常开设备——从智能音箱到可穿戴——改变日常生活,却面临严峻电池挑战。 虽语音助手似成现代生活必需,但 Amazon 首款智能音箱 Echo 才于 2014 年底推出。如今数亿语音优先设备(从家庭中枢到耳机)持续监听唤醒词。SAR Insight & Consulting 预测,2023 年常开语音设备装机量将逼近十亿。 这些系统核心是超微型 MEMS 麦克风捕获环境声音。最初云端分析似乎理想,但物联网设备产生的海量数据——IDC 预测 2025 年 416 亿设备产生 79.4 ZB 数据——淹没网络带宽并耗尽电池。这一瓶颈加速向边缘计算转移,将复杂处理贴近传感器。 边缘计算遇见 TinyML
精准定位对无数移动应用至关重要,尤其是自动驾驶汽车。初创公司 Sapcorda 提供 GNSS 校正服务,在多元市场交付快速、可靠、厘米级位置数据。 2020 年 12 月 1 日,Sapcorda 在美国和欧洲推出 L 波段增强信号。从两颗地球静止卫星发射,服务拥有 99.9% 正常运行时间,提供 PPP-RTK 数据源冗余,IP 连接失效时自动切换备用信道——增强自动驾驶汽车和重型机械的安全性与可靠性。 Bosch、Geo++、Mitsubishi Electric 和 u-blox 于 2017 年合资成立 Sapcorda,旨在实现精准可靠的 GNSS 服务。公司名代表 Safe an
智慧城市倡议日益聚焦智能交通系统(ITS)。旧金山利用 LiDAR 传感器的最新试点展示了该技术如何增强城市的“零愿景”交通信号项目。 “零愿景”旨在将道路死亡降至零,旧金山每年约 30 人丧生、200 多人受伤。试点测试多模态智能交通信号系统(MMITSS)、专用短程通信(DSRC)、公交信号优先(TSP)和应急车辆抢占(EVP),在给予公交和应急车辆优先权的同时,也为行人和骑行者提供安全过街间隔。 首个概念验证于 2020 年 1 月完成,在五个路口部署 LiDAR,实现匿名车辆和行人画像 96% 准确率。第二个 PoC 正将数据层添加至信号控制网络,计划 2021 年初上线。 我们采访了
图像传感器沿三条相关轨迹演进:物联网驱动的系统级功能扩展、片上偏振和高光谱等前沿特性集成、以及——对机器视觉最关键的——以更快速度捕获更高分辨率。 本文考察 GS-CMOS 图像传感器演进,概述即将到来的第四代全局快门技术突破,并解释为何嵌入式传感器现在要求卓越性能指标。 全局快门 CMOS 传感器约十年前问世,通过提供全帧数字输出,消除卷帘快门固有的空间畸变,彻底改变高速制造。 早期型号图像质量适中:首代传感器在 1/1.2 英寸画幅产出 2.4 MP、5.86 µm 像素。随着分辨率需求增长,索尼打造第二代 3.45 µm 像素,实现 0.4 MP 至 31 MP 分辨率范围。然而像素缩小
智能听设备领域——涵盖真无线耳机、助听器和 AR 眼镜——是消费电子增长最快的细分市场之一。专家预测市场规模将在 2026 年达 939 亿美元,2019-2026 年 CAGR 17.2%。 消费者需求日益聚焦情境感知功能。2019 年 Qualcomm 调查显示 55% 受访者希望耳机适应环境,背景噪音降低和动态音量调节位列榜首。 智能听设备持续吸引期待下一代功能的用户。(来源:CEVA) 为提供真正沉浸式聆听体验,设计师必须解决几个常见 UX 挑战。以下是四大高发问题及传感器技术的解决之道。 1. 传统交互界面对智能听设备不便。 跑步或健身时,最不想做的事是摸索手机或按压耳机微小按键。运
