打造更省电手机，传感器中枢方案走红

　　专长于为体感控制应用开发软硬件的美商 Hillcrest Labs 最近抢到了中国手机品牌酷派（Coolpad）的设计案，为后者开发感测器中枢（sensor hub）软件；这透露了众家智能手机与可穿戴式设备供应商想在产品中加入更多感测器的趋势，不过他们同时也得寻找能有效管理系统中不断增加之感测器的方法。

　　Hillcrest 表示，该公司的感测器中枢软件产品结合了一系列演算法，能在提供低功耗与高性能感测器融合的同时，将感测器资料转化成准应用程式资讯。Hillcrest并指出，为酷派开发的感测器中枢软件是在Atmel的低功耗微控制器中执行，藉由将感测器管理功能由智能手机的主处理中分担出来，该软件能：「有效地降低系统功耗、延长电池续航力。」

　　与酷派的合作案是 Hillcrest 智能手机软件在亚洲市场拿到的第二张大订单；该公司在今年2月才宣布，中国另一家智能手机供应商Oppo采用其Freespace感测器模组，实现了直观的手势识别功能。

　　酷派新款智能手机内所配置的感测器中枢包含对一颗加速度计、一颗磁力计与一颗陀螺仪的支援；不过Hillcrest的一位发言人透露，如果客户有需要，该公司开发的感测器中枢还能处理额外的体感与环境感测器，例如压力计、湿度计、环境光感测器（ALS）。

　　如Hillcrest业务暨行销资深副总裁Chad Lucien所言，感测器能为行动设备带来许多差异化功能，包括情境感知、扩增实境、强化版导航，以及更佳的游戏体验。

　　在与酷派的合作案中，Hillcrest的感测器中枢软件除了能提供更低功耗，也能带来更高的体感追踪性能。更具体地说，以应用程式角度来看，酷派能为设备使用者带来的好处包括更精准的健康与健身监测功能（更少出错的计步器、精准的跑步/步行状态侦测…等）、不须与电池寿命妥协的24小时不关机，以及精确的扩增实境与虚拟实境应用体感追踪；此外还有透过强化的电子罗盘精准度，所带来的更精确地图与导航功能。

　　功能各异的感测器中枢配置

　　Hillcrest并非唯一提供感测器中枢解决方案的业者，不过在市场上众多不同感测器中枢解决方案中，该公司是采用独立的处理单元来管理手机内的感测器功能。

　　所谓的感测器中枢，其实就是专门负责感测器管理功能的低功耗微控制器（MCU），根据所选择的MCU之不同功能等级，感测器中枢的功能也有所不同，从最基本的感测器校准与感测器融合，到先进的应用程式层级资料处理，以及支援动态监测、环境感知与行人导航等。

　　

　　典型的感测器中枢功能──以Hillcrest Labs的SH-1感测器中枢软件为例

　　有数款低功耗MCU核心被用以做为感测器中枢，如Atmel的MCU产品，就是最早被应用在智能手机感测器中枢的；近来较热门的方案则是采用ARM Cortex M0+核心的多款MCU。

　　随着感测器中枢被添加的功能越来越多，据说也有方案考虑采用更低功耗的ARM Cortex M4核心。无论是哪一种方案，已独立的处理单元来做为感测器中枢已是明显的趋势；Hillcrest发言人指出，这种方案能让设计者进行处理器与感测器的客制化，以实现更具弹性与高性能的各种感测器功能。

　　还有另外一种感测器中枢方案──通常是感测器供应商所采用的──是将处理功能与感测器元件整合在一起；这种方案是将一种低功耗动作感测平台与高性能加速度计、MCU结合，以简化感测器融合。不过Hillcrest的发言人表示，这种方案虽有一些功耗与整合简易性的优点，但在功能上会有所限制。

