凯利讯半导体

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基于传感器的可穿戴设备将从时尚地板厂的应用

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       在过去,许多人嘲笑奇怪,谷歌眼镜几乎外国人看时尚腕带健身设备一样自然。这身打扮可以采取工厂/工业环境中重要作用的可能性被认为是不可能的。然而,作为可穿戴设备继续从体质监测到越来越严重的任务和要求,取得稳定的进步,这种技术的优势和效益已成为仓库和现场服务类应用程序更清晰,几乎所有的员工都戴安全眼镜所以添加一个可穿戴计算机不应打破传统的工作方式。


  因此,可穿戴技术的收入潜力,预计将增长不仅令人印象深刻,不仅为一般消费者的应用,但也为工业部分。最近的一份联合市场研究报告以百分比将顶级行业细分为生活方式和健身,占整个市场的38%,工业和国防在总体可穿戴应用中占22%。

  如果要成为一个多任务的推动者,可穿戴计算技术需要人与机器之间的持续和平滑的交互。它必须允许用户在执行命令的同时执行任务,而且在任务必须与传统桌面计算距离一定的情况下执行。例如,在现场,传感器可以精确地测量、评估和报告距离和安全性。而且,鉴于各种传感器本身的性质,它们可以防止工业事故危险的颗粒吸入或潜在的触电。在现场服务,维护,和故障排除的作用,可穿戴设备可以用来提供对安装的设备信息和诊断问题,消除服务工程师去调用,最终被琐碎的修补的需要。”


  现场和仓库员工将是可穿戴技术的早期采用者,旨在提高生产力和安全性,同时减少员工的错误。近日,Vuzix公司,在消费、商业供应商的视频眼镜、智能眼镜产品和娱乐市场,宣布,SAP已经发布了两个新的增强现实应用的Vuzix M100智能眼镜”;SAP AR仓库选择器,和SAP AR技术服务人员,均提供免提工作经验。

  正如它的名字所暗示的,SAP的立体仓库的选择器是专为仓库选择器,允许免提移动使用可视化和语音识别接收指令通过M100智能眼镜没有手持扫描设备完成日常任务。功能包括条码扫描处理单位,地点,产品,站,和任何其他必要的扫描,以及语音输入数量确认。通过QR码身份扫描在用户的SAP系统上进行安全认证,通过消除输入用户名、密码或登录码的需要来增强用户体验。


  类似地,SAP服务技术人员应用程序允许现场服务技术人员在无需使用经验的任何地方使用指令访问其工作场所的三维可视化企业模型,从而允许它们执行必要的操作。应用特征的语音识别和使用专家通话功能允许远程专家给同事指点,看到现场技术人员看到通过他们的M100智能眼镜或头盔显示器。


  传感器发挥核心作用

  许多司机在身打扮近期升值工业中包括正在进行的和实质性的大小和传感器的成本降低,成功的传感器集成到普通的应用程序,不断变化的使用移动技术在工业环境中,并通过谷歌、苹果等巨头的技术推动,和微软顶级传感器制造商如InvenSense,工作模拟设备,博世传感器,STMicroelectronics、德克萨斯的乐器,和飞思卡尔半导体。

  德克萨斯仪器最近公布的一项特别目标是可穿戴式传感器和工业设计。TI推出业界最小、功耗最低的电池充电器和第一个完全集成的microsip功率模块来延长电池的运行时间。基本tps82740b微SIP电源模块评价单元的特征tps82740b降压转换器模块支持200 mA输出电流转换效率为95%,而仅消耗360 NA在积极运作静态电流和70 nA待机时(图1)。

  德克萨斯仪器tps82740功能框图

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  图1:在tps82740功能框图。

  小模块依赖于一个完全集成的,9-bump microsip封装,75%小于离散解,即使将一个开关稳压器、电感和输入/输出电容器。它的溶液尺寸只有6.7平方毫米。

  头戴式显示器(HMD)变得更加精简和符合人体工程学的适当的较笨重的人在最近的过去,可。他们也越来越接近普遍采用所需的价格点。下一代OLED微显示器和视网膜显示器预计将推动采用,因为他们解决了无数的用途。成本也急剧下降,在摄像机技术,尤其是在眼镜节。基于陀螺仪和加速度传感器的眼睛框架中有近眼的2D / 3D视频、透视显示和录像功能。

  伴随这些发展都是在接近和环境光传感器的进展(图2)–后者是根据周围的光照水平来提高电池的寿命和使用可穿戴设备轻松调节屏幕的背光亮度技术。

  考虑,例如,设备如6 SMD松下pnj4k01f环境光传感器。该器件具有内置的光电二极管和电流放大电路,控制显示亮度取决于环境亮度,因此是低功耗移动应用的理想选择。

  环境光图像与邻近传感

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  图2:环境光和接近传感。

  的pnj4k01f特征波长特性接近于人的相对光谱灵敏度,使对照,接近人眼的反应和人类的最佳灵敏度。此功能结合了小的封装尺寸和低功耗到1.4 V分钟,使其在小型移动和可穿戴电子应用的理想选择。

  另一部分的一系列值得注意的是,Silicon Labs si1141,si1142,和si1143接近/环境光传感器与I2C接口(图3)。这是一种非接触式的,低功耗,基于反射率,环境光线传感器IC具有一个可编程的事件中断输出和包括一个模数转换器,集成高灵敏度的红外与可见光的光电二极管,数字信号处理器,一个,两个,或三个集成红外LED驱动器与十五个可选的驱动电平。

  的Silicon Labs si1141 / 42/43环境光传感器框图

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  图3:通过Silicon Labs的si1141 / 42/43环境光传感器框图。

  该传感器在宽动态范围和各种光源,包括直接阳光下产生高性能,但也可以在深色玻璃罩下工作。它支持多轴近距离运动检测和操作,从1.71到3.6 V超过40 - 85°C的温度范围。

  光电二极管响应和相关的数字转换电路对人工光闪烁噪声和自然光扑动噪声提供极好的免疫力。两个或两个以上的发光二极管,其si1142 / 43能够支持多轴接近运动检测。的si1141 / 42/43设备是在一个10引脚2 x 2毫米QFN封装,能够提供从1.71到3.6 V的–40 + 85°C的操作温度范围。


  需要进一步的进展

  虽然进步令人印象深刻,可穿戴技术的应用已经真正从消费时尚转移到了工厂,但并非完全乐观。仍然存在一些挑战,包括安全性、标准开发、互操作性和电源问题。输入传感,是手机的扩展设备,如腕戴式键盘,成本相对较低,可实际的替代单机身打扮。

  可能的解决方案,现在在绘图板可以解决这些问题,高承诺的更广泛的使用在工业应用中的工厂设备和相关传感器的价格将回落到哪里他们不再抑制在工业生产中广泛使用。