MEMS傳感器市場(chǎng)依靠整合謀求發(fā)展
出處:sjlong6991 發(fā)布于:2011-08-26 14:33:12
現(xiàn)在市面上推出的智能手機(jī),如果還沒(méi)有集成MEMS傳感器,那么就不能稱之為一款嚴(yán)格意義上的智能手機(jī)。二十年前,MEMS還僅用于軍用領(lǐng)域;十年前,汽車領(lǐng)域開始大規(guī)模拓展MEMS應(yīng)用,而今,隨著便攜技術(shù)的發(fā)展以及其他交互式體驗(yàn)的要求,MEMS已經(jīng)走入了大眾消費(fèi)者的視野。
智能手機(jī)(Smartphone),是指“像個(gè)人電腦一樣,具有獨(dú)立的操作系統(tǒng),可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序,通過(guò)此類程序來(lái)不斷對(duì)手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充,并可以通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入的這樣一類手機(jī)的總稱”。智能手機(jī)具有獨(dú)立的操作系統(tǒng),像個(gè)人電腦一樣支持用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序,并通過(guò)此類程序不斷對(duì)手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充,同時(shí)可通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。目前,多數(shù)手機(jī)廠商都有智能手機(jī)產(chǎn)品,而芬蘭諾基亞、美國(guó)蘋果、加拿大RIM(黑莓)、美國(guó)摩托羅拉、中國(guó)臺(tái)灣宏達(dá)(htc)更是智能機(jī)中的佼佼者。
飛思卡爾:整合更多功能 推業(yè)界功耗加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過(guò)程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個(gè)常量,比如g,也可以是變量。加速度計(jì)有兩種:一種是角加速度計(jì),是由陀螺儀(角速度傳感器)的改進(jìn)的。另一種就是線加速度計(jì)。通過(guò)測(cè)量由于重力引起的加速度,你可以計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于水平面的傾斜角度。通過(guò)分析動(dòng)態(tài)加速度,你可以分析出設(shè)備移動(dòng)的方式。但是剛開始的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)光測(cè)量?jī)A角和加速度好像不是很有用。但是,現(xiàn)在工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息。加速度傳感器可以幫助你的機(jī)器人了解它現(xiàn)在身處的環(huán)境。是在爬山?還是在走下坡,摔倒了沒(méi)有?或者對(duì)于飛行類的機(jī)器人來(lái)說(shuō),對(duì)于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是,你的機(jī)器人沒(méi)有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個(gè)好的程序員能夠使用加速度傳感器來(lái)回答所有上述問(wèn)題。加速度傳感器甚至可以用來(lái)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
Xtrinsic,這個(gè)與extrinsic(中文含義:外在的)僅有一字之差的詞,被飛思卡爾賦予了新的含義:不僅僅是轉(zhuǎn)換外部信號(hào),而是更加智能的情景轉(zhuǎn)換。Xtrinsic解決方案進(jìn)一步提高了模塊化集成水平,同時(shí)結(jié)合了多個(gè)傳感器輸入,邏輯及其他標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,為整個(gè)傳感解決方案帶來(lái)了更大的價(jià)值和決策,構(gòu)成整個(gè)傳感系統(tǒng)。
Xtrinsic包含三方面智能含義,包括智能傳感、智能集成及智能軟件。智能傳感是指不僅僅轉(zhuǎn)換新號(hào),而是從環(huán)境中提取限度的情景,以幫助做出智能判斷;智能集成則是在一個(gè)模塊中集成了多個(gè)傳感器輸入、邏輯及其他標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)。
日前,飛思卡爾傳感器部亞太區(qū)和代理商渠道發(fā)展總監(jiān)陳光輝介紹了剛剛在日本FTF上發(fā)布的MMA845xQ系列3軸加速度傳感器,其表示該系列產(chǎn)品為業(yè)界功耗,專為功耗敏感的消費(fèi)級(jí)電子打造的系列產(chǎn)品;提供每秒1.5至800采樣的廣泛ODR范圍,以及按比例的電流消耗;其可支持14位分辨率,而噪音僅為99ug/hz。
3軸加速度計(jì)系列特性如圖所示:

但如果以意法半導(dǎo)體今年推出的LIS3DH作對(duì)比的話,二者的差別基本不大。而且就功耗上來(lái)講,意法半導(dǎo)體的LIS3DH低功耗模式時(shí)電源消耗僅2uA,不過(guò)陳光輝解釋,由于電源消耗不是線性的,因此這些低功率值是業(yè)界同類中的。
二者對(duì)比圖如下:

