傳感器帶來的詩與遠(yuǎn)方，旭化成6款新產(chǎn)品在AIoT時代重新定義了生活

旭化成電子科技（上海）有限公司這家企業(yè)在電子方面產(chǎn)品鮮為人知，而在化工、材料、鋰電池方面則被人熟知。CEATEC 2019期間，21ic中國電子網(wǎng)記者受邀參加旭化成電子科技（上海）有限公司在電子方面成果的展示。6款非常適用于家電，并且發(fā)揮空間無限大的應(yīng)用被逐一揭開神秘面紗。

▎1、智能3D磁性開關(guān)傳感器（AK09970N）

這款傳感器顧名思義在x，y，z軸3個方向上可以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，通過現(xiàn)場人員為記者演示該款產(chǎn)品的Demo顯示，按壓、旋轉(zhuǎn)、按壓且旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)都可采集進(jìn)入系統(tǒng)，在反饋速度和精度方面均非常精準(zhǔn)。

目前，機(jī)械零件的旋轉(zhuǎn)和動作大多采用的是光學(xué)傳感器或機(jī)械傳感器完成，但光學(xué)傳感器功耗大，機(jī)械傳感器壽命短，因而這款3D磁性開關(guān)傳感器應(yīng)運而生。據(jù)了解，該款產(chǎn)品的電流約為3.5μA@10Hz ODR，因為3D的特性所以也特別適用于高耐久性或防水方面產(chǎn)品加工。封裝方面，則為16-pin QFN（方形扁平無引腳封裝），封裝尺寸為3.0mm x 3.0mm x 0.75mm。

據(jù)介紹，該款產(chǎn)品的高精度與低功耗，可以讓設(shè)計師擁有高度自由的配置空間?，F(xiàn)場人員為記者展示了其中一款搭載該傳感器的“萬能開關(guān)”，利用傳感器自身可識別x，y，z軸三方向的特性，將6個功能放在正方體開關(guān)的6個面，將標(biāo)注每種功能的面放置于不同家電的開關(guān)槽內(nèi)并旋轉(zhuǎn)，就可控制家電的開、關(guān)以及強(qiáng)弱。

圖1：旭化成電子科技（上海）有限公司展示的搭載3D磁性開關(guān)的傳感器

在應(yīng)用方面，可控制水龍頭、照明設(shè)備、IH電磁爐。值得一提的是，正因可以實時獲取三方向數(shù)據(jù)，在IoT、AI和大數(shù)據(jù)的現(xiàn)今，可以創(chuàng)造更多的價值。

圖2：智能3D磁性開關(guān)傳感器簡介

▎2、內(nèi)嵌人體接近檢測算法的紅外線傳感器（AK9754）

通常來說，檢測人體接近的紅外傳感器是焦電型的，且尺寸也較大。既無法實現(xiàn)靜態(tài)測量，也有失美觀。這款傳感器主要解決的問題在于小型化、輕薄、低功耗。

據(jù)介紹，這款產(chǎn)品主要優(yōu)點是超小型封裝、內(nèi)置接近檢測算法、超低電流消耗。封裝方面，為8-pin SON封裝（小外形無引腳封裝），封裝尺寸為2.2mm x 2.2mm x0.6mm；檢測算法方面，其他通用型紅外傳感器需要在外置MCU（單片機(jī)）里運行相應(yīng)算法，此款產(chǎn)品可以通過內(nèi)置寄存器設(shè)置，簡單實現(xiàn)人體接近檢測；在電流消耗方面，約為5μA，相比同類產(chǎn)品非常低。

圖3：內(nèi)嵌人體接近檢測算法的紅外線傳感器簡介

在應(yīng)用方面，可適用于諸如監(jiān)控、水龍頭、照明設(shè)備、HIS電磁爐甚至是電子標(biāo)簽上。值得一提的是，應(yīng)用在電子標(biāo)簽方面，通過檢測接近的人流和停留時間，甚至可以統(tǒng)計相關(guān)產(chǎn)品的熱度，對于企業(yè)實用性極強(qiáng)。

▎3、實現(xiàn)IoT傳感器節(jié)點的升壓IC（AP4470）

在很多情況下，光能、振動、熱能、電波的微弱能量總是被無視，“不積跬步無以至千里，不積小流無以至江海”，“滴水穿石”，其實將這些微弱能量收集起來轉(zhuǎn)換成電能何嘗不是一種節(jié)能環(huán)保的新方式？

這款實現(xiàn)IoT傳感器節(jié)點的升壓IC可將0.2V的輸入電壓收集，蓄入專用的電容器內(nèi)并升壓，超低消耗的電壓監(jiān)控和電源控制功能，搭配同社產(chǎn)品低功耗無線設(shè)備，收集環(huán)境信息發(fā)送至云端。

技術(shù)參數(shù)上，封裝方面，為20-pin QFN（方形扁平無引腳封裝），封裝尺寸為最大3.0mm x 3.0 mm x 0.5mm；電流消耗為9.1μA；支持BLE/LPWA通信。

