【導(dǎo)讀】村田先生在探討可穿戴設(shè)備的解決方案時,從細節(jié)入手解說了可穿戴手環(huán)的尖端傳感器以及通信模塊。村田一向致力于打造低功耗、超小型化、高精準(zhǔn)的“微精致”手環(huán)。本文就由村田為大家解說可穿戴手環(huán)的精致體驗。
高精度、反應(yīng)靈敏的薄膜溫度傳感器
基于多功能以及“微”體積的發(fā)展趨勢,可穿戴產(chǎn)品對于其中的元器件有著體積小、功耗低、精準(zhǔn)度高等要求。順應(yīng)這一市場發(fā)展需求,村田在概念手環(huán)中融入的薄膜溫度傳感器采用了村田SMD型的NTC熱敏電阻和厚度大約100μm的FPC (Flexible Printed Circuit) ,將小型化技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮至極(長度可以在10~70mm之間定制,厚度僅為0.55mm),同時其彎曲性較好可以在在復(fù)雜的構(gòu)造和狹窄的空間里也能夠靈活地進行布線。。與普遍的金屬導(dǎo)線型材質(zhì)的溫度傳感器相比,由于村田的薄膜溫度傳感器具有良好測溫精度和靈敏度,能在最短時間內(nèi)達到誤差不大于0.4℃的溫度監(jiān)測。當(dāng)該產(chǎn)品應(yīng)用在可穿戴設(shè)備中監(jiān)測體表溫度時,可以保證測量的精準(zhǔn)度、的同時幫助用戶縮短的監(jiān)測時間,提高效率。另外,伴隨著智能手機以及平板電腦的小型化、高性能化,在有限的機體空間里的熱設(shè)計成為了重要的問題。村田的薄膜溫度傳感器的另一個大應(yīng)用便是可以檢測移動設(shè)備的機體溫度,實現(xiàn)機體的過熱保護,增加設(shè)備的使用壽命。此款產(chǎn)品已于今年10月開始量產(chǎn),國際知名的穿戴設(shè)備公司已經(jīng)采用了該傳感器,產(chǎn)品將很快發(fā)售。
“主動預(yù)防”一直是村田站在用戶角度,提出的智能醫(yī)療解決方案的方向。基于此方向,村田概念手環(huán)中監(jiān)測到的人體心率是由其中的超小型光傳感器完成的。該傳感器采用了VCSEL技術(shù),用戶可以進行自我心率監(jiān)測,實現(xiàn)心血管疾病的主動預(yù)防。
村田的光傳感器,將發(fā)光元件與光接收元件一起封裝,實現(xiàn)了小型化。同時具備數(shù)字輸出功能。該傳感器是利用光學(xué)體積描記術(shù)通過對光線吸收的變化率,來進行心率監(jiān)測。將該傳感器應(yīng)用在可穿戴的設(shè)備上,用戶可以通過對手指、耳后或手腕的輕松測量,隨時隨地了解心率狀況,實現(xiàn)心血管疾病的“主動預(yù)防”。
精準(zhǔn)定位的MEMS氣壓傳感器
村田通過應(yīng)用村田芬蘭的靜電容量型MEMS技術(shù),內(nèi)置溫度補償、不受溫度變化影響,降低噪音等級0.5Parms,開發(fā)出了可以更精準(zhǔn)地檢測高度變化的MEMS氣壓傳感器。內(nèi)置信號處理ASIC,大大簡化開發(fā)難度,其低功耗特性為裝載設(shè)備的節(jié)能提供了有效條件。我們可以看到,在舞臺表演區(qū)主持人僅僅走了一個臺階的高度,氣壓的變化也隨之迅速地展示在了屏幕上。該產(chǎn)品可以通過測量的氣壓值變化換算出海拔高度再結(jié)合GPS導(dǎo)航就能實現(xiàn)精準(zhǔn)定位,室內(nèi)導(dǎo)航等功能。同時,還可以對所測得的氣壓值進行分析收集氣象數(shù)據(jù)。進一步拓展該產(chǎn)品的應(yīng)用, 可以結(jié)合其他傳感器就根據(jù)氣壓值的變化,準(zhǔn)確地判斷穿戴者的運動模式(平地移動還是攀登運動等),從而更精準(zhǔn)地計算出實際消耗的卡路里。
MEMS氣壓傳感器
無線通信方面,村田已推出了Bluetooth Smart模塊、藍牙/Wi-Fi模塊、NFC天線、RFID標(biāo)簽?zāi)K等元器件。其中Bluetooth Smart模塊的尺寸和功耗僅為村田以往產(chǎn)品的四分之一。是易于貼裝的連接型,并內(nèi)置天線,可以大幅減少客戶在RF設(shè)計時所需要投入的資源。值得稱道的是,村田的該模塊是目前世界最小級別的低功耗藍牙模塊。
基于“微精致”的技術(shù)追求、時刻考慮用戶的細節(jié)體驗,該模塊只需紐扣電池就可以工作數(shù)個月甚至數(shù)年,能夠與支持Bluetooth Smart Ready的產(chǎn)品進行通信,備有小型SMD和內(nèi)置天線SMD兩種形式,還可以支持Network Processor以及Stand Alone的兩種結(jié)構(gòu),并且取得了電波法以及Bluetooth認(rèn)證,大幅度地降低了用戶的開發(fā)成本。該款產(chǎn)品不僅被廣泛應(yīng)用于智能手機、平板終端等移動終端設(shè)備,而且基于可穿戴式設(shè)備對內(nèi)置設(shè)備的小型化和低功耗的需求,在可穿戴領(lǐng)域也有很好的應(yīng)用前景。
世界最小的DC-DC轉(zhuǎn)換器
專注從用戶細節(jié)體驗出發(fā),村田綜合利用了其獨有的材料設(shè)計、電路設(shè)計技術(shù)和多層陶瓷基板制造技術(shù),研發(fā)出世界最小的微封裝DC-DC轉(zhuǎn)換器。產(chǎn)品將電源IC和電感器集為一體,運用具有抗電磁干擾 (EMI) 性能的鐵氧體基板,不僅實現(xiàn)了小型化、高功能化,同時也實現(xiàn)了低EMI噪音及抗干擾的性能。此款產(chǎn)品不僅可以滿足可穿戴設(shè)備小型化、高功能化的要求,而且同樣非常適用于智能手機等智能設(shè)備。
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