在農業運用範疇,許多農作物為了收集種植場域地表、土下、作物等環境微氣候數據,可以透過許多已經發展完整的感測器,如電導度計(Electric Conductivity, EC)、pH電極、氣溫感測器、相對濕度感測器、風速計、風向計、雨量計、氣壓感測器、光量子計等,用以記錄及分析植栽生長狀態;而在養殖業的田間應用,也可以取得溶氧計(Dissolved Oxygen, DO)、鹽度計、氧化還原電位電極(Oxidation Reduction Potential, ORP)、濁度計、葉綠素計、離子選擇電極等感測器,用以瞭解水質情況⋯⋯
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博世發表新一代氣壓感測器 高度感測靈敏度可達10公分
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【AI 穿戴、邊緣運算與新興輔具的必備元件】
如前所述,智慧穿戴的數據 採集重點不在「即時傳輸」,使用者在乎的是長時間感測能否精準到位?想查看監測狀態或進一步執行其他動作時,要能隨時與手機/週邊行動設備連結。因此,系統的操作功耗及模式切換格外動見觀瞻,而猶如中控指揮所的微控制器 (MCU) 更是節能主角。另就應用面來看,除了醫療保健,智慧穿戴用於工控/農漁牧場域、教育訓練、定位/追蹤亦多有耳聞,未來甚至可望作為仿生義肢或外骨骼等基本生理輔具使用,因而帶動偵測姿態和環境變化的微機電 (MEMS) 元件需求,包括運動感測器 (Motion Sensor) 和氣壓感測器。
欲極小化 MCU 功耗,單靠製程改善只不夠的,晶片本身的架構設計,才是決定電源效率的玄機。特別一提的是新近有 MCU 內建高性能「圖形控制器引擎」頗為吸睛,處理圓形顯示時,不會因管理從未顯示的圖元而浪費記憶體資源;若再有足夠的儲存空間做後盾,圖形處理、運算的流暢度將更趨完美。這點對於許多強調視覺顯示、且重視圖形使用者介面 (GUI) 操作體驗的穿戴裝置絕對是加分;輔以創新圖形加速技術,更是引進虛擬實境 (VR)/擴增實境 (AR),以及為人工智慧 (AI) 預做準備的邊緣運算 (Edge Computing) 不可或缺的關鍵。
此外,須以馬達驅動的外骨骼等新興輔具,允許開發者自行調頻和設置電源管理選項是設計要點;而近來坊間陸續出現基於「電位差或磁場變化」的先進仿生裝置的概念原型,理論上,都會用到 MEMS 感測器;現有一些復健/姿勢矯正、居家防跌照護或室內導航的穿戴輔具,也少不了 MEMS 感測器協助。例如,利用「加速度計+陀螺儀+磁力計」的九軸運動感測器記錄運動員的動作軌跡,據以修正或訓練體能,傷患復健動作是否確實到位?內建加速度計和氣壓計的智慧衣/鞋襪,偵測老人作息角度是否有異?
人工關節亦需六軸感測器以利活動,就連非直接穿戴上身的電動輪椅也要加速度計感測坡度。室內動線的航位推算 (DR) 亦是大宗應用。由於全球衛星定位系統 (GPS) 室內易有訊號死角——尤其是存在樓層高度時,MEMS 感測器可借助磁場變化,協助停車場/賣場/醫院做人、物的定位及動線追蹤。另有高檔防水手錶會內建氣壓計,偵測手錶是否破損而有進水風險;若電子元件本身具防水功能,可省去外部防水機構成本。如果顧慮到穿戴裝置的清潔需要,耐水洗與導電材質是設計及佈局的重要考量。
延伸閱讀:
《智慧穿戴銜接 VR/AR + AI 創意自由行》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0211/38091.html
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這個氣壓感應器是來做什麼呢?
感覺沒有很實用阿
不如做溫溼度感測器
我還滿想要有溫濕度感測的
只好期待下一次了
另外 Apple Watch有無線充電
iPhone 6卻沒有,照理說配件都準備好才出
顯然無線充電還有一些問題存在
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