陳光輝指出MMA8451Q加速度計(jì)的特點(diǎn)是同時(shí)整合動(dòng)作檢測(cè)特性及嵌入式32段采樣FIFO緩沖。內(nèi)置動(dòng)作檢測(cè)可以提供快速的UI響應(yīng),節(jié)省系統(tǒng)資源;而嵌入式FIFO緩沖,可以減少主機(jī)處理器負(fù)荷,有利于改善功耗狀況和縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。 將FIFO緩沖器與其他嵌入式功能結(jié)合,可以讓主機(jī)處理器只分析所需的數(shù)據(jù),而且還能在同一IIC總線上復(fù)用其他傳感器的同時(shí)防止數(shù)據(jù)丟失。 FIFO與主機(jī)處理器相結(jié)合,可以將當(dāng)前消耗節(jié)省的百分比從78%提高到96%或更高,這取決于選定的微控制器和輸出數(shù)據(jù)速率的情況。
LIS3Dx Femto系列三軸數(shù)字加速度計(jì)同樣采用了FIFO存儲(chǔ)器及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)/喚醒、4D/6D方位檢測(cè),在100Hz采樣速率的全功能模式,功耗僅為10μA,工作電壓僅為1.8V。若降低數(shù)據(jù)速率,還可進(jìn)一步降低功耗,如在25Hz下為4μA,在幾個(gè)Hz下為2μA。
MMA845xQ系列產(chǎn)品目標(biāo)市場(chǎng)總計(jì)包括九大類,基本可囊括所有的消費(fèi)類電子產(chǎn)品,甚至還包括電表等智能電網(wǎng)的應(yīng)用。
不過(guò),飛思卡爾的野心遠(yuǎn)不止推出幾個(gè)傳感器而已,而是其Xtrinsic解決方案。在智能傳感平臺(tái)上,飛思卡爾集成了12個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)、32位MCU及配套嵌入式軟件,此外還有電源管理及連接器等。陳光輝指出,Xtrinsic平臺(tái)可連接的所有器件均是客戶定制化的,用戶可根據(jù)自己需求隨意組合,甚至可包括其他廠商的產(chǎn)品。
Silicon Labs:整合并購(gòu),做大傳感器市場(chǎng)
Silicon Labs 2010年4月份收購(gòu)了Silicon Clocks,這是一家利用CMOS及MEMS技術(shù)生產(chǎn)時(shí)鐘相關(guān)芯片的公司,成立于2006年,投資方包括Tallwood、Charles River Formative、Lux以及Silicon Labs。
Silicon Labs公司副總裁Mark Downing在一項(xiàng)聲明中指出:“Silicon Clocks在同一硅片中集成MEMS及CMOS電路的工藝平臺(tái)是獨(dú)特的?!?此次收購(gòu),對(duì)于Silicon Labs來(lái)說(shuō)極具戰(zhàn)略意義,得到了20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及相應(yīng)的研發(fā)人員。
而今年的10月,Silicon Labs又宣布收購(gòu)了一家以色列傳感器芯片供應(yīng)商ChipSensors,該公司同樣成立于2006年,技術(shù)是令芯片表面具有溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器以及病菌探測(cè)等技術(shù)。
技術(shù)適用于溫控器、汽車自動(dòng)空調(diào)控制、打印機(jī)、保安系統(tǒng)、氣體泄漏檢測(cè)以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。并且與傳統(tǒng)的CMOS工藝相容,與Silicon Clocks公司技術(shù)相類似,可以在一顆芯片中實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn):包括傳感器、信號(hào)調(diào)諧電路、射頻收發(fā)器、微控制器、存儲(chǔ)器以及校準(zhǔn)電路為一身。
據(jù)Silicon Labs介紹,目前ChipSensors的技術(shù)已然成熟,不但可以生產(chǎn)自己的產(chǎn)品,未來(lái)亦可整合Silicon Labs的其他技術(shù),從而設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品,Downing預(yù)計(jì)2011年二季度該產(chǎn)品將量產(chǎn)。
盡管Silicon Labs并不是MEMS領(lǐng)域的傳統(tǒng)廠商,但通過(guò)整合并購(gòu),其找到了適應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)的手段。
關(guān)于飛思卡爾
?。‵reescale Semiconductor,原摩托羅拉半導(dǎo)體部)是的半導(dǎo)體公司,為規(guī)模龐大、增長(zhǎng)迅速的市場(chǎng)提供嵌入式處理產(chǎn)品和連接產(chǎn)品。還為客戶提供廣泛多樣的輔助設(shè)備,連接各種產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)和真實(shí)世界的信號(hào)(如聲音、振動(dòng)和壓力等)。這些產(chǎn)品包括傳感器、射頻半導(dǎo)體、功率的管理及其它模擬和混和信號(hào)集成電路。飛思卡爾半導(dǎo)體(原摩托羅拉半導(dǎo)體部)是的半導(dǎo)體公司,為汽車、消費(fèi)、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線市場(chǎng)設(shè)計(jì)并制造嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品。這家私營(yíng)企業(yè)總部位于美國(guó)德克薩斯州奧斯汀,在30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造和銷售機(jī)構(gòu)。如今的飛思卡爾半導(dǎo)體已經(jīng)成為的半導(dǎo)體公司之一,2007年的總銷售額達(dá)到57億美元。
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