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浅谈物联网时代下ADI的传感魅力
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2017-11-22
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据市场研究机构IDC最新发布的“物联网年度报告”称，物联网市场日趋成熟，覆盖范畴已超越其最初所关注领域，开始逐步向其他领域延伸。而且越来越多的企业表示，未来将把物联网战略引入到业务当中，作为有效竞争手段之一。物联网（IoT）也是传感器应用的下一个浪潮。
物联网需要什么样的传感器，物联网时代的传感器特征该如何定义。对此，ADI亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉认为“IoT给传感器市场带来了巨大的商机，对传感器的需求也会是各种各样的。”众所周知，自然中的信号都是模拟输出的，要感知它们并做相应的处理，以至于后续的数据互联网化，为用户提供分析和服务，前提都是传感器。所以IoT时代传感器的特征之一就是多样化。
特征之二是智能化，传统传感器就是把自然界的信号转换成电信号以便于数字化处理，但在物联网时代，更有价值的是数据分析以及基于此的后续服务，这就要求传感器本身要更智能化，才能有更高的附加值。比如针对工业市场，用加速度计产品做振动分析应用。如果芯片厂商只能提供一个加速度计，那就是单纯的提供原始数据，也就是传感功能；更高一级的是对原始数据做信号调理，数字化输出，甚至是同时提供时序信息和频域信息，这样附加值就多了一些；再高一级是针对时序和频域信息，在有问题发生时，给出警报信号，让用户马上采取措施，此时附加值更高；最高级是根据一系列分析，在问题还没发生时，就能预知是哪个部件造成的问题并给出相应的解决方案，这就不单单是提供硬件解决方案了，还包括软件算法，以及经验分析，此时才能把传感器的价值最大化，可以称之为智能化的传感器，或者说高附加值的传感器。
特征之三是指标要求多样化，严格化。为了满足不同的物联网市场需求，对传感器提出了多样化的指标要求。针对不同应用，会要求某项指标做到极致。比如运动健康监测产品，用户不希望总要想着频繁充电，这就要求传感器的功耗要足够低，以让电池能持续工作一个月，甚至是一年，十年的时间。再比如工业自动化产品，用户希望控制精度达到厘米甚至毫米级，这就要求传感器的噪声要足够低，温漂足够小，长期稳定性足够好。
赵延辉还表示针对以上三点，ADI都有新的突破。首先，丰富传感器种类，除了传统的MEMS加速度计，陀螺仪，IMU，隔离，温度，接触等传感器外，也在近些年推出了光传感器，磁阻传感器，压力传感器等多种类传感器。其次，对传感器做智能化处理，ADI处分利用自己渝50年的信号调理经验，将前端传感器、信号调理、数字化处理、算法分析等集成到一颗器件中，给用户提供“单芯片”的，“即买即用”解决方案。比如ADI的振动分析传感器ADIS16228，它里面就集成了工业级3轴的加速度传感器，信号调理，ADC采样，基于处理器的FFT分析，并可根据分析结果在本地给出报警信号。最后，针对不同的市场需求，ADI都有定制一些极致的产品。比如针对运动健康监测类的ADXL362，用户希望在运动时启动运动分析，在相对静止时，系统可以休眠以节省功耗。实现类似功能，ADXL362的功耗只有270nA左右，对于像CR2032这样的纽扣电池，用ADXL362实现这样功能，可以持续工作93年。当然，一旦进入运动状态，做走路或跑步的运动分析时，需要加速度计提高输出数据速率，一般常用是100Hz左右，这时ADXL362的功耗是1.8uA左右。还有些产品希望用加速度计的单击和双击功能来做人机交互，这时需要更高的加速度输出数据速率，最高可达400Hz，而即使此时，在最高3.5V供电的情况下，ADXL362的功耗也只有5uA左右。正因为这些超低功耗的性能，才帮助某些可穿戴产品实现了一个月甚至是一年的待机时间。
物联网需要什么样的传感器，物联网时代的传感器特征该如何定义。对此，ADI亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉认为“IoT给传感器市场带来了巨大的商机，对传感器的需求也会是各种各样的。”众所周知，自然中的信号都是模拟输出的，要感知它们并做相应的处理，以至于后续的数据互联网化，为用户提供分析和服务，前提都是传感器。所以IoT时代传感器的特征之一就是多样化。
特征之二是智能化，传统传感器就是把自然界的信号转换成电信号以便于数字化处理，但在物联网时代，更有价值的是数据分析以及基于此的后续服务，这就要求传感器本身要更智能化，才能有更高的附加值。比如针对工业市场，用加速度计产品做振动分析应用。如果芯片厂商只能提供一个加速度计，那就是单纯的提供原始数据，也就是传感功能；更高一级的是对原始数据做信号调理，数字化输出，甚至是同时提供时序信息和频域信息，这样附加值就多了一些；再高一级是针对时序和频域信息，在有问题发生时，给出警报信号，让用户马上采取措施，此时附加值更高；最高级是根据一系列分析，在问题还没发生时，就能预知是哪个部件造成的问题并给出相应的解决方案，这就不单单是提供硬件解决方案了，还包括软件算法，以及经验分析，此时才能把传感器的价值最大化，可以称之为智能化的传感器，或者说高附加值的传感器。
特征之三是指标要求多样化，严格化。为了满足不同的物联网市场需求，对传感器提出了多样化的指标要求。针对不同应用，会要求某项指标做到极致。比如运动健康监测产品，用户不希望总要想着频繁充电，这就要求传感器的功耗要足够低，以让电池能持续工作一个月，甚至是一年，十年的时间。再比如工业自动化产品，用户希望控制精度达到厘米甚至毫米级，这就要求传感器的噪声要足够低，温漂足够小，长期稳定性足够好。
赵延辉还表示针对以上三点，ADI都有新的突破。首先，丰富传感器种类，除了传统的MEMS加速度计，陀螺仪，IMU，隔离，温度，接触等传感器外，也在近些年推出了光传感器，磁阻传感器，压力传感器等多种类传感器。其次，对传感器做智能化处理，ADI处分利用自己渝50年的信号调理经验，将前端传感器、信号调理、数字化处理、算法分析等集成到一颗器件中，给用户提供“单芯片”的，“即买即用”解决方案。比如ADI的振动分析传感器ADIS16228，它里面就集成了工业级3轴的加速度传感器，信号调理，ADC采样，基于处理器的FFT分析，并可根据分析结果在本地给出报警信号。最后，针对不同的市场需求，ADI都有定制一些极致的产品。比如针对运动健康监测类的ADXL362，用户希望在运动时启动运动分析，在相对静止时，系统可以休眠以节省功耗。实现类似功能，ADXL362的功耗只有270nA左右，对于像CR2032这样的纽扣电池，用ADXL362实现这样功能，可以持续工作93年。当然，一旦进入运动状态，做走路或跑步的运动分析时，需要加速度计提高输出数据速率，一般常用是100Hz左右，这时ADXL362的功耗是1.8uA左右。还有些产品希望用加速度计的单击和双击功能来做人机交互，这时需要更高的加速度输出数据速率，最高可达400Hz，而即使此时，在最高3.5V供电的情况下，ADXL362的功耗也只有5uA左右。正因为这些超低功耗的性能，才帮助某些可穿戴产品实现了一个月甚至是一年的待机时间。
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