圖4：實現(xiàn)IoT傳感器節(jié)點的升壓IC簡介

現(xiàn)場人員為記者展示了相關(guān)運用了這款傳感器的振動發(fā)電機(jī)，微弱的振動將轉(zhuǎn)換為0.2V電壓，蓄入蓄電專用的電容器內(nèi)，通過這款I(lǐng)C，輸出穩(wěn)定、滿足供電要求的電壓，另外顯示屏上也會顯示目前的溫度、濕度數(shù)值。

圖5：應(yīng)用示例振動發(fā)電機(jī)

▎4、最適合管理空氣質(zhì)量的CO2傳感器（Senseair Sunrise）

提到空氣質(zhì)量檢測，就不得不提到NDIR（非分散性紅外線技術(shù)），這種檢測方式一般都是使用紅外光作為光源檢測，功耗較大（mA級），且磨耗故障率較高（1000ppm），一般壽命約為10年。

Senseair Sunrise這款產(chǎn)品內(nèi)置LED與ASIC，通過這種方式的光發(fā)射/光接收控制和信號處理，比傳統(tǒng)方式的功耗可降低十分之一，磨耗故障率可降低至1ppm。值得一提的是，在精度方面，配合旭化成電子科技（上海）有限公司的LED產(chǎn)品和紅外傳感器（搭載濾光片），可實現(xiàn)3倍的靈敏度。另外，該款產(chǎn)品使用壽命約為15年。

圖6：最適合管理空氣質(zhì)量的CO2傳感器簡介

在應(yīng)用方面，這款產(chǎn)品可以通過測量客廳的CO2濃度，進(jìn)行最優(yōu)空氣質(zhì)量管理?，F(xiàn)場人員為記者展示了可以隨CO2濃度變化的“警示燈”以及隨之匹配的實時監(jiān)測系統(tǒng)。

▎5、持有高度空間信息感知能力的下一代毫米波雷達(dá)LSI（AK5811）

眾所周知，ADAS/汽車自動駕駛需要非常高精度的雷達(dá)，此外毫米波雷達(dá)有時還在室內(nèi)使用。旭化成電子科技（上海）有限公司生產(chǎn)的這款毫米波雷達(dá)，具有高分辨率、高相位特性和高帶寬。

產(chǎn)品內(nèi)置高寬帶精度的ADC，憑借53.3Msps的高速采樣和20MHz的寬信號帶寬，在測量快速移動物體時，可以提高分辨率，分辨能力約為12bit；由于通道之間相位誤差非常小，因此具有高定向和高分辨率的波束成形；通過使用多條干線，可以減少發(fā)送和接收通道的數(shù)量，傳輸調(diào)制輸出多達(dá)16個通道，可以打開接收A/D采樣的IC時序。

封裝方面，為BGA封裝（高密度表面裝配封裝技術(shù)），封裝尺寸為8.0 x 9.5 m㎡。 頻段方面，該款毫米波雷達(dá)則使用的是79GHz頻率，該頻段相較于77GHz可應(yīng)用在更多領(lǐng)域。

圖7：持有高度空間信息感知能力的下一代毫米波雷達(dá)LSI簡介

現(xiàn)場，旭化成放出演示視頻，該款雷達(dá)在識別過程中，在透視、微小震動方面均可自如應(yīng)對。

▎6、基于相機(jī)的非接觸式脈搏波感應(yīng)器（VitalBit）

健身時是否苦于總是忘帶專用腕帶脈搏檢測設(shè)備，工作休閑之余是否想過實時監(jiān)測自身健康狀態(tài)？VitalBit這款軟件可以完全擺脫需要接觸皮膚的設(shè)備，僅需攝像頭即可監(jiān)測脈搏狀態(tài)，最令人振奮的便是任何一款擁有攝像頭的設(shè)備均可搭載。

據(jù)現(xiàn)場人員介紹，這款軟件主要是通過人臉監(jiān)測，通過算法進(jìn)行計算脈搏。當(dāng)然，這款應(yīng)用并不能應(yīng)用在醫(yī)療方面，但其精準(zhǔn)度在生活、健身方面已完全滿足。想象未來的生活，也許在洗臉、睡覺、健身任何場景，都可完全無接觸地獲取脈搏數(shù)據(jù)，作為健康狀態(tài)的參考，相比接觸式要方便快捷得多。

圖8：基于相機(jī)的非接觸式脈搏波感應(yīng)器簡介

通過現(xiàn)場采訪，記者了解到，這幾款產(chǎn)品主要應(yīng)對的是家用目前存在的各種瓶頸，相比市場的產(chǎn)品來說，應(yīng)用的領(lǐng)域更寬，給設(shè)計開發(fā)人員提供的想象力也更加豐富。

值得一提的是，旭化成電子科技（上海）有限公司這家公司的吉野彰是鋰電池的“造物者”，這位創(chuàng)造了“可充電世界”的諾貝爾獎得主，被人稱之為“重新定義了未來之人”。當(dāng)然，這也與旭化成電子科技（上海）有限公司未來的發(fā)展之路不謀而合，因而推出了這6款改變生活的產(chǎn)品。

圖9：參加此次采訪活動的記者和旭化成電子科技（上海）有限公司工作人員

注：旭化成市場部經(jīng)理福田誠（正中）

旭化成市場部盧義敏（左1）

21ic中國電子網(wǎng)記者付斌（左3）

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