ADI：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的傳感需求

物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于讓物體也擁有了“智慧”，從而實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的溝通，物聯(lián)網(wǎng)的特征在于感知、互聯(lián)和智能的疊加。物聯(lián)網(wǎng)作為一種融合發(fā)展的技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)在自身發(fā)展的同時(shí)，同樣會(huì)帶來龐大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著《中國制造2025》、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃以及《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》的大力推進(jìn)，傳感器技術(shù)及傳感器產(chǎn)業(yè)的重要地位日益凸顯。作為物聯(lián)網(wǎng)感知層中的重要組成部分，傳感器市場也不斷迎來巨大商機(jī)。

ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場與應(yīng)用經(jīng)理 趙延輝

ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場與應(yīng)用經(jīng)理趙延輝認(rèn)為，IoT給傳感器市場帶來了巨大的商機(jī)，對(duì)傳感器的需求也會(huì)是各種各樣的。他就物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代傳感器的特征進(jìn)行了說明，他表示：“眾所周知，自然中的信號(hào)都是模擬輸出的，要感知它們并做相應(yīng)的處理，以至于后續(xù)的數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)化，為用戶提供分析和服務(wù)，前提都是傳感器。所以IoT時(shí)代傳感器的特征之一就是多樣化。”

“特征之二是智能化，傳統(tǒng)傳感器就是把自然界的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以便于數(shù)字化處理，但在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更有價(jià)值的是數(shù)據(jù)分析以及基于此的后續(xù)服務(wù)，這就要求傳感器本身要更智能化，才能有更高的附加值。比如針對(duì)工業(yè)市場，用加速度計(jì)產(chǎn)品做振動(dòng)分析應(yīng)用。如果芯片廠商只能提供一個(gè)加速度計(jì)，那就是單純的提供原始數(shù)據(jù)，也就是傳感功能；更高一級(jí)的是對(duì)原始數(shù)據(jù)做信號(hào)調(diào)理，數(shù)字化輸出，甚至是同時(shí)提供時(shí)序信息和頻域信息，這樣附加值就多了一些；再高一級(jí)是針對(duì)時(shí)序和頻域信息，在有問題發(fā)生時(shí)，給出警報(bào)信號(hào)，讓用戶馬上采取措施，此時(shí)附加值更高；最高級(jí)是根據(jù)一系列分析，在問題還沒發(fā)生時(shí)，就能預(yù)知是哪個(gè)部件造成的問題并給出相應(yīng)的解決方案，這就不單單是提供硬件解決方案了，還包括軟件算法，以及經(jīng)驗(yàn)分析，此時(shí)才能把傳感器的價(jià)值最大化，可以稱之為智能化的傳感器，或者說高附加值的傳感器。”

“特征之三是指標(biāo)要求多樣化，嚴(yán)格化。為了滿足不同的物聯(lián)網(wǎng)市場需求，對(duì)傳感器提出了多樣化的指標(biāo)要求。針對(duì)不同應(yīng)用，會(huì)要求某項(xiàng)指標(biāo)做到極致。比如運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測產(chǎn)品，用戶不希望總要想著頻繁充電，這就要求傳感器的功耗要足夠低，以讓電池能持續(xù)工作一個(gè)月，甚至是一年，十年的時(shí)間。再比如工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，用戶希望控制精度達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)，這就要求傳感器的噪聲要足夠低，溫漂足夠小，長期穩(wěn)定性足夠好。”

趙延輝先生表示，針對(duì)以上三點(diǎn)ADI都有新的突破。第一，豐富傳感器種類，除了傳統(tǒng)的MEMS加速度計(jì)，陀螺儀，IMU，隔離，溫度，接觸等傳感器外，也在近些年推出了光傳感器，磁阻傳感器，壓力傳感器等多種類傳感器。第二，對(duì)傳感器做智能化處理，ADI處分利用自己渝50年的信號(hào)調(diào)理經(jīng)驗(yàn)，將前端傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)字化處理、算法分析等集成到一顆器件中，給用戶提供“單芯片”的，“即買即用”解決方案。比如ADI的振動(dòng)分析傳感器ADIS16228，它里面就集成了工業(yè)級(jí)3軸的加速度傳感器，信號(hào)調(diào)理，ADC采樣，基于處理器的FFT分析，并可根據(jù)分析結(jié)果在本地給出報(bào)警信號(hào)。第三，針對(duì)不同的市場需求，ADI都有定制一些極致的產(chǎn)品。比如針對(duì)運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測類的ADXL362，用戶希望在運(yùn)動(dòng)時(shí)啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析，在相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)可以休眠以節(jié)省功耗。實(shí)現(xiàn)類似功能，ADXL362的功耗只有270nA左右，對(duì)于像CR2032這樣的紐扣電池，用ADXL362實(shí)現(xiàn)這樣功能，可以持續(xù)工作93年。當(dāng)然，一旦進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，做走路或跑步的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，需要加速度計(jì)提高輸出數(shù)據(jù)速率，一般常用是100Hz左右，這時(shí)ADXL362的功耗是1.8uA左右。還有些產(chǎn)品希望用加速度計(jì)的單擊和雙擊功能來做人機(jī)交互，這時(shí)需要更高的加速度輸出數(shù)據(jù)速率，最高可達(dá)400Hz，而即使此時(shí)，在最高3.5V供電的情況下，ADXL362的功耗也只有5uA左右。正因?yàn)檫@些超低功耗的性能，才幫助某些可穿戴產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了一個(gè)月甚至是一年的待機(jī)時(shí)間。