詳解物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的傳感器技術(shù)動(dòng)向及布局策略

　　物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的火爆發(fā)展給傳感器市場(chǎng)帶來(lái)了巨大的商機(jī)，尤其對(duì)傳感器的需求會(huì)更加的高級(jí)并且多樣化。要感知物聯(lián)網(wǎng)中的元素并做相應(yīng)的信息化處理，為用戶(hù)提供分析和服務(wù)，前提都是傳感器。所以IoT時(shí)代傳感器的特征之一就是多樣化。故ADI為此在近年推出了光傳感器，磁阻傳感器，壓力傳感器等，在種類(lèi)上對(duì)于傳統(tǒng)的MEMS加速度計(jì)，陀螺儀，IMU，隔離，溫度，接觸等傳感器外進(jìn)行優(yōu)化豐富。

　　另一方面是智能化，傳統(tǒng)傳感器就是把自然界的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以便于數(shù)字化處理，但在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更有價(jià)值的是數(shù)據(jù)分析以及基于此的后續(xù)服務(wù)，所以要求傳感器本身要更智能化，才能產(chǎn)生更高的附加值。比如針對(duì)工業(yè)市場(chǎng)，用加速度計(jì)產(chǎn)品做振動(dòng)分析應(yīng)用。如果芯片廠(chǎng)商只能提供一個(gè)加速度計(jì)，那就是單純的提供原始數(shù)據(jù)，也就是初級(jí)傳感功能;更高一級(jí)的是對(duì)原始數(shù)據(jù)做信號(hào)調(diào)理，數(shù)字化輸出，甚至是同時(shí)提供時(shí)序信息和頻域信息，這樣附加值就多了一些;再高一級(jí)是針對(duì)時(shí)序和頻域信息，在有問(wèn)題發(fā)生時(shí)，給出警報(bào)信號(hào)，讓用戶(hù)馬上采取措施，此時(shí)附加值更高;最高級(jí)是根據(jù)一系列分析，在問(wèn)題還沒(méi)發(fā)生時(shí)，就能預(yù)知是哪個(gè)部件造成的問(wèn)題并給出相應(yīng)的解決方案，這就不單單是提供硬件解決方案了，還包括軟件算法，以及經(jīng)驗(yàn)分析，此時(shí)才能把傳感器的價(jià)值最大化，可以稱(chēng)之為智能化的傳感器，或者說(shuō)高附加值的傳感器。針對(duì)這方面，ADI充分利用自己渝50年的信號(hào)調(diào)理經(jīng)驗(yàn)，將前端傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)字化處理、算法分析等集成到一顆器件中，給用戶(hù)提供“單芯片”的，“即買(mǎi)即用”解決方案。比如ADI的振動(dòng)分析傳感器ADIS16228，它里面就集成了工業(yè)級(jí)3軸的加速度傳感器，信號(hào)調(diào)理，ADC采樣，基于處理器的FFT分析，并可根據(jù)分析結(jié)果在本地給出報(bào)警信號(hào)。

　　最后一個(gè)特征是指標(biāo)要求多樣化、嚴(yán)格化。為了滿(mǎn)足不同的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)需求，對(duì)傳感器提出了多樣化的指標(biāo)要求。針對(duì)不同應(yīng)用，會(huì)要求某項(xiàng)指標(biāo)做到極致。比如運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，用戶(hù)不希望總要想著頻繁充電，這就要求傳感器的功耗要足夠低，以讓電池能持續(xù)工作一個(gè)月，甚至是一年，十年的時(shí)間。再比如工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，用戶(hù)希望控制精度達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)，這就要求傳感器的噪聲要足夠低，溫漂足夠小，長(zhǎng)期穩(wěn)定性足夠好。

　　對(duì)此ADI有定制一些極致的產(chǎn)品。比如針對(duì)運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)類(lèi)的ADXL362，用戶(hù)希望在運(yùn)動(dòng)時(shí)啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析，在相對(duì)靜止時(shí)，系統(tǒng)可以休眠以節(jié)省功耗。實(shí)現(xiàn)類(lèi)似功能，ADXL362的功耗只有270nA左右，對(duì)于像CR2032這樣的紐扣電池，用ADXL362實(shí)現(xiàn)這樣功能，可以持續(xù)工作93年。當(dāng)然，一旦進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，做走路或跑步的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，需要加速度計(jì)提高輸出數(shù)據(jù)速率，一般常用是100Hz左右，這時(shí)ADXL362的功耗是1.8uA左右。還有些產(chǎn)品希望用加速度計(jì)的單擊和雙擊功能來(lái)做人機(jī)交互，這時(shí)需要更高的加速度輸出數(shù)據(jù)速率，最高可達(dá)400Hz，而即使此時(shí)，在最高3.5V供電的情況下，ADXL362的功耗也只有5uA左右。正因?yàn)檫@些超低功耗的性能，才幫助某些可穿戴產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了一個(gè)月甚至是一年的待機(jī)時(shí)間。