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传感器功能快速扩展,新型可穿戴设备面世

—— 访儒卓力嵌入式及无线产品营销总监 Bernd Hantsche
作者:时间:2018-09-19来源:电子产品世界收藏

  在多种和其他无线技术的推动之下,用于监控健康和健身的可穿戴设备成为了一个高增长市场。如今,这些高度微型化的设备可能包括陀螺仪、加速计、温度和压力、GPS模块甚至麦克风,并且通过蓝牙、WiFi、ANT或结合多种无线技术进行连接。这些产品能够追踪方向并进行空间定位,对于训练中的运动员和医疗保健领域的24小时生命体征监控具有重大价值。它们积累的数据通常需要无线传输,而传统天线需占用的较大空间,这一直是一个设计上的挑战。

本文引用地址:article/201809/392104.htm

  芯片天线的面世彻底改变了小型化的无线设计,并大大减少了天线在PCB上和设备外壳内占用的空间。虽然这些芯片天线通常依赖于地平面以实现有效辐射,但它们不再需要在PCB上隔离以避免干扰,工程师将其称为“禁止(keep out)”区域。这允许智能手表包含一个或两个天线,可能长度约为2毫米,而智能手机则可能有四个或更多天线。

  例如,产品组合中的AVX 2.4 GHz陶瓷芯片天线支持Wi-Fi、ANT、ZigBee和蓝牙,匹配代码1001312,小巧的尺寸为2.0 mm x 1.2mm x 0.55mm。

  为了传输和接收数据,客户可以从我们来自四十家供应商的丰富产品组合中进行选择。来自Nordic Semiconductor的nRF52和nRF91系列是我们的亮点产品,而Redpine提供的RS9116和RS14100系列亦是具有多协议功能的SoC器件。来自InsightSiP、Telit和Garmin的模块可以缩短产品上市时间,并且可以为中小型规模的生产节省成本。

嵌入式及无线产品营销总监 Bernd Hantsche

  随着市场上可用的微机电系统(MEMS)的数量迅速增加,可穿戴设备的功能范围日益扩大。例如,产品组合包括Bosch Sensortec BME680,这是第一款可以精确地线性检测气体、气压、湿度和温度的集成式MEMS。BME680具有节省空间的设计和低功耗,尺寸仅为3.0 mm x 3. mm x 0.95 mm,是专为可穿戴设备和移动应用而开发的集成环境

  该传感器可检测多种不同的气体,包括含有甲醛的油漆、清漆、脱漆剂、清洁剂、家具、办公设备、粘合剂和酒中的挥发性有机化合物。

  这款传感器具有±0.12hPa精度和1.5Pa/K TCO性能,带有极其精确的气压计,还包含用于测量湿度和温度的高分辨率、低噪声传感器。它的可穿戴产品应用包括随身气象站,可用于评估极限运动的天气状况,以及用于一般的运动和健身设备。

  传感器功能的快速扩展,使得新型可穿戴设备得以面世。

  儒卓力提供多种适用于可穿戴应用的传感器产品,包括威世的VCNL4020C高分辨率数字生物传感器和环境光传感器。该器件是完全集成的,封装中包含了红外发射器,它具有16位分辨率,环境光光谱灵敏度接近人眼。

  VCNL4020C生物传感器采用紧凑的4.9 mm x 2.4 mm x 0.83 mm矩形无引线(LLP)封装,可检测0.25 lx至16.3 klx的环境光,并通过信号调制实现出色的环境光抑制,在100Hz和120Hz下具有闪烁噪声抑制功能,并带有一个接近光电二极管以支持接近感应功能,具有出色的串扰抗扰度。

  为满足可穿戴设备的低功耗要求,VCNL4020C的电源电压范围为2.5 V至3.6 V,低待机电流消耗仅为I.5μA。该生物传感器符合RoHS标准且无卤素,湿度敏感度等级(MSL)为4,符合J-STD-020标准要求。

  VCNL4020C的应用包括健康监测,特别是心率和脉搏血氧饱和度测量。

  儒卓力产品系列还包括来自富士通欧洲的WL-CSP封装型款MB85RS1MT 1Mbit SPI FRAM器件。这种新型WL-CSP封装尺寸仅为3.09×2.28×0.33mm,与业界标准SOP-8封装相比,表面安装面积减少了77%,器件高度减少了80%,允许FRAM器件成为理想用于可穿戴和传感器应用的非易失性存储器现金网注册送68体验金。

  各种可穿戴设备领域经历了快速的增长,不仅需要超小的器件尺寸,还要极低的功耗以实现最长的电池寿命,并支持高耐久性写入循环以实现实时数据记录。FRAM提供卓越性能以满足这些严格要求。

  一些功能更复杂的传感设备是惯性测量单元(IMU)。儒卓力产品组合包括来自Bosch Sensortec的BMI160,这是采用最先进low-g 3D加速计和3轴陀螺仪的IMU产品,设计用于移动电话、平板电脑、可穿戴设备、遥控器、游戏控制器和玩具中的低功耗、高精度6轴和9轴应用。可穿戴设备包括头戴式显示器(HMD),而用于AR/VR应用的HMD已成为现在的新兴市场趋势。

  对于没有创建无线应用经验的人来说,Nordic Semiconductor的nRF52840-Dongle是很好的入门产品。这款低成本USB存储棒允许使用ZigBee 3.0、Thread、蓝牙5、ANT、Gazell和蓝牙Mesh堆栈。除此之外,借助于免费的可编程器件,客户可以使用任何其他IEEE802.15.4或FSK/ASK堆栈。这款USB存储棒带有15个GPIO、一个按钮和一个RGB-LED,是完美的低成本(低于10美元)开发套件。



关键词: 传感器,儒卓力

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