光電感知技術范文

導語：如何才能寫好一篇光電感知技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：光電傳感器；單片機；LED顯示

1引言

1.1設計的意義及遠景

隨著居民生活水平的不斷提高，各種計數控制儀正迅速發展，其功能也逐漸從單一的里程顯示發展到速度、時間及行車人能量消耗等功能。本設計采用了MCS-51系列單片機設計一款便攜式行車里程/速度計，它能自動實現對自行車里程和速度的測量。通過硬件方案和軟件方案的設計，具體介紹了行車速度與里程控制儀的硬件設計和軟件設計；針對在仿真過程中和硬件搭建過程中遇到的問題進行了具體分析與說明，并對其進行了經濟效益分析與論證。

2行車速度與里程控制儀設計方案

2.1設計系統框圖

本系統框圖如圖2.1所示

2.2設計工作原理

本設計的任務是以AT89C52為處理核心，用光電傳感器接收外部車輪脈沖信號，并將車輪的轉數轉換為電脈沖信號進行計數，通過軟件處理方式對數據進行處理進而得到需要的數值后送入單片機。里程及速度的測量，是經過MCS-51的定時/計數器測出總的脈沖數和每轉一圈的時間，再經過單片機的計算得出的，其結果通過LED顯示器顯示出來。

3硬件電路的設計

3.1 時鐘電路的設計

本設計采用內部時鐘方式，由于AT89C52片內有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構成一個穩定的自激振蕩圖3.1所示。

該系統晶振采用12MHz，則計數周期為T=

3.2 復位電路的設計

本系統的復位電路是采用按鍵復位的電路，如圖3.2所示；上電時，剛接通電源，電容C相當于瞬間短路，+5V立即加到RET/VPD端，該高電平使89C52全機自動復位，這就是上電復位；復位后，P0到P3并行I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態不確定。按鍵復位電路如圖3.2所示。

3.3 顯示電路的設計

本設計中采用共陰極八段LED數碼管顯示，P2.0―P2.3信號一起組成位選通的位選信號，P0.0―P0.7信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編程，先把所要顯示的數據放入存儲單元，然后把數據送入段選通對應的地址，再選通某一個LED，逐步完成四個LED的顯示。

3.4報警電路的設計

本報警電路采用蜂鳴器報警，當即時速度超過預定值是蜂鳴器響，指示燈閃爍，提示應該減速。報警電路圖如圖3.3所示

4軟件電路的設計

4.1中斷子程序的設計

4.1.1里程計算子程序

外中斷0服務程序用于對單片機P3.2口輸入的圈脈沖進行計數，為十六進制計數器。60H為低位，62H為高位。每次計數一次后，對里程數據進行一次存儲操作。當車輪每轉一圈，通過霍爾元件將脈沖數輸入單片機內，通過計數器計出脈沖數，再用乘法子程序算出里程數。

4.1.2速度計算子程序

外中斷1服務程序用于處理輪子轉動一圈后的計時數據。當標志位（00H）為1時，說明計數溢出，放入最大時間值（為#0FFH）；當標志位為0時，將計數單元（TL1、TH1、6CH、6DH）的值放入68H～6BH單元。通過定時器計出每轉一圈所用的時間，用自行車車輪的周長除以時間就得出自行車的速度。

4.2顯示子程序的設計

本次設計采用動態掃描顯示接口電路，動態顯示接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM各自獨立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于COM端。也就是說我們可以采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms），由于人的視覺暫留現象及發光二極管的余輝效應，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩定的顯示數據，不會有閃爍感。

5、系統調試與分析

5.1 系統仿真

利用PROTEUS ISIS編輯環境所提供的電器規則檢查命令對設計進行檢查。本仿真系統將源代碼的編輯和編譯整合到同一設計環境中，這樣使得用戶可以在設計中直接編輯代碼，并且很容易地查看到用戶對源程序修改后對仿真結果的影響。源代碼通過編譯無誤后，就可以進行仿真，在仿真過程中不斷完善電路和程序的功能最后達到本次設計的目的。

5.2硬件電路的搭及調試故障分析

5.2.1 P0口顯示高阻態

正常情況下P0口輸出應為高（紅色）低（藍色）互換，但在實際情況下P0口出現了高阻態（灰色），經翻閱資料查得P0口做I/O口是應接上拉電阻。在加上上拉電阻后，P0口輸出正常。

