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感测器集线器挥军穿戴式市场 打造数字第六感

2013-11-09 10:42
天堂的苦涩
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  感测器集线器(Sensor Hub)挥军穿戴式市场。穿戴式电子产品为打造更多元的感测应用,搭载的感测器数量已逐渐增加,造成功耗问题日益严重;因此半导体业者开发出仅会消耗 1~2%电池能量的超低功耗Sensor Hub解决方案,协助穿戴式装置制造商实现省电又精准的情境感知功能,让穿戴式产品成为使用者的数位第六感。

  QuickLogic总裁暨执行长Andy Pease表示,无论是三星(Samsung)Galaxy S4、苹果(Apple)iPhone 5S或富士通(Fujitsu)等品牌厂的高阶手机,皆十分强调新颖的智慧感测功能,包括健康监测、室内导航定位等;未来行动装置将增添更多智慧化功能,包含广告提示、天灾预警、安全驾驶等,而上述功能皆须透过陀螺仪、磁力计、光感测器、压力计等感测器实现。

  根据Semico Research市场研究报告,未来5年内,智慧型手机应用将占据57%的九轴感测器市场,与此同时,感测器集线器数量亦将同步攀升,以支援上述复杂的感测解决方案,因此2017年感测器集线器市场规模将达27亿美元,2013~2017年的年复合成长率(CAGR)高达26%。

  Pease强调,感测融合(Sensor Fusion)是感测器集线器的关键功能,而现今软体开发者多着重于透过先进的演算法提供更精确的感测功能,例如过往计步计仅记录步数及距离,未来功能将进阶至记录每一步的间距及手机是由消费者手持或放在口袋中;另一方面,手机的健康管理功能亦将由体重记录及计步升级至辨识运动类型或行进斜度、方向变化,以精准计算使用者卡路里消耗情形。

  尽管如此,行动装置精确的感测功能背后却是可观的功耗。由于情境感知资讯每天变换上百次,因此Always-on的情境感知解决方案需要即时的感测器管理、仅1~2%电池容量的超低功耗感测器演算法、对GHz等级应用处理器(AP)最小的干扰以及处理高速、精确动作感测的效能。

  Pease指出,感测器集线器须兼顾功耗及运作各式情境感知资讯的弹性,但以特定应用标准产品(ASSP)为基础的感测器集线器不具调整弹性,且功耗介于 1~10毫瓦(mW),至于微控制器(MCU)或应用处理器虽较有弹性,不过功耗却可能高于100毫瓦;相较之下,超低功耗感测器集线器以软体补强可编程装置,能针对新的演算法具备调整弹性,将可以低于1毫瓦的功耗运作,系MCU方案的三十分之一,因此该方案未来在穿戴式电子市场亦具备十足优势。

  QuickLogic的超低功耗感测器集线器平台结合传输管理(Communication Manager)、弹性融合引擎(Flexible Fusion Engine, FFE)以及感测器管理(Sensor Manager)三大区块,可即时管理、计算智慧型手机应用处理器的感测器资料,其中,FFE系该公司特别设计用于感测器数据传送到应用处理器前,先针对数据进行相关处理、过滤和转译。FFE的微代码(Micro-code)可以编程,因此可实现感测器融合、背景感测器校准和情境变更演算法等复杂演算法功能。

 

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