　　除了Hillcrest，飞思卡尔半导体（Freescale）也是感测器中枢方案供应商；后者在 2012年发表了Xtrinsic平台，该平台的设计超越了基础三轴感测器市场的需求，整合了板上加速度计，并具备管理多个外部感测器的功能。

　　飞思卡尔在发表Xtrinsic时表示，该平台并非只能提供简易的原始资料处理功能，而是能透过转译感测资讯与控制来实现感测器融合演算法所需的复杂运算，是进行更智慧化系统层级决策的理想解决方案。

　　考量到酷派与Oppo这两个中国本土品牌在当地的势力，Hillcrest可算是拿到了很大一笔生意。根据市场研究机构Counterpoint Technology Market Research的资料，酷派第一季在中国智能手机市场排名第四大品牌，仅次于三星（Samsung）、联想（Lenovo）与小米（Xiaomi）。

　　

　　酷派智能手机在中国市场的出货量甚至超越了苹果 （资料来源：Counterpoint Technology Market Research，2014年第一季）

　　延伸阅读

　　这种技术在 Android 阵营的叫法 。而在苹果里换个说法就是M7芯片的技术。

　　让智能手机更智能

　　今天智能手机 CPU 越来越快的同时，耗电也越来越多。而另一方面，我们的智能手机上有一大票传感器： GPS ，光线，罗盘，加速度等等。

　　每次操作这些传感器都要通过 CPU 就很蛋疼。尤其是长时间频繁操作的时侯，耗电会变得很可观。

　　可是，如果这些传感器如果能长时间打开，应用就会变得非常有趣：

　　Nike+ 会记录你的跑步距离。

　　Path 可以猜测你是否飞到了另一个城市。

　　导航软件就不用说了。

　　使用温度和气压传感器，手机甚至可以在出门闹铃响起的时侯提醒你带伞。

　　或者，系统可以在你进入百货商店的时侯过滤 Shopping List 。

　　Sensor Hub 技术可以帮你做到让所有这些传感器长开，又不怎么耗电。 Galaxy S4 Sensor Hub 的协处理器芯片的功耗，仅仅为 CPU 的 2％ 。

　　而魅族 MX3 使用和 S4 一样的协处理器芯片（ ATMEL 出品）。随着后续开发，这个芯片除了管理陀螺仪，加速度传感器等传统感应器，甚至可以接管呼吸灯等独自的硬件设备。

　　大家都想要“智能手机”，问题是，什么是智能？肯定不是为了省电只好让 GPS 时断时续。

　　到了今天，智能真的不再是更快的 CPU 。更多的时侯，智能是更强的感知能力，和结合这种能力的新应用。他们可以让你的手机更聪明，不管对手的主频有多快。

　　为什么叫 Sensor Hub ？

　　因为 Sensor Hub 技术不是用一块芯片解决的。

　　的确，这个解决方案需要一块协处理器芯片（苹果定制的那块，就是 M7 ） 。

　　但是，有了这块芯片还不足够。你至少做硬件设计的时侯，还需要让这个芯片可以控制手机的这些传感器不是？你的系统还要为这块芯片做优化不是？

　　所以，整个解决方案，其实是汇集尽可能多的传感器到一个 Hub（ 协处理器芯片 ） 上，让他来控制所有的传感器。 CPU 就歇着吧。

　　这就是 Sensor Hub 。明白了原理，你会发现这个名字比苹果的 M7 来的准确。

　　苹果M7更直观展示这种技术 ？

　　问题是，这种技术上的正确，让用户很迷惑。

　　Hub 是啥玩意？技术架构？解决方案？听着就头大。

　　所以苹果真的是营销天才。他直接告诉用户， iPhone5s 有 M7 的芯片。传感器可以长开还很省电！

　　于是，技术方案被物化成一个个实实在在的东西 － M7 ，还给了个大大的照片！宣传上强调，这个芯片是多出来的哦！

　　于是用户闪电般的理解了。多了新东西！赚到的感觉油然而生。而且，用户肯定相信这个芯片的好处，否则加他干什么。