计算机视觉处理器领军厂商 Ambarella 推出新款 SoC,扩展 CVflow 产品组合,面向更广泛的智能设备应用,提供灵活的边缘 AI 感知与处理能力。 CV28M 是 CVflow 家族最新成员,将先进图像处理、高分辨率视频编码和计算机视觉加速集成于单一低功耗封装。两大亮点能力助力智能边缘感知与带宽效率:基于 AI 的码率控制——在裁减存储和网络带宽的同时优化图像质量;AI-Timelapse,分析场景仅记录被判定有价值的时刻,免除翻阅数小时录像的繁琐。 Ambarella 市场总监 Jerome Gigot 表示:“基于 AI 的码率控制利用 Ambarella CVFlow AI
挪威传感器先驱 Novelda 宣布将其超宽带(UWB)传感器嵌入 Lenovo 旗舰 ThinkPad X1 Nano,标志着雷达系统首次全球集成进笔记本电脑。 UWB 脉冲雷达是全集成单芯片 CMOS 系统,提供卓越运动灵敏度,在 10 米半径内捕捉人体存在——测量距离、运动、呼吸和心率。 用户靠近时,传感器触发笔记本自动开机并无缝登录,无需触碰键盘;用户离开时,设备即时锁定关机,提供超越传统笔记本的安全性。Novelda 估计该功能每日节能约 10%,相当于每天多出一小时续航。 精准检测是引人入胜体验的关键。Novelda 称其传感器能感知细微呼吸运动,让用户完全静止也不会触发关机。
生命体征——体温、血压、呼吸率、心率——为临床医生提供患者健康状况及康复/恶化轨迹的即时洞察。这些指标随年龄、性别、体重、体能及当前身心活动而变化。例如运动时,体温、呼吸率和心率自然上升。 毫米波(mmWave)雷达发射短波长无线电波,经物体反射后,系统可推导距离、速度和角度,精度达毫米级。这使 mmWave 成为持续生命体征监测的理想非接触平台,免去粘贴式传感器,降低感染风险——疫情期间尤为重要。 本文探讨 mmWave 雷达如何检测呼吸率(BR)和心率(HR)、面临的挑战及新兴医疗应用。 BR 和 HR 揭示什么? BR 和 HR 的典型健康范围汇总如下(表 1)。个体数值因年龄、性别、体
油气石油设施中的多传感器阵列持续采集关键压力和温度数据。为满足这些环境所需的宽动态范围,提供精准、高分辨率读数,传感器链路必须兼具紧凑与极高精度。 传统多传感器电子设备往往体积庞大、成本高昂,且缺乏现场部署所需的坚固性。离散模拟调理电路难以满足现代过程控制所需的严格公差,导致漂移和误差累积(见图 1)。 图 1:压力安全阀保护管道系统免受超压。(来源:Shutterstock) 解决方案在于高分辨率、多通道 Delta-Sigma (ΔΣ) ADC。通过将热电偶、RTD 和压力变送器直接与精密 ΔΣ ADC 集成,设计师可实现石油行业稳健多传感器系统所需的 RMS 噪声性能。 本文概述使用 Δ
最早的汽车轮胎只是简单的实心橡胶条,但行业演变始于 Charles Goodyear 发现硫化橡胶。1846 年,Robert Thomson 申请首款硫化橡胶充气轮胎专利——比首辆汽车早数十年——开启了对性能与安全的不懈追求。 米其林兄弟推出可拆卸轮胎,市场再次转型,为 1970 年代出现的充气子午线轮胎铺平道路,至今仍是大多数乘用车标配。 当今制造商平衡安全、耐用、性能与可持续性。这种整体方法推动远超传统胎面设计的突破。 当前轮胎技术 噪音是现代汽车的主要顾虑,尤其电动车无发动机轰鸣,轮胎噪音更显著。轮胎噪音两大来源:花纹噪音,胎面气泡被困产生;腔腔噪音,空气在轮胎内对着轮毂振动产生。解决
