEMS传感器替换成一个多传感器芯片解决方案来实现,该解决方案会使体积比原来小10倍,为更大的电池腾出空间。在它的CMOS芯片层中制造纳米级的传感器,CMOS芯片也有控制电子。金属间介电介质(IMD)通过钝化层中的衬垫开口被蚀刻,使用蒸气高频 (vHF)来创建纳米传感器结构。然后将孔密封,必要时将芯片打包。由于只采用标准CMOS工艺,后处理最少,且传感器可根据需要与有源电路直接集成,因此传感器可能具有类似于CMOS器件的高产量。这也意味着生产是独立于fab的。因此,NEMS(纳米机电系统)芯片只有1立方毫米,因此这将为它替换的每一个MEMS包节省3立方毫米。Nanusens芯片只是随着每一个额外的传感器功能的增加而略微增加,以适应额外的控制电子设备。该公司的第一款产品将是在2019年第四季度推出的一款用于耳机的2D运动探测器,它可以实现tap和double tap的控制、运动时唤醒和睡眠时休息功能,不久后还将推出3D加速计。下一步,将一种用于噪声消除的骨传导传感器集成到单片机解决方案中。芯片将在一个小的包装,如WLCSP或裸模,可以直接连接到PCB。该公司首席执行官Josep Montanya博士解释说:“我们的纳米传感器技术具有很强的适应性,因此我们将利用它来制造一系列其他传感器。这些传感器可以在同一块芯片上同时制造,因此许多不同类型的传感器可以被构建成一个微型多传感器解决方案,而不需要占用更多的空间。”他们相信,其颠覆性的技术将彻底改变传感器市场,满足智能手机,可穿戴技术和物联网设备对低成本传感器日益增长的需求。而物联网设备已经使传感器成为一个价值数十亿美元的行业。
发布时间: 2019 - 02 - 26
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近日,清华大学微纳电子所教授刘泽文、北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授联合团队在国际著名学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)上发表了题为《基于三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器》(”Three-Dimensional Graphene Field-Effect Transistors as High Performance Photodetectors”)的研究论文。该论文利用自卷曲方法制造了一种微管式三维石墨烯场效应管(3D GFET),可用作光电传感器,实现对紫外光、可见光、中红外光、太赫兹波的超高灵敏度、超快探测。 基于三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器示意图光电传感器是光通信、成像、传感等许多领域的核心元件。石墨烯具有独特的零带隙结构、超快的载流子迁移率等优点,是制造高性能光电传感器的理想材料。传统的石墨烯光电传感器多采用平面二维(2D)GFET结构,具有超宽的带宽和超快的响应速度。但是,由于单层石墨烯对光的吸收率只有2.3%,导致2D GFET光电传感器的响应度很低(~6.3 mA/W)。虽然将石墨烯与光敏物质相结合可以大幅度提高光电传感器的响应度,但是带宽和响应速度会严重受损。该研究提出了一种利用氮化硅应力层驱动2D GFET自卷曲为微管式3D GFET结构的方法,首次制造出了卷曲层数(1-5)和半径(30 μm-65 μm)精确可控的3D GFET器件阵列。这种3D GFET可用作光电传感器,工作波长范围从紫外光(325 nm)区域一直延伸至太赫兹(119 μm)区域,为已经报道的基于石墨烯材料的光电传感器带宽之最。同时,这种3D GFET兼具超高的响应度和超快的响应速度,在紫外光至可见光区域的响应度可达1 A/W以上,在太赫兹区域的响应度高达0.23 A/W,响应时间快至265 ns(纳秒)。该研究所提出的制造方法不仅为3D石墨...
发布时间: 2019 - 02 - 25
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据外媒报道,近日一种类似折纸的传感器被用来帮助诊断乌干达的疟疾。在乌干达的一个小学生测试组中进行测试后,其诊断准确性高达98%。虽然纸张传感器并不是什么新鲜事,但这项试验的结果表明,这种传感器可以帮助诊断农村地区的疾病。 根据世界卫生组织2018年世界疟疾报告,疟疾是世界上最危险的传染病之一,经过几十年的发展,病例数再次上升。(2017年全球共有2.19亿例病例,而去年同期为2.17亿例。)然而偏远地区的诊断是抗击疟疾的挑战之一。疟疾的症状可能与其他疾病相似,如果没有适当的诊断,患者可能会接受昂贵且不必要的治疗。此前有通过刺血进行的15分钟快速诊断测试,但这些是不准确的。同时,更准确的方法需要实验室和训练有素的技术人员。根据本周在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究,格拉斯哥大学的生物工程师Jonathan Cooper创造了一种传感器。 第一步是在一张特殊的纸上涂上一层血,用蜡覆盖(控制血液的流动方式)和特定的化学物质(准备血液进行测试)。以特定方式折叠纸张操纵血液,以便为下一步做好准备。将样品放在可检测疟疾寄生虫存在的微小测试条旁边。然后,将整个物质用薄膜密封并置于热板上45分钟。随着含有受感染样本的包装升温,疟疾寄生虫的DNA被反复复制,使其更容易被发现。如果检测到存在,条带将显示两个红色条带。如果没有,则只会显示一个条带。Cooper在乌干达的St. Kizito和Mayuge地区对67名6至14岁的孩子进行了测试。(研究人员和孩子们事先都不知道谁患有疟疾。)折纸检测到疟疾的准确率为98%。这比当地医疗团队执行的其他技术要好,后者准确率仅为86%。现在,乌干达卫生部的专业人员正在考虑在农村地区使用该设备。
发布时间: 2019 - 02 - 22
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