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多轴与集成处理能力成为传感器趋势

刘洋| MMA845xQ,加速度计,MEMS,陈光辉| 2010-12-21
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传感器趋势的中心议题:
    * 传感器的第10轴需要集成MCU的设计
    * 相对于分立器件,传感器平台规避价格竞争风险
    * 集成方向检测和动作分析等


传感器市场是电子业活力充沛的市场,每天都有不同的厂商提出新奇和富有创意的构想,而且无论是iPhone的流行还是对地震的预测,每次重大事件的发生都会在传感器领域催生新的产品。

第10轴

由于消费产品属于价格敏感产品,因此一般来说,价格决定了消费应用,同时也决定了传感器的精度。飞思卡尔传感器部亚太区和全球代理商渠道发展总监陈光辉表示,目前常见的用于消费的MEMS传感器产品通常有10位、12位和14位,其中12位产品最受关注。14位产品主要用于高端或超高端智能手机,如苹果(Apple)、黑莓(Blackberry)等的产品中;三星(Samsung)手机覆盖的市场较大,从8位到14位都有涉及;较流行的Android手机主要集中在8位至12位。

图1,飞思卡尔传感器部亚太区和全球代理商渠道发展总监陈光辉

“消费产品的传感器经过最初的3轴、6轴,到目前较普遍的包含3轴加速度计、3轴陀螺仪,和3轴磁传感器的9轴运动跟踪,下一步将会出现10轴的产品”,陈光辉对传感器市场作出预测。他说,第10个维度不一定是通用的物理量测量功能,不同的公司会根据自身产品定位产生不同的需求,即可能是气压(用于测量垂直位置)、温度,也可能是时间。由于这些测量器件的制程工艺可能不同,因此很难以统一的工艺集成到一起;另外,如此多的物理量会让主处理单元不堪重负,甚至超出其控制范围,在这种情况下,集成MCU的设计将成为更合理的方案。

平台产品规避价格竞争

Xtrinsic是飞思卡尔的一个传感器平台概念,并不特指某个系列的产品,甚至也不局限于飞思卡尔自己的产品。陈光辉说:“客户的需求是多方面的,有的客户需要在我们的平台上用到别的厂商的器件,我们同样通过Xtrinsic平台以通用和标准接口等方式提供支持。”飞思卡尔这一策略的根源在于对竞争优势的深入理解。一般来说,独立的器件和平台方案化的解决方案是两个不同的产品策略,前者则容易陷入残酷的价格战,后者需要对不同厂商的产品都提供支持,但却能以更高的通用性、兼容性和产品附加值获得更大成功。

“飞思卡尔一直在汽车的传感器市场,Xtrinsic也可看作是开发消费市场的一个举措”,陈光辉补充道,一般来说,汽车和消费产品的区别主要在于价格、工作温度、稳定性、质量,和与生命安全相关的(Life-Oriented)一系列技术。这些特征导致两个市场的增长速度也有所不同。汽车传感器市场注重稳定性,所以增速较平稳缓慢,很难出现爆发性的增长;相反消费产品的传感器市场则增速较快,产品生命周期也较短,容易出现爆发性增长。

开拓消费市场

飞思卡尔半近日推出一款Xtrinsic平台3轴加速计MMA845xQ系列,旨在通过行业领先的分辨率、低噪音和嵌入式功能来延长智能动作设备的电池使用寿命。通过MMA845xQ,系统设计人员能够在其产品中轻松集成方向检测等标准功能,以及步程计和游戏等更先进的实时应用。

MMA845xQ系列最突出的特点在于其在业界位居前列的精度和信噪比(SNR)。高通滤波(High-Pass Filter)功能用于过滤复合运动中的静态运动部分。MMA845xQ 加速计包括大量实时动作检测功能,如方向、定向震动和摇晃、摇晃和自由落体检测;支持用于基本姿势的低端应用、较为复杂的位置和三维姿势检测等中端应用,以及航迹推算或倾斜检测精度等高端应用。

陈光辉介绍道,为了更高效的动作分析,常用的动作被集成到器件中。这些动作参数被存储于寄存器中,并在较高的系统层留有相应的接口,供开发人员调用;此外,如果客户对某些特定的动作有特殊需求,飞思卡尔还可以视批量的大小进行特殊定制。

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