攀爬MEMS尖峰,多傳感器和MCU功能融合是發(fā)展未來
日前在美國2011 Globalpress電子峰會(Globalpress Summit 2011)上,在傳感器領(lǐng)域擁有超過30年投入歷史的飛思卡爾半導(dǎo)體公司全球區(qū)域行銷總監(jiān)Glen Burchers與《國際電子商情》記者分享了關(guān)于MEMS傳感器市場發(fā)展的“金字塔理論”,并大膽預(yù)測稱,將多種MEMS傳感器和MCU功能融合在一個平臺上的“傳感系統(tǒng)”將是傳感器發(fā)展的未來。
Burchers在Globalpress Summit 2011上指出“傳感系統(tǒng)”是發(fā)展未來。
MEMS未來幾年繼續(xù)擴(kuò)大增長
人們對多功能個人電子設(shè)備和各種直觀應(yīng)用的需求正在日益增長,包括智能手機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、GPS等等,這種需求又進(jìn)一步推動了對傳感器的需求。IHS iSuppli指出,2011年智能手機(jī)、平板電腦等應(yīng)用將大量采用陀螺儀及加速度計。
該報告還強(qiáng)調(diào),中國及印度對MEMS需求最為強(qiáng)勁。以中國為例,汽車電子市場已將MEMS安全傳感器列為標(biāo)準(zhǔn),MEMS微投影則用于教育市場。而三網(wǎng)合一也將帶動光纖型MEMS芯片需求,智能電網(wǎng)也把MEMS流量傳感器及加速度計納入標(biāo)準(zhǔn)中。生物醫(yī)學(xué)及生物科技等都利用MEMS的特性以提升醫(yī)療效果,多方面的應(yīng)用將大幅推升MEMS的需求,也讓MEMS終端應(yīng)用更為廣泛,進(jìn)入消費者日常生活。
“金字塔理論”解讀MEMS發(fā)展
Glen Burchers對《國際電子商情》記者表示,如果把整個傳感器市場比作一座金字塔的話,其發(fā)展可以大致劃分為以下幾個階段:第一層(也就是金字塔的底部)是初期發(fā)展階段。在這一階段,傳感器還只是零敲碎打地獨立應(yīng)用在一些電子設(shè)備中,僅僅能夠提供一些簡單的信號。軟件方面的開發(fā)工作都留給了軟件與應(yīng)用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。
然而,隨著時間的推移,越來越多的系統(tǒng)集成商開始要求傳感器供應(yīng)商在提供硬件器件的同時,也提供相關(guān)的軟件?!霸谶^去的31年飛思卡爾已經(jīng)售出超過10億只傳感器,是極少數(shù)可以提供移動和便攜式應(yīng)用的低功耗和高性能傳感器全部組合的公司之一。 今天,我們已經(jīng)可以提供適用于全線傳感器產(chǎn)品的通用型軟件?!盉urchers指出。
接下來,由于更多復(fù)雜功能的實現(xiàn)需要同時使用多個傳感器,例如,要做到手勢識別,必須結(jié)合加速度計與陀螺儀,而指南針功能則結(jié)合了磁力計與加速度計。這一趨勢催生了集成多個傳感器件的單芯片產(chǎn)品的出現(xiàn),用以幫助系統(tǒng)集成商簡化設(shè)計和降低成本。如果在此基礎(chǔ)上為集成傳感器添加相應(yīng)軟件,就構(gòu)成了一個“傳感平臺”。
Burchers說:“最后,當(dāng)我們把‘傳感平臺’和一個應(yīng)用處理器相結(jié)合時,就擁有了一個‘傳感系統(tǒng)’——它擁有最高水平的功能和性能,而這將是傳感器發(fā)展的未來?!?br>
飛思卡爾解讀傳感器市場發(fā)展 “金字塔理論”
新一代智能傳感系統(tǒng)省電高達(dá)90%
MMA9550L是飛思卡爾Xtrinsic運(yùn)動傳感平臺的代表產(chǎn)品,據(jù)介紹,MMA9550L集成了一個+2g/+4g/+8g三軸加速器,和一個14位ADC、32位ColdFire V1微控器處理內(nèi)核。片上存儲則可實現(xiàn)更先進(jìn)的運(yùn)動檢測。除此之外,MMA9550L的傳感集線器還將12個輸入無縫整合在一起,使用可配置為I2C或SPI的從端口(最高以2MBPS速率運(yùn)行),可以幫助系統(tǒng)應(yīng)用處理器分擔(dān)校準(zhǔn)、補(bǔ)償和傳感器功能。
軟件技術(shù)是智能傳感器的重要特征之一,可使其具備更高的數(shù)據(jù)采集精度和更豐富的功能。Burchers在Globalpress Summit 2011現(xiàn)場演示了采用MMA9550L智能傳感器的感應(yīng)球“The G-Ball”,在運(yùn)動過程中,球體可以根據(jù)不同運(yùn)動軌跡實現(xiàn)靈活智能的色彩變化。
他解釋說,MMA9550L具有可由用戶定義的功能和多個傳感器輸入,通過編程MMA9550L可執(zhí)行自由落體、3D方位、單擊/雙擊、傾斜、沖擊、震動等多個運(yùn)動狀態(tài)的檢測,因此可為移動消費應(yīng)用提供更多的靈活性。
通過編程MMA9550L可執(zhí)行自由落體等多個運(yùn)動狀態(tài)的檢測,使球體根據(jù)不同運(yùn)動軌跡實現(xiàn)靈活智能的色彩變化。
MMA9550L智能傳感器的目標(biāo)應(yīng)用主要有:eBook電子閱讀器、智能本(Smartbook)、智能手機(jī)、PND,以及醫(yī)療器械等。而Xtrinsic觸摸傳感軟件套件2.0將電容觸摸傳感功能從8位控制器擴(kuò)展到32位控制器。
那么,MMA9550L是如何實現(xiàn)高達(dá)90%的省電效果呢?Burchers對《國際電子商情》記者解釋說,在傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)設(shè)計中,主應(yīng)用處理器必須保持運(yùn)行狀態(tài),以便接收來自傳感器的信號。然而,MMA9550L具備出色的低功耗模式和電源管理能力,在使用MMA9550L平臺的情況下,一旦檢測到任何用戶或設(shè)備的活動/無活動,主應(yīng)用處理器可以進(jìn)入睡眠模式,而由ColdFire處理器監(jiān)控智能傳感器以及其他傳感器。因此使用智能傳感器可以大幅省電。