十四年前,一家先驱定位系统公司推出软件平台,可无缝集成 Cisco、Symbol、Aruba 和 Nortel 等行业巨头的无线基础设施。由此诞生的定位设备通过 WLAN 为数千设备提供精准实时追踪,驱动从资产追踪、网络配置到语音和安全的各类移动企业应用。这一突破由 Newbury Networks Inc. 首创。 2005-2007 年高峰期后,资产追踪市场趋于平稳。部分厂商转型新业务,其他则完全退出。如今,新一波初创企业和大型企业因技术进步和业务需求变化重新入局。问题在于:发生了什么变化?这些新入局者是否比前辈更具优势? RTLS 解决方案现汲取多种技术:Wi-Fi、蓝牙低功耗(BLE)
从汽车仪表到家庭自动化,普适仪器时代已改变我们诊断和预测系统故障的方式。然而,我们自己的身体仍 largely 未被充分挖掘。 早期消费级健康追踪器聚焦心率或步数等简单指标,无法提供临床可行数据。挑战有二:一是识别真正指导医疗决策的生物标志物;二是创造能在监管标准下准确、可靠测量这些标志物的设备。 AliveCor(现 Kardia)以直接同步智能手机的单导联 ECG 引领这一变革。作者用 Kardia 确诊左束支传导阻滞,甚至在心脏科医生介入前——展示便携诊断如何成为一线分诊工具。 HealthyIO 同样跨越式创新,利用参考色卡将智能手机摄像头转化为认证比色计,用于尿液试纸。通过标准化光照
空气污染无形却深刻影响健康。室内外环境中,细颗粒物(PM2.5)和挥发性有机化合物(VOC)浓度升高可诱发呼吸、心血管甚至神经退行性疾病。本文探讨突破性传感器技术,将高精度 PM2.5 和 VOC 监测带入日常设备,赋能用户守护健康。 个人 PM2.5 监测 世界卫生组织(WHO)指出,PM2.5 暴露(直径 ≤ 2.5 µm 颗粒)增加中风、心脏病、肺癌和哮喘风险。哈佛大学最新研究表明,长期 PM2.5 暴露可能增加对包括 SARS-CoV-2 在内的病毒感染易感性。3 传统监测站提供聚合户外数据,缺乏实时个体暴露评估所需的颗粒度。嵌入智能手机或可穿戴设备的便携低功耗传感器可填补这一空白,即
电机旋转数据——位置、速度、方向——必须以针尖般的精度测量,以提供当今新兴市场所需的可靠驱动器和控制器。从在超紧凑 PCB 上沉积微型元件的取放机,到手术机器人和无人机,对高精度电机控制的需求持续攀升。 点击查看大图 图 1. 闭环电机控制反馈系统。(来源:Analog Devices, Inc.) 电机控制架构 在闭环电机系统中,电机、控制器和位置反馈接口构成核心回路(图 1)。电机将电能转化为机械旋转,控制器指挥加速、减速和停止点,位置接口将实时速度和位置反馈给控制器。精确的位置数据是 PCB 精密元件放置和高速取放作业的生命线。 对于超小型设备——机械臂、微组装站和微型执行器——每一毫
传感器融合始终是现代技术的基石,特别是随着物联网扩展,自动驾驶汽车和高级驾驶辅助系统(ADAS)成为主流。尽管该概念可追溯至 1960 年代,但当今行业正在解锁新见解:该融合哪些传感器流、如何提取可操作情报。恰当的组合取决于具体应用,以及成本、风险与收益的平衡。 多少传感器融合才足够,取决于应用及成本/风险收益(图源:SAR Insight and Consulting) 在个体行为体和国家支持机构对自主系统构成日益增长威胁的时代,传感器融合比以往更关键。政治辩论常聚焦 5G 的信息安全风险,但能破坏或勒索自主系统运营商的恶意软件才是实实在在的危险。系统架构师必须识别这些威胁,避免曾困扰汽车和
