半导体

村田在2014高交会诠释智能生活主题

作者:陈炳欣来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2014-11-27 19:03我要评论

11月16日~21日,村田制作所(以下简称村田)以“致生活 ‘智’未来”为主题第八次参加高交会电子展。除了村田的明星代言人——村田顽童携妹妹婉童再次来到了高交会现场外,还重点展示了可穿戴/智能医疗、物联网、移动与通信和电容等四大领域的技术和产品。科技的进步是为了改善人们的生活,特别是随着可穿戴、物联网的发展,科技与人们生活的联系越来越密切,未来的智能生活需要通过科技的力量达成,同时智能生活又是科技企业成长的动力源泉。

“主动预防”的传感器

可穿戴设备当下炙手可热,开始越来越多地被消费者所接受,大量应用于健康医疗等领域,可以监控人们的日常生理数据,为预判健康状况,采取预防措施提供重要依据。这方面的应用正符合村田所倡导的“主动智能生活”理念,成为本届展会上村田的重点展示环节。

在村田舞台表演区,借村田顽童和村田婉童演绎的登山故事,主持人通过一款村田概念手环完成了体温、心率、移动高度等一系列指标监测,向观众展示出可穿戴设备融入未来生活的场景,同时也展示了村田应用于可穿戴设备的以传感技术与通信技术以及电源管理为一体的解决方案。

根据村田技术经理邓绍能的介绍,“主动预防”以及“微精致”一直是村田所倡导的智能医疗解决方案的发展方向。基于这一理念,村田在概念手环中集成了超小型光传感器、柔性薄膜温度传感器、高精度MEMS气压传感器。光传感器将发光元件与光接收元件一起封装,实现了小型化,具备数字输出功能,采用光学体积描记技术通过对光线吸收的变化率,进行心率监测。将其应用在可穿戴的设备上,用户可以通过对手指、耳后或手腕等部位测量,随时了解心率状况,实现对心血管疾病的主动预防。基于多功能以及“微”体积的发展趋势,可穿戴产品对于其中的元器件有着体积小、功耗低、精准度高等要求。顺应这一市场发展需求,村田在概念手环中融入薄膜温度传感器,采用了村田SMD型的NTC热敏电阻和厚度大约100μm的FPC(Flexible Printed Circuit),发挥小型化技术优势(长度可以在10mm~70mm之间定制,厚度仅为0.55mm),同时其弯曲性较好,可以复杂的构造和狭窄的空间里也能灵活地进行布线。与普通的金属导线型材质的温度传感器相比,由于村田的薄膜温度传感器具有良好测温精度和灵敏度,能在最短时间内达到误差不大于0.4℃的温度监测。当该产品应用在可穿戴设备中监测体表温度时,可以保证测量的精准度,同时帮助用户缩短监测时间,提高效率。另一款MEMS气压传感器应用了村田芬兰的静电容量型MEMS技术,内置温度补偿,不受温度变化影响,降低噪音等级0.5Parms。该产品可以通过测量的气压值变化换算出海拔高度,再结合GPS导航就能实现精准定位和室内导航等功能,同时还可以对所测得的气压值进行分析,收集气象数据。进一步拓展该产品的应用,可以结合其他传感器,根据气压值的变化,准确地判断穿戴者的运动模式(平地移动还是攀登运动等),从而更精准地计算出实际消耗的卡路里。

传感与通信技术结合发展

村田概念手环能够快速准确实现信息采集,固然归功于集成其中的传感器,稳定和低功耗地将数据传输出去,则需要无线通信模块等器件的支持。在无线通信方面,村田本届展会推出超小型、低功耗的Bluetooth Smart模块、蓝牙/WiFi模块、NFC天线、RFID标签模块等元器件。其中Bluetooth Smart模块的尺寸和功耗仅为村田以往产品的1/4,是易于贴装的连接型,并内置天线,可以大幅减少客户在RF设计时所需要投入的资源。村田的该模块是目前世界最小级别的低功耗蓝牙模块。

在结合传感器与低功耗无线模块的基础上,邓绍能在展会同期召开的“可穿戴设备产业链发展论坛”上介绍了“人体域网(Body Area Network;BAN)”概念的最新进展,指出所谓人体域网,是附着在人体身上的一种网络,可由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或称BAN协调器)组成。传感器既可佩戴在身上,也可植入体内,监测人体的各种生理信息,包括血压、关节状况等。人体域网技术将伴随健康医疗的发展以及电子产品的小型化和低功耗化得到广泛应用。

在当前可穿戴设备受到市场关注的刺激和推动下,可穿戴、可植入、可侵入等服务于人的健康监护设备将加快推向市场。如穿戴于指尖的血氧传感器、腕表型血糖传感器、腕表型睡眠品质测量器、睡眠生理检查器、可植入型身份识别组件等产品现在已经出现在市场上。假如没有人体域网,这些传感器都只能独立工作。因此,人体域网有望进一步快速发展。

压电薄膜致动器新应用

村田在移动与通信展区展示的应用压电薄膜技术的压电薄膜致动器键盘则诠释了另外一个层面的“智能生活”。压电薄膜致动器由一块振动板和一个压电薄膜组成,通过薄膜的收缩和伸张控制振动板的上下振动,从而传递反馈信号,反应比常见的偏心马达和谐振器更灵敏,形状更薄,将它应用于键盘之上,可迅速将触觉信号反馈给人体,使键盘更轻、更薄,使用更方便。根据展台工作人员的介绍,该键盘厚度仅为1.5mm~2mm,功耗不超过100mW。从超薄型以及高灵敏度设计考虑,此项技术适用于需要大面积振动的设备。


责任编辑:苏滢
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