无所不在的传感器应用--日本嵌入式技术2012贸易展
2012-11-30 10:33:54   来源：电子工程专辑   评论：0   点击：

日本的《嵌入式技术 2012》（The Embedded Technology 2012）贸易展主要环绕在五大智能技术相关主题：能源、医疗、农业、汽车和运输系统，以及移动和云计算。

整个展会现场上充满了各式传感器，应用范围从鞋子到汽车，甚至稻田都包含在内。

看好传感器和连接网络的未来发展，多家厂商展示了解决方案，并提出了未来部署传感器及连接网络的根本性问题：

如何为新的传感器供电？

我们如何建立可平行处理多个传感器的系统？

我们如何为每种不同类型的传感器迅速设计和微调不同的模拟前端电路？

传感器之间相互通讯所需的协议有哪些？

传感器在哪些频率范围内进行无线连接？

以下，我们将看到十多款新颖的产品，它们展示了未来将无所不在的嵌入式系统和传感器应用。 村田制作所展示了一款内嵌压电薄膜元件和蓝牙智能模组的慢跑鞋。五个小型压电薄膜元件被放置在鞋底内，可检测鞋子的摩擦和脚的运动状况，用以评估并协助调节使用者走路或跑步的习惯。

图1 智能慢跑鞋

数字面板专家Ittocan展示了一款透明的互动式液晶显示屏幕。Ittocan使用三星的46英寸透明显示器和网络摄影机，连接到运行Windows Embedded的机顶盒(STB)。将手在该显示器前摆动时，透明LCD屏幕上的花瓣也随之散开。

图2 互动式液晶显示屏幕

“智能农业”是嵌入式技术展览会上的热门话题。在稻田中安装的传感器可以检测水的温度和pH值范围。然而，如何供电仍是一大问题，为此富士通半导体表示，该公司已开发出一种超低功耗降压DC/DC转换器，可用于压电电源和小型太阳能电池。农民可以使用稻田附近的太阳能电池板、水车或振动设备来发电。

图3 智能稻田

瑞萨电子(Renesas Electronics)的智能居家立体布景展示了家庭能源管理系统。整套嵌入式系统包含了屋顶上的太阳能电池板、每间房间的LED照明、空调、热水器、智能电表、电动车等，它们都采用920MHz的无线网络连接，并透过“ Echonet Lite”协议来通讯。

图4 智能居家网络

松下展示了一款无需使用机械系统来达到平移和倾斜的小型广角相机。该相机采用光栅透镜，让这款鱼眼相机透镜的厚度从35mm减少到16mm。该相机还使用数位微透镜技术来实现影像感测，并使用了一款新的影像传感器片来进行视点控制。

图5鱼眼监控相机

日本一家名为Eyes的3D电脑绘图公司，展示了一款LED背光自行车，这部自行车由总部设在美国的Monkeylectric开发。除了LED灯，这部自行车的自行车轮还具有控制单元和存储器芯片，可直接从电脑下载影像或影片来提供独特的显示画面。

图6 LED背光自行车

为各种传感器的不同模拟前端设计校准，通常需要许多试验和经历大量错误。瑞萨电子展示的平台称为“智能模拟”，旨在最大限度地减少将传感器产生的模拟信号转换为适用于MCU控制之子系统的信号所需的处理时间。此次展示的智能模拟装置内含一颗整合了16位元MCU和模拟前端的单芯片。它能控制内嵌在系统中的12颗不同的传感器。

图7 智能模拟装置

村田制作所展示了整合在一款平板内的非接触式动作传感装置。该公司的工程师整合了一款独立、小型的“非接触式”光纤接口，并整合了环境光、近接传感器和运动传感器。该装置也接受沾湿的手指使用，使用者无需实际触摸屏幕就可以翻动平板电脑上显示的页面，这对厨师来说相当适用。

图8 非接触式动作传感装置

NEC兼容于Echonet Lite的平板电脑能够与智能电表、太阳能电池板、家电和电动车等不同设备沟通。它也能用于调整和控制家中的温度。

图9 Echonet Lite平板电脑

Toyo University开发出可检测和测量脊椎侧弯早期迹象的Kinect系统。病人直立在Kinect面前并连接到PC。影像处理软件可产生3D影像并消除背景杂音，之后在数据库内进行比较。研究人员声称，这种轻巧、低成本的系统具有良好的影像复制传真度，能让患者定期进行测试。

图10 Kinect测量脊椎侧弯