探讨硅光电二极管在现代光感测系统中对抗红外与紫外半导体技术的优劣 光电二极管系列第四篇,考察常见半导体材料——主要为硅,以及锑化铟、砷化铟镓、锗、碲化汞镉、碳化硅的优劣。理解这些差异助您为可见光、近红外或紫外应用选型合适探测器。 本系列涵盖光二极管基础、PN 结物理、光导/光伏模式、等效电路建模。若未阅读前文,建议先补课: 从 第一篇 入手掌握光物理与 PN 结 第二篇 聚焦感光 PN 结 第三篇 覆盖光导与光伏二极管 第四篇 (本文) 讨论材料权衡 硅光电二极管 硅仍是光电二极管主力。成熟、低成本,可见光探测具备优异线性、低暗电流、高带宽。Thorlabs、Hamamatsu 等头部厂商
通过一款大幅削减元器件数量、提升性能与可靠性的红外探测器组件,探讨如何确保运动探测器设计抗御外部干扰 智能家居与楼宇借助智能技术变得更便捷、安全、节能。图 1 展示了面向家庭与楼宇的丰富产品线,用户可自动监控与控制。 红外运动探测器兼具便利、安全与节能:感知区域占用状态,进而触发照明、暖通空调 (HVAC) 或报警。若承担安防功能,则需 7×24 小时可靠运行。 图 1. 赋能家庭与楼宇安全、便利、节能的智能设备 被动红外 (PIR) 技术凭借可靠性能与低成本主导运动感测市场,复合年增长率超 13%,预计 2025 年规模突破 35 亿美元1。增长驱动力包括: 住宅安防监控需求 无线连接与
磁力计基础:如何测量磁场,从日常电子到深空探测的广泛应用 磁力计是量化磁场大小或方向的精密仪器。它们无处不在:智能手机内的微型传感器判断设备朝向,NASA 火星车搭载的高精度单元绘制行星磁图谱。 本文深入核心物理机制,解析磁力计与磁滞曲线的关系,并速览日常生活与前沿研究中常见的技术路线。 磁力计如何工作? 大多数磁力计通过测量感应磁矩来推断磁场。对于面积为 A、电流为 I 的闭合回路,磁矩 m 为矢量,大小等于 I×A。回路在外部磁场 B 中受到的力矩 (τ) 表达为: $$\overrightarrow{\tau} = \overrightarrow{m} \times \overright
主流磁力计技术深度指南:标量、矢量、梯度与先进振动样品仪器 承接前文对磁力计及其关键应用的介绍,本文深入剖析支撑科学与工业领域精准磁场测量的具体技术体系。 标量磁力计 标量仪器输出磁场大小的单一数值,与方向无关。其工作原理虽异,均基于成熟物理现象: 霍尔效应: 测量导体在磁场中产生的横向电压,具备高精度与快速响应特性。 质子进动 (PPM): 利用质子核磁共振;进动频率在线圈中感应出的电压直接反映磁场强度。 奥弗豪泽: 与霍尔效应和 PPM 类似,但采用射频信号极化电子自旋,提升地球物理勘探灵敏度。 用于地球物理应用的奥弗豪泽磁力计。图片来源:Gem System。 矢量磁力计 感应式
Lapis Technology 低功耗冷链资产追踪器简介 冷链物流对于任何因温度波动而降解的产品至关重要。从易腐食品到救命药物,在整个供应链中保持所需温度范围,可确保产品完整性并符合监管标准。ROHM 集团旗下品牌 Lapis Technology 提供全面的低功耗数据记录解决方案,满足并超越这些严苛要求。 精准温度监测为何至关重要 FDA 等监管机构强制要求对食品、药品和化妆品进行持续温度追踪。例如,辉瑞 COVID-19 疫苗必须在 -70°C 环境下从生产到接种全程保存。温控失败会损害疫苗功效并危及患者安全。实时数据采集配合强大的历史日志,可提供审计就绪的合规证据。 Lapis 冷链
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