5.2.1 傳感器輸出電壓過小

在焊接硬件過程中測量傳感器輸出端高電壓0.2V到0.3V之間，達不到4V以上，經分析在傳感器輸出端叫2K的上拉電阻，傳感器輸出端輸出電壓在正常范圍內變化。

5.2.3 單片機不計數

在磁鐵來回靠近光電傳感器時單片機始終顯示4個0，經檢查傳感器工作正常，指示燈電路工作也正常，在換了一塊單片機后電路正常工作，判定原單片機已被燒毀。

6、社會經濟效益分析

本設計操作簡單、成本低、穩定性能良好、易于實現，而且能夠滿足人們對高性能、多功能行車的要求，軟件采用模塊化設計，可讀性強，方便二次開發。具有廣闊的市場發展前景。

參考文獻：

[1]樓然苗，李光飛.51系列單片機設計實例.北京：北京航空航天大學出版社，2006

[2]松井邦彥，梁瑞林.傳感器應用技術141例.北京：科學出版社，2006

[3]張洪潤，張亞凡.傳感器技術與應用教程.北京：清華大學出版社，2005

[4]張毅剛，劉杰.MCS-51單片機原理及應用.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004

[5]何希才.傳感器及其應用.北京：國防工業出版社，2001

[6]李勛，劉源，李靜東.單片機實用教程.北京：北京航空航天大學出版社，2006

[7]刁文興.自行車電子里程表的初步設計.南京工業職業技術學院學報，2004，6：25-28

[8]許德章等.摩托車電子轉速表智能校驗儀.自動化儀表，2000，4：23-24

篇2

隨著新課改的深入，越來越乞求教師教學可視化，學生學習探究合作化，然而這些要求的實現，很大程度上要借助現代化的信息技術設施，特別是課堂教學的可視化。下面就我們在建設全自動錄播功能教室前遇到的問題和建成后應用所取得的經驗，來談談我們的看法，以供后面用戶參考。

目前市場上的錄播跟蹤系統基本上有三種控制原理：超聲波跟蹤切換技術、紅外跟蹤技術和圖像識別分析技術，各有利弊。

超聲波技術是通過超聲波控制。其中教師跟蹤要求教師配戴無線麥克風，通過語音激勵，使攝像機跟蹤教師來實現的。對于講臺區域的跟蹤攝像是多機位分區，就是在教室后面安裝多個固定攝像機，在黑板下沿安裝超聲波感應頭（收發器），當教師靠近黑板時，相應位置的感應頭檢測到人體，立即觸發相對應的攝像機拍攝畫面，未檢測到人體的其它板書攝像機則處于封閉狀態，當教師進入另一區域時，相對應的攝像機就會拍攝教師（如圖一）。這種攝像定位精確，畫面清晰不抖動。

紅外跟蹤技術是通過紅外線控制的，其基本設備是紅外發射源和紅外接收裝置。通過紅外信號的變化，指使系統作出判斷，然后發出指令，令攝像機跟蹤定位攝像。

圖像識別分析跟蹤技術。圖像識別是人工智能的一個重要領域。識別某個圖像，必須在過去的經驗中有這個圖像的記憶模式。識別圖像時，這個圖像與記憶相似或匹配，則這個圖像被識別。是依靠專門軟件對捕獲的人像進行分析處理，將其設定為跟蹤對象，使其始終處于拍攝范圍內，實現人像的自動跟蹤。這是當前技術含量較高的跟蹤技術。圖像識別分析技術是解決自動跟蹤的終極方案。

針對幾種技術流派各有其應用的場所主導方向。目前圖像識別技術在自動錄播跟蹤的應用上還有很多技術難關未解決好。超聲波技術主要應用于大學課堂教學較多，紅外技術近幾年應用于中學課堂有所興起。中學課堂教學模式與大學有明顯的不同，大學課堂以老師講授為主，師生互動較少，在互動這一塊不必過于強化。而中小學課堂師生互動量較多，學段越低，互動越多。所以為適應高中要求，我們在開始選型上選擇了紅外跟蹤技術。

