市場創(chuàng)新與潛在競爭態(tài)勢
隨著越來越多的MEMS傳感器出現在移動裝置中,如今MEMS設計重點已經從分離式MEMS元件開始轉向MEMS傳感器數據整合。
根據加州新創(chuàng)公司Sensor Platforms Inc.(SPI)執(zhí)行副總裁Ian Chen表示,來自于多個傳感器的原始數據如何“融合”與“詮釋”的方式,將會對于系統(tǒng)的功耗與應用性能帶來顯著的差異。
SPI以此發(fā)展前提作為公司的使命,日前推出了一套軟件演算法工具庫以及中介固件,該公司宣稱,透過使用移動裝置中的多個傳感器數據,“能夠詮釋用戶所處的情境架構與意圖?!?/P>
目前在智能手機與平板電腦中常見的MEMS傳感器包括加速計、磁力計、陀螺儀與氣壓計(晴雨表)。
在電子工程專輯美國版日前發(fā)表的MEMS產業(yè)數據庫與報告中,將多個MEMS傳感器元件整合的趨勢稱為“傳感器融合革 命的崛起”。該報告中并指出,當今的MEMS元件供應商和系統(tǒng)設計師正面臨一個懸而未決的問題:誰將決定主導的傳感器架構?包括將在何處進行處理,以及主板級傳感器融合架構?
雖然許多公司采用在單一芯片上整合所有傳感器,并為智能化元件封裝各種功能(這其實也并非易事)的方式,SPI公司卻選擇采取了另一種途徑:提供一種獨立于硬件之外,完全以軟件為主的傳感器融合方案。
該公司表示,這種基于程式碼的單一軟件方案可在跨平臺使用。它能夠完全執(zhí)行于應用處理器、傳感器或整個系統(tǒng)上。
它為SPI這款軟件定義的傳感器融合方案帶來一個最顯著的優(yōu)勢就是靈活性(flexibility),Chen說:“我們的軟件方案可讓系統(tǒng)設計者為每個傳感器選用不同的供應來源。這種供應來源的靈活性是至關重要的,因為各種傳感器分別具有不同的價格與性能點。”
該公司強調,SPI的軟件方案還有另一項優(yōu)勢在于能為管理并保留傳感器的電源。
為移動設備整合進更多的傳感器是一回事,但如何盡可能地減少隨之而來的功耗卻又是另一個問題。
Chen指出,“當傳感器在使用中,可能為系統(tǒng)提加多達10mW的功耗。”SPI公司的FreeMotion軟件庫包含了一套專用演算法,能夠“關斷耗電的傳感器,如陀螺儀,并在緩慢的用戶動作時,以低功耗傳感器的方式模擬其功能?!倍@將能為“傳感器降低約90%的功耗,”他補充道。
接著是有關可靠性的問題。雖然未經廣泛的宣傳,但有些智能手機的羅盤校正功能可能相差到90度,Chen指出:“所有的傳感器都需要經常進行校準,以維持其數據品質,”SPI的FreeMotion軟件庫是建立在支持更可靠的取樣,以及持續(xù)不斷進行交叉?zhèn)鞲衅餍实幕A上,從而能為應用程序開發(fā)人員與終端用戶確保了更可靠的傳感器信息,該公司表示。
總之,只是一味地將更多的MEMS傳感器加進系統(tǒng)設計中,并不足以改善系統(tǒng)的功耗、系統(tǒng)設計的彈性度、傳感器數據或可靠性,以及應用的性能。
Semico Research公司技術長Tony Massimini說:“現在有了所有的這些數據后,系統(tǒng)設計人員如何充分地加以利用呢?我們目前還可能只是處于起跑點而已?!贝送?,他坦言,“事實上,這個產業(yè)還處于早期發(fā)展階段。許多甚至對于MEMS不熟悉的系統(tǒng)設計人員們需要這一類的軟件開發(fā)工具(SDK)?!?/P>
對于SDK的需要并不僅限于系統(tǒng)設計人員,還擴展到包括應用開發(fā)人員,他們正試著收集從移動設備中的傳感器取得更多動作數據,并加以利用于目前新開發(fā)的應用程序上。
Chen說,SPI正推出FreeMotion軟件庫API,所以由其傳感器校準和傳感器融合所產生的數據為應用程序開發(fā)人員提供了具有更高準確性的有力數據。此外,Chen表示,“應用程序需要與用戶有關的各種資訊及其情境架構,而不只是用戶的位置或其動作與方向的變化而已?!?FreeMotion軟件開發(fā)工具為“擴展應用程序能從傳感器數據取得資訊的類型提
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