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飞思卡尔MEMS技术在消费电子市场遍地开花 |
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| http://cn.newmaker.com
8/22/2012 11:31:00 AM
佳工机电网
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自1959年Richard Pfeynman提出微机电系统(MEMS)惯性传感器构想之后，历经几十年发展，现在，MEMS器件正以前所未有的速度在消费电子领域普及，它的出现使人们与电子设备的沟通方式发生革命性变化，电子设备不再禁锢于笨拙、低效，必须通过收发精确命令才能动作的工作模式，而是具有了“感知”的能力，仿佛具有了生命。
消费电子市场已广泛使用MEMS
最新统计数据表明，全球MEMS市场将在2012年达到115亿美元规模，并在接下来的几年中保持两位数字增长率，到2017年总体市场规模预计超过200亿美元。
在强劲的市场推动力下，包括智能手机、平板电脑、便携医疗设备、GPS仪器等多功能个人电子设备和各种直观应用的需求，加速了传感器技术的发展，同时形成了诸多新兴的产品类别和新的市场。如今，智能化、个性化、小型化的一系列需求，促使制造商们必须想办法“融合”来自不同传感器的信号的技术，并同时降低系统功耗。另一方面，急不可待的消费者们又不允许设计人员在产品上市之前思考太长时间，针对这种需求，拥有超过30年传感器制造经验的飞思卡尔半导体早在两年前就给出了答案，推出Xtrinsic传感解决方案，并且一步一步加以完善。Xtrinsic产品“融合”了各种高性能传感功能，并整合MCU，可在相应的环境内进行复杂的计算和决策的能力，不仅可实现更为丰富的功能，同时可缓解系统主处理器的负担，从而支持设计创新和更高效的系统。
2011年新出现的组合式MEMS传感器，尽管目前市场规模不到1亿美元，但预计到2017年将达到17亿美元的规模。组合式MEMS传感器市场的发展速度将远远高于其他MEMS器件。预计到 2016年将有12亿部手机、平板电脑和笔记本电脑同时配置加速计、陀螺仪、指南针功能，远远超过2011年的2.49亿台，在这些空间极为紧张的设备中，组合是MEMS传感器系统具有天然优势。
Xtrinsic eCompass软件为移动设备提供快速精确的定位数据
移动应用依赖从磁力计和加速计提取的合并数据为基础得出罗盘读数，然而磁场的失真状况普遍存在。今年2月在西班牙巴塞罗那举行的世界移动通信大会上，飞思卡尔推出 Xtrinsic eCompass软件，这是一个新的传感器融合解决方案，与飞思卡尔Xtrinsic加速计和磁力计一起提供非常精确的磁数据。采用 Xtrinsic eCompass软件，移动应用（如增强的现实技术、3D游戏，eHealth和基于位置的服务等）能获得更快、更精确的定位数据，从而显著提升用户体验。高级传感器融合算法允许各种传感器发挥自身优势，进行互补，以实现更大的优化。
Xtrinsic eCompass软件特性包括： 带倾斜补偿的Xtrinsic eCompass、滚动角、俯仰角和偏航角、4 参数硬磁校正、带软磁增益校准的7参数选项、带全轴软磁校准的10参数选项、标准ANSI C源代码等等。使用飞思卡尔的Xtrinsic eCompass软件后，设计人员可以迅速应对其设计挑战，为各种移动应用加入高度精确的传感技术。为了实现无缝的软件集成，飞思卡尔还提供配套的应用注释文档、开发工具和嵌入式仿真框架。
将飞思卡尔的Xtrinsic 加速计和2011年下半年刚刚推出的Xtrinsic MAG3110 磁力计 与Xtrinsic eCompass软件结合使用，可支持经过全面的倾斜补偿且软磁和硬磁校准后的电子罗盘数据。Xtrinsic eCompass软件以源代码的方式提供，专门用于飞思卡尔 Xtrinsic智能传感解决方案，并与现有的移动操作系统和硬件兼容，还可轻松与全系列的移动解决方案集成。
Xtrinsic六轴传感器丰富了移动设备的功能
目前先进的移动操作系统要求使用先进的传感器技术来提供更准确的数据，也要求比以往更快的响应速度。今年6月，飞思卡尔推出一款Xtrinsic 6轴传感器，该产品在一个封装内融合了加速计、磁力计、具有高分辨率的运动传感和航向技术。
Xtrinsic FXOS8700CQ传感器面向增强实境、游戏、导航和需要高度精确的定位数据的位置服务等移动应用，它的推出使业界一流的MMA845x加速计和MAG3110磁力计的产品系列向组合式传感器扩展，以 3x3x1.2mm的小型封装，实现更低功耗和更丰富的嵌入式功能。
Xtrinsic FXOS8700CQ 6轴传感器包含一个 14位加速计和16位磁力计，以及一个高性能的 ASIC。这种高性能的eCompass解决方案能够为大多数应用提供分辨率在0.1度、误差低于5度的航向精确度。6轴传感器有较大的动态变化幅度--正负1200μT，这样可以将其灵活地放置在印刷电路板的任何位置，印刷电路板含有扬声器和震动马达等永久磁铁。对于有硬磁场干扰的平台，FXOS8700CQ拥有嵌入式硬磁自校准功能，支持低功率硬磁偏移补偿。此外， FXOS8700CQ 与Xtrinsic eCompass和校准软件兼容，支持全系列功率和性能，带有浮点和整数代码，支持Android?、Windows 8和其他操作系统。
面向基于Windows 8操作系统的便携式设备推出高度集成的传感器解决方案
同样在6月，飞思卡尔又推出了一个完全支持12轴传感器的开发参考平台，满足微软Windows 8传感器需求。
飞思卡尔12轴传感器平台包括 Xtrinsic MMA8451Q 3轴加速计、Xtrinsic MAG3110 3轴磁力计、Xtrinsic MPL3115A2精密高度计、压力和温度传感器以及一个模拟环境光传感器。它还兼容多种可供选择陀螺仪。使飞思卡尔从竞争对手中脱颖而出的是另外集成了飞思卡尔ColdFire+ MCF51JU128VHS微控制器。 ColdFire器件充当传感器枢纽，再加上飞思卡尔传感器融合软件，能高效地整合、配置和处理传感器数据，满足Windows 8操作系统的要求。参考平台注重待机功耗、整体功耗和成本效益，使用标准HID驱动器通过USB与PC主机进行通信。
飞思卡尔12轴传感器参考平台充分利用各种传感器的优势，将运动、位置、环境光和人体接近等数据合成为一个集成的整体，使器件性能更准确、更可靠和更灵敏。该平台将传感器融合任务从主机处理器分流到飞思卡尔传感器，可以实现更加个性化、功耗更低的解决方案。
进入Windows平台，意味着海量的应用和海量的客户。
融合是必然趋势
MEMS传感器在消费电子中的应用包括运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数、等等，这使其渗透力远远超过传统意义上的半导体芯片，几乎可说是“只有想不到，没有用不到”！
消费电子设备中的传感器数量不断增加，成功实现传感器融合也变得越来越重要。大多数业者都意识到了传感器融合这一发展趋势，但是拥有融合多种传感器软硬件技术能力，特别是需要大量投入的软件系统，且具备相应技术积累的厂商就屈指可数了。涵盖各种不同应用的平台化、组合式传感器开发系统，经过两年多市场考验的飞思卡尔Xtrinsic解决方案必然有机会在未来消费电子市场中大放异彩。
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