意法半導體推出DToF感測器模組
意法半導體(ST)擴大其FlightSense飛行時間(Time-of-Flight, ToF)感測器產品組合，推出64區測距感測器。該多區感測器可將場景畫分成若干個區域，協助蒐集成像系統更多情境的空間資訊。
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【感測器的硬技術】
隨著物聯網 (IoT) 環境的成熟，可與智慧型手機或電腦連接的微型化感測器亦水漲船高。在各種感測器中，電化學因其高靈敏度、快速反應和使用壽命長而具有特殊優勢，但找到可增強標的物的電極材料是挑戰所在。因應微型化需求，感測晶片開始嘗試能兼容多種奈米材料與不同半導體、有機／無機導體的電路，製程亦出現重大演進。相較於傳統矽 (Si) 或氮化鎵 (GaN) 製程，電子印刷更便於製作軟性電路和異質結構，且成本僅需 1/10、乃至 1/100。
除了化學感測器進展神速，物理層面最受矚目的當屬「飛時」(ToF) 雷射感測了，更適用於 1 公里內的近距感測。蘋果 iPhone X 已為 3D 感測打響名號，但內建紅外線測距和光感測器的螢幕「瀏海」設計，卻也因容易遮住應用程式 (APP) 而為人詬病。藉由光波來回時間與光速推算精確距離的 ToF，可補足紅外線精度低、方向性差，有顏色辨識及易受環境光源干擾的缺點；且模組較小，在電路板有限的行動裝置較具優勢。
此外，能源採集 (Energy Harvesting) 搭配充電式電池與超級電容，將太陽能、機械能或射頻能量轉化成電能，已成新興供電途徑。世界首個符合「超低功耗無線通訊」ISO / IEC 國際標準規範的 EnOcean，可收集自然界的微小能量、借助開開動作將動能轉換為電能，免去邊緣節點 (edge node) 更換電池或充電維護的不便，迄今歐美已約有 40 萬棟建築物建置。中國重慶大學亦新研發出由風力驅動、可監測風速和溫度的無線感測器。
麻省理工學院 (MIT) 則藉環境溫度變化開發「熱諧振器」，可從稀薄空氣中採集環境熱能，不須依賴陽光照射、在陰涼處亦可工作。不過，此類「就地取材」的環境能源並非隨時可得，必須善加珍惜使用；此時，感測器的工作模式及參數設定格外重要。另一個須留意的問題是：即使設有超級電容，但它可能因為過度自放電，而浪費辛苦採集到的能量。如何提高轉換效率、盡可能降低晶片本身功耗、極小化啟動電壓並妥善管理採集進來的能量是關鍵所在。
延伸閱讀：
《材料、製程、供電大躍進 感測技術一日千里》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0415/38544.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
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【聲、光交會而成的智慧感測】
樓梯響了很久的「智慧家庭」(Smart Home)，為何這兩年突然見到勃發之象？低功耗廣域網路 (LPWAN) 的普及與應用程式介面 (API) 的充沛，應是主要催熟劑。然而一個先決條件是：感測介面是否夠聰明且友善？太過繁瑣的操作，反會造成普羅大眾的麻煩，影響使用意願。於是，語音輸入與利用光學原理賦予家用設備感知能力，成為不少製造商屬意的人機介面。感測、連網與低功耗，將是建構智慧家庭的三大要素。
陀螺儀、加速度計、磁力計等運動感測器 (Motion Sensor)，是居家防跌／防撞及姿態辨別的馬前卒，新興 SigFox 協定有擔當對外低功耗通訊要角的潛力，而 Bluetooth 聲控是最直覺的觸發方式。運動感測器除了早先介紹過能加載混合實境 (MR) 技術，透過事先匯入建築管線圖資、結合熱像儀進行漏水檢測，陀螺儀、磁力計可維持移動式家電的方向性之外，加速度計更是慎防人、物發生意外的必要防護配備。
關於「發號施令」的感測介面，麥克風語音辨識的誤判率相對較低，適合隨興、愜意的居家生活氛圍。不過，這必須建立在豐富的「聲音資料庫」以及感測器出色的訊號雜訊比 (SNR) 的基礎上——麥克風收音裝置常以「聲學超載點」(AOP) 來衡量敏感度，意指在不失真條件下所能接收到的最大訊號，該數值越高越好，而機構設計與類比／數位的封裝選擇、開發套件以及開放源碼和第三方嵌入式系統的相容性是焦點所在。
更深層的「存在偵側」(Presence Detection) 也是一門學問——只要一「現身」，就能自動捕捉、執行後續動作；基於飛行時間 (Time-of-Flight, ToF) 技術的測距感測器，只要將光速與 1/2 來回反射的時間相乘，就能得到具體距離數值，在工業控制、物流倉管與消費電子距離警示應用甚廣，深獲多家掃地機器人以及專門清潔玻璃用的「玻妞」製造商青睞，可設定確切數值實現「沿邊」行進模式，讓機器乖乖按既定軌跡運作、避免碰撞及墜落。
延伸閱讀：
《ST：語音輸入呼之即來，飛行光速精準測距》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0219/34688.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
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