紅外跟蹤技術又有兩個流派，一種是點對點被動紅外跟蹤技術，一種是主動紅外空間網格定位跟蹤技術。這兩種技術中關鍵的區別就是目標定位上的差距。點對點被動紅外跟蹤技術（如圖二）是通過在老師身上配戴的無線話筒上安裝一個紅外發生器，發生器不停地發出紅外信號，高速攝像機上有一個紅外接收裝置，因此教師高速攝像機不停地接收教師紅外發生器的信號，而隨時跟蹤老師活動情況。教師板書時，在黑板上、下方各安有紅外傳感裝置，教師板書時切斷紅外信號，系統將信號傳給板書攝像機，拍攝教師板書情況?；蛘呤墙處熗ㄟ^手動按扭來控制板書攝像機拍攝板書畫面。學生跟蹤是通過在學生座位上安裝一個光電感應器，當學生坐好時，借用學生身體遮擋住光電感應器的感光孔，光電信號就不會發出；當學生站起來回答問題時，感光孔就有光線進入而產生光電信號發射出去，接收裝置就收到信號而判定此信號發生點有一位學生站起來，隨后指令學生攝像機對此學生進行跟蹤攝像；當學生回答完畢坐下時，光電感應孔被遮擋住而沒有信號產生，因此學生攝像機就不再跟蹤此學生，而自動切換到教師；通過兩種點對點跟蹤來完成對老師和學生的跟蹤切換。這種技術優點是跟蹤定位準確，由于教師身上配戴了無線咪，因此后臺教師錄音效果相當好；但也有缺點，一是教師跟蹤后錄制下來的畫面，整幅畫面都在不停地變動。中學教師上課不是靜止不動的，教師一動，攝像畫面也動，因此視頻畫面在不停地晃動，瀏覽視頻會感到頭暈。如果教師走動稍快或轉身就會出現跟蹤丟失。其二學生跟蹤是通過光電感應而發生的。學生坐在椅子上時，一旦漏光，光電感應器就會發出信號，指使學生攝像機跟蹤此學生，因而可能產生垃圾鏡頭。

主動紅外空間網格定位跟蹤原理是借助于紅外發生器和紅外感應帶將整個教室建立一個三維空間網格坐標系，來將教室內每個點進行網格坐標定位。不論教師學生在任何一點站立，都會改變某一區域網格內紅外信號，系統就會收到信號令攝像機自動跟蹤（如圖三）。這種空間網格定位最大的優點就是關鍵的定位設備是安裝在教室四周墻壁上和天花板上的，因此，教師和學生都無需配戴任何設備，完全等同于普通教室的常態化教學。因此，教師學生都很常態。當老師在講臺區域時，教師通過改變講臺區域的紅外網格內的紅外信號而獲得教師定位信號。教師攝像機就自動跟蹤教師的一舉一動。當教師走下講臺進入學生區域時，由于老師的進入而改變了學生區域某網格紅外信號，因此攝像機就會跟蹤老師。當學生站起來回答問題時，學生身體高度的改變觸發了學生所在的某一網格紅外探測信號，攝像機就會自動跟蹤學生。當學生回答完畢坐下時，系統認為此時紅外信號恢復原值，就認為沒有學生回答問題，自動調整到教師畫面。通過這種原理來實現教師與學生的互動教學過程（如圖四）?？臻g網格技術將整個教室空間三維網格化，無論是老師還是學生，系統都可以準確的感知目標的空間位置，實現跟蹤“無盲區”。教師不再限制在講臺上，教師無需配戴任何設備，學生不再需要按話筒開關或按扭，無論老師走到教室的哪個位置，無論學在哪個位置起立回答問題，只要空間網格中某個紅外接收信號有所改變，系統都可以準確的感知。配合合理的策略，可以輕松解決師生互動。此設施最大的優點是教學常態化，不因系統錄像而做些其它的任何動作要求。最大的缺點是講臺區域的教師跟蹤時同樣會產生視頻畫面的晃動，且板書跟蹤解決得不大完美；跟蹤時對教室環境要求較高，受光線、衣服材料、溫度等干擾。

