开启智能世界,改善人类生活和健康
——博世展示三款核心产品
2018-11-16本刊编辑部
在2018年慕尼黑上海电子展(Electronica China)上,博世(Bosch Sensortec)向观众展示了三款核心产品,这些将帮助创意工程师和设计师正面迎接这些挑战,实现转型创新,由此为打造真正更加智能的世界奠定基石。
BMA400:为可穿戴设备和物联网产业而设计的超低功耗加速度计
如今人们对智能腕表和运动追踪器等可穿戴设备的需求日益增长,为健康、体育和健身监测提供方便的永久性解决方案,在我们的日常生活中发挥着日益重要的作用。IDC的预测显示,到2021年,可穿戴设备的出货量将增长到超过2.2亿部,几乎是2017年数字的两倍。未来可穿戴设备的需求将远远超出健康和健身,并以多种功能、视觉设计吸引力与时刻在线为特征,取代当今许多“手腕上笨重的砖块”,同时融入智能戒指、时尚手袋或钱包等领域。
无论可穿戴设备应用于何处,“如何真正的降低功耗,使电池的使用寿命更长、产品的尺寸更小”一直是产品制造商挑战的难点。
博世推出的BMA400,一款小巧但功能强大的MEMS加速度传感器,专门应对功耗挑战。
BMA400将超低功耗和出色的性能结合在紧凑封装(体积大小仅2.0mm×2.0mm×0.95mm)中,用电量与当前加速度计相比减少10倍;加速度计的先进功能还将令多功能可穿戴设备的运动检测和永不断讯步进计数功能不会消耗应用处理器的功率;紧凑的封装、集成即插即用步进计数器,以及活动识别功能,BMA400易于集成至新型可穿戴设备中,为新颖、令人兴奋和时尚设备的发展提供助力。
BMA400凭借其步进式计数器仅4μA的超低耗电量,和其智能电源管理功能,能前所未有延长可穿戴设备所配电池的使用寿命。为了进一步延长电池使用寿命,BMA400只有在检测到物体运动时才会自动唤醒,并在运动停止后自动恢复到睡眠模式。在2018年国际消费电子展(CES)上,BMA400赢得了嵌入式技术类别的创新奖。
BMI085:逼真的虚拟现实和增强现实体验
增强现实(AR)和虚拟现实(VR)是一个多年来一直持续发展的市场。虽然必要的技术已稳步推进,但乏善可陈的用户体验阻碍了其推广,例如较为严重的延迟、不稳定性和噪音会造成晕动病效应,进而导致恶心和其他各种令用户感到不适的症状。此外,诸如头戴式设备过热、无线数据传输速度和可靠性,以及通常较高的价格等问题为全面的市场渗透提出了额外的挑战。 随着全新主打品牌AR和VR产品的上市,这些领域移动设备的前景开始呈现动态发展。这项技术可能的应用范围实际上无穷无尽,例如在教育和工业方面便拥有巨大的潜力。增强现实眼镜将在这些方面大受欢迎。
博世新推出的BMI085是一款高性能IMU,可以应对产品在使用中令人不悦的用户体验这一挑战,使制造商能够提供真实、身临其境的体验,避免由延迟造成的问题。
BMI085是一款高性能6轴惯性测量单元,在一个紧凑型封装(3.0mm×4.5mm×0.95mm)中集成了一个3轴16位MEMS加速度传感器和一个3轴16位MEMS陀螺仪。这一紧凑型MEMS传感器具有多种功能,结合了极低漂移陀螺仪和低噪声加速度计,可显著减少令人不适的晕动病效应;对头部运动的超精确瞬时检测将时间延迟缩短至几乎不可察觉的最小值。
BMI085的极低延迟使耳机制造商能够消除图像漂移并提供逼真的实验体验。BMI085提供低于3ms的低运动至光子延迟,并且能够在连续头戴式显示器(HMD)或AR头戴式耳机场景中经常遇到的高温度波动环境下,实现接近完美的稳定性。
此外,传感器的加速计具有“坚如磐石”般的温度稳定性,能够提供低温度系数补偿(TCO),通常小于0.2mg/K,且温度系数灵敏度(TCS)可达0.002%/K。陀螺仪的偏置不稳定性通常低于2°/h。
博世在惯性MEMS传感器和加速度计领域拥有超过20年的经验,并将汽车级的可靠性和性能带入消费电子传感器领域。BMI085是品牌对质量和可靠性严格关注的另一项示例。
交互式投影模块:新兴LOT应用提供灵活的人机界面
目前,物联网正在推动许多行业的增长。IDC预测,2018年度全球物联网支出将超过7720亿美元,到2020年将突破1万亿美元大关。为实现如此大胆的增长预测,物联网解决方案将需要证明其价值,并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的众多技术挑战。
用户界面拥有较大的改进空间,以及尚待开发的潜力,能够将物联网推向更高水平。为了顺畅并扩大用户与技术之间的互动,博世开发出独家MOEMS激光扫描技术,用于投影和感应交互式图像,例如菜单。为了促进营收,用户必须能够看到实际的产品图像,因为仅仅音频控制界面所提供的刺激感不足以触发客户在例如网上购物时的购买行为。
交互式投影模块可实现免对焦激光投影,并可灵活地将任何表面转变为尤为直观和具有视觉吸引力的虚拟用户界面(UI),非常适合与家用电器、智能扬声器、增强现实眼镜、可穿戴设备等配合使用。
交互式投影模块将虚拟用户界面图像投影到表面上并持续扫描,以检测用户的手势和交互,例如触摸、拖动或点击。能够按需投影到任何表面上的虚拟界面提供了近乎无限的应用可能性,无需受到物理控制拨号和按钮的阻碍,必将为物联网和消费产品空间带来革新。令普通设备拥有无限灵活的物联网界面,得益于其紧凑且节能的特性,交互式投影模块非常适合科幻功能,例如从智能腕表和个人移动设备投影用户界面图像。
交互式投影模块具有实现这一愿景所需的技术特征,包括免对焦投影、紧凑尺寸和低功耗。此模块使产品设计人员能够创建令人惊叹的用户界面概念,这些概念有望使物联网、智能家居和其他应用的可用性达到令人难以置信的水平。
无论为互动世界开发了多少令人兴奋的全新应用程序,工程师面临的挑战或多或少保持不变,即减低成本与功耗,同时确保高性能。平衡并满足这些要求是设计师证明自己才能,并创造出令人惊叹的新产品的用武之地。
毫无疑问,传感器在这个日益智能化、快速和互联的世界中发挥着巨大的作用。博世在MEMS和MOEMS技术领域推出的创新产品定会在这场根本性变革中发挥重要作用,并最终实现打造更加智能的世界的目标。
(本刊编辑部)