而超聲波技術卻有著其自身的優點，超聲波技術將教室講臺通過分區來實現對講臺區域教師的跟蹤。就是在教室的后面安有三到四個固定攝像頭，將講臺分為幾個區，每一個攝像頭覆蓋一個區域，當老師進入某區域時，對應的攝像頭就會攝像，而在此區域內教師的動作幅度無論多大，錄制視頻的畫面都不會晃動，視覺效果很好。當教師進入另一區域時，另一區域的攝像頭就跟蹤老師在此區的一切動作，而且區域之間的切換很自然，雖有一定的跳躍性，但鏡頭不晃動。當教師板書時，可對板書內容進行特寫放大，符合視頻教學要求。學生定位是通過按扭操作來完成。每兩個學生共同使用一個遙控設備或話筒。當學生發言時，學生按一下“開始發言”按鍵，鏡頭會自動切換給學生，結束發言時，按“結束發言”，圖像會切回到老師。整個系統由于學生區域有很多話筒，因此聲音效果很好。由于講臺區域分區位跟蹤，畫面不會晃動，因此超聲波技術有其相對于紅外技術給以致命打擊的優點。但是也有其弱點。一是學生區域話筒過多，如果學生好奇亂按話筒或學生打開話筒而忘記關閉話筒，可能會將雜音放大或產生垃圾鏡頭。學生回答問題時，必須按一下話筒按扭，將信號發給系統，此時攝像機才會對回答問題的學生進行特寫攝像跟蹤，否則可能只有學生的聲音而圖像。這不是常態教學。因此應用前提是老師很熟練，學生很自覺，習慣很好。正是由于這種原因更多的是適用于大學的課堂教學，特別是講座型的教學模式。二是超聲波產品長時間使用，對人體健康是否有害，學術界也一直爭論不休。

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【關鍵詞】傳感器；機器人；視覺傳感器；力覺傳感器；觸覺傳感器

1.傳感器的工作原理及典型應用

傳感器在工業中的應用非常的廣泛，是當今科技產業是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是當今世界極其重要的高科技，一切現代化儀器、設備幾乎都離不開傳感器。它廣泛應用于各種新型技術領域中，下面列舉幾種常見的傳感器：

應變式傳感器：有應變效應、壓阻效應的原理而來。力傳感器、壓力傳感器液體重量傳感器、加速度傳感器是它的典型應用；

電感式傳感器：利用電磁感應(自感、互感)來工作，主要應用于測量位移、振幅、轉速和無損探傷等；

電容式傳感器：將非電量轉換為電容量，它的核心部分是可變參數的電容器。把被測的機械量，如位移、壓力等轉換為電容量變化的傳感器；

壓電式傳感器：是基于壓電效應應用的傳感器，它的核心部件是壓電材料。應用于測量力和能變換為力的非電物理量；

磁電式傳感器：利用電磁感應來工作，適用于動態測量，例如霍爾傳感器；

熱電式傳感器：基于熱電效應的原理而制造出來的傳感器，利用溫度的變化來進行測量，一般用于溫度測量、管道流量測量等；

光電式傳感器：基于光電效應的傳感器，將光電信號轉換成電信號輸出，來測量位移、速度、溫度等，例如CCD固體圖像傳感器、光纖傳感器等；

紅外傳感器：紅外輻射，被動式人體移動檢測儀紅外測溫儀、紅外線氣體分析儀；

微波傳感器：反射原理、吸附效應，微波液位計、輻射計、物位計,微波溫度傳感器、無損探測儀、多普勒傳感器；

超聲波傳感器：壓電效應、磁致伸縮效應，測量物位、流量、厚度、探傷；

數字式傳感器：光柵原理、光電效應，機床定位、長度和角度的計量儀器；

2.傳感器在機器人中的應用

機器人能智能探測發現工作對象及對工作對象進行處理加工，都是因為在機器人相應部位裝備了傳感器，機器人才具備了類似于人類的視覺功能、運動協調和觸覺反饋。智能機器人能對工作對象進行檢測或在惡劣環境中工作是因為裝備了觸覺傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器、光敏傳感器、超聲波傳感器和聲學傳感器等，有了傳感器的應用才大大改善智能機器人知覺功能和反應能力，使其能夠更靈活、更妥善地完成各種復雜的工作。

根據傳感器在機器人中應用的不同可分為機器人內部檢測傳感器和機器人外部探測傳感器。

（1）機器人內部傳感器

是用于檢測機器人自身的工作狀態（如調整前進速度）的傳感器。多為檢測速度和角度的傳感器。

（2）機器人外部傳感器

檢測機器人外部工作環境（如是什么工作對象，離工作對象的距離的遠近等）及工作狀況（如機器人手臂的抓取是否成功）的傳感器。具體有工作對象識別傳感器、工作對象探測傳感器、距離感應傳感器、力覺傳感器，聲控傳感器等。

2.1視覺機器人傳感器

二十世紀五十年代后期出現，是機器人中最重要的傳感器之一。二十世紀七十年代以后，實用性的視覺系統出現了。視覺一般包括三個過程：圖像獲取、圖像處理和圖像理解。

2.1.1超聲波傳感器

超聲波傳感器是視覺傳感器的一種。它的主要用途：

（1）實時地檢測自身所處空間的位置，用以進行自定位；

（2）實時地檢測障礙物，為行動決策提供依據；

（3）檢測目標姿態以及進行簡單形體的識別；

（4）用于導航目標跟蹤。

2.2力覺傳感器

機器人力傳感器就安裝部位來講，可以分為關節力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器。

通常我們將機器人的力傳感器分為三類：

（1）裝在關節驅動器上的力傳感器，稱為關節力傳感器。用于控制中的力反饋。

（2）裝在末端執行器和機器人最后一個關節之間的力傳感器，稱為腕力傳感器。

（3）裝在機器人手爪指關節（或手指上）的力傳感器，稱為指力傳感器。

2.3觸覺傳感器

作為視覺的補充，觸覺能感知目標物體的表面性能和物理特性：柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導熱性等。對它的研究從20世紀80年代初開始，到20世紀90年代初已取得了大量的成果。一般認為觸覺包括接觸覺、壓覺、滑覺、力覺四種，狹義的觸覺按字面上來看是指前三種感知接觸的感覺。

2.3.1接觸覺傳感器

接觸覺傳感器可以分為：

（1）開關式觸覺傳感器；

（2）壓阻式陣列觸覺傳感器；

（3）光學式觸覺傳感器；

（4）電容式陣列觸覺傳感器等。

2.3.2壓覺傳感器

壓覺傳感器又稱為壓力覺傳感器，可分為：

（1）單一輸出值壓覺傳感器；

（2）多輸出值的分布式壓覺傳感器。

3.3.3滑覺傳感器

機械手一般采用兩種抓取方式：硬抓取和軟抓取。硬抓?。o感知時采用）：末端執行器利用最大的夾緊力抓取工件。軟抓取（有滑覺傳感器時采用）：末端執行器使夾緊力保持在能穩固抓取工件的最小值，以免損傷工件。

2.4接近覺傳感器

研究它的目的是是使機器人在移動或操作過程中獲知目標（障礙）物的接近程度，移動機器人可以實現避障，操作機器人可避免手爪對目標物由于接近速度過快造成的沖擊。

3.結束語

傳感器技術是綜合了測量技術、半導體技術、計算機技術、信息處理技術、微電子學、光學、聲學、精密儀器、仿生化學、材料工程等眾多學科相互交叉的高新技術密集型前沿技術之一，是現代新技術革命和信息社會的重要基礎，是自動化檢測與自動控制技術不可缺少的重要組成部分，是中外公認的具有廣闊發展前途的高新技術，所以也得到各大高校重視和投入資金開展項目研究。

參考文獻

[1]趙長富,李千新.傳感器在工業機器人中的應用[J] .組合機床與自動化加工技術,1987-01-31.

[2]孫進喜.機器人用觸覺傳感器[J].傳感器技術,1992-06-29.

[3]張洪亮.多機器人編隊技術的研究與應用[D].2009年,北京工業大學.

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【關鍵詞】道路光電―壓電式能量自足系統；儲能核心；輸出端口；節能環保

1.引言

隨著我國社會的進步與發展，不論是公路還是鐵路，數量上猛增的同時，覆蓋范圍也更為廣泛。這就使得原有的道路供電系統出現供電不足、供電范圍小、供電電網大規模建設等一系列問題。另外，也造成了大量的電力消耗和發電過程中的不環保現象突增，使我國環保問題遲遲得不到解決。這些問題都與人類社會發展的能源和環境要求相違背，亟需我們去解決。而本文所介紹的道路光電―壓電式能源自足系統就是結合了太陽能和壓電式發電來為道路系統提供能源，為解決相關問題提供了一種新的思路。

2.研究背景

2.1相關技術介紹

2.1.1太陽能。

太陽能是可再生能源，利用光電材料制作的太陽能發電裝置具有環保、結構簡單，成本低，易于實現等優點。但是由于太陽能密度不受人控制，加之不同地區、不同地形所收到的太陽能存在差異，很難合理有效的利用，故此太陽能的利用范圍并不廣泛。

2.1.2壓電效應。

壓電體受到外機械力作用而發生電極化，并導致壓電體兩端表面內出現符號相反的束縛電荷，其電荷密度與外機械力成正比，這種現象稱之為正壓電效應。自居里夫人發現壓電效應以來，機械能的回收利用技術也得到了長足的發展，壓電陶瓷正是基于該原理誕生的，利用壓電效應提供能源越來越受人們的重視。

2.1.3道路光電―壓電式能源自足系統。

基于上述光電式-壓電原理來開發適用于道路使用環境的光電-壓電發電技術，圍繞采用光電-壓電方式來收集道路中的能量，構建道路交通用電自足系統，從而達到節能、環保的目的。針對道路中大量存在的太陽能和機械能，將其收集起來并轉換為電能，供給道路基本設施的用電，以此減少對電網的依賴以及對電網電能的消耗，迎合可持續發展的大方向。

2.2相關技術的研究現狀

2.2.1國內研究現狀。

在道路新能源利用領域，我國已經開始利用太陽能、風能等新能源發設施來為道路系統補充能源；利用壓電材料作為路面車輛的感知系統，從而測車重等，很少涉及到利用壓電效應來發電。此外，我國將兩種方式結合的研究也還不夠成熟。

2.2.2國外研究現狀。

光電式發電是將光能轉化為電能的技術，在國外已是較為成熟的技術。另外以色列的一家公司于 2008 年宣布研制出了基于壓電換能器的路面能量收集系統（IPEGTM）。但是將這兩種方式結合起來運用的研究也極少。

3.研究意義

光電式發電是將光能轉化為電能的重要技術，已在實際中得到了廣泛的應用，而壓電式發電技術也漸漸在交通領域中出現。但目前，就將光電式與壓電式有機的結合在一起的研究還不是特別成熟，都是基于理論研究，本研究希望能研發出適合于道路中能量收集的光電-壓電式裝置，在不同的實際路況中能持續高效的發電。

構建的道路能量自足系統，可以簡化道路的電網結構，減少電網的負擔，減少因火力發電而造成的污染與浪費，同時對大氣環境也起到改善作用，提高道路用電的獨立性，對當今社會的發展具有很大的實際意義。

4.道路光電―壓電式能量自足系統的構建

光電-壓電式是將光能和機械能等能量，通過能量轉化裝置轉化為電能，然后經能量輸入端口將電能儲蓄起來，最后用于道路照明、交通信號燈和道路中其他用電系統。其模型如圖1所示。

4.1光電輸入端口

4.1.1光伏發電基礎。

太陽能電池板組所輸出的電流為直流電，為了適應交通用電設施的規格，應對光伏發電裝置的輸出電流進行逆變。通常的光伏逆變器采用電壓型逆變的拓撲結構。

系統采用三相橋的電路結構，逆變電壓通過電感與儲能裝置的端口相連接。系統的控制目標即是使逆變器輸出的正弦波電流的頻率與電網電壓的頻率相同，以達到將光伏發電設備的電能順利輸入儲能裝置的目的。

4.1.2光電輸入方案。

在此系統中光伏發電作為系統的重要能量來源，必須提高本模塊的能量轉換效率，盡可能轉換利用有限的太陽能資源。

系統中的太陽能光伏發電機構提供兩種開發方案，兩個方案有不同的適用情況。方案一：跟蹤太陽高度的太陽能電池板角度調整裝置，根據當地緯度以及太陽高度變化情況設定周期的電池板調整計劃，通過在單片機內集成計時器進行控制；方案二：固定太陽能電池板位置，減少成本，但發電量減少，電池板角度通過緯度及安裝方法確定。

4.2壓電輸入端口

4.2.1壓電發電基礎。

壓電發電是根據行車數量和車輛通過的最大重量確定壓電陶瓷在路面下的鋪設深度，利用壓電材料將機械能轉化為電能的的正壓電效應，將轉化電流輸入儲能設備。

4.2.2壓電發電特性分析。

壓電發電裝置主要由壓電振子組成，而壓電壓電振子發電能力的性能指標主要有電壓（）、電流（）、輸出功率（）、電量（）。通過對陶瓷壓電片材的靜力學分析（不考慮壓電片中間粘結劑的影響），計算壓電振子受外界激勵時產生的電量（）。

對于型壓電元件，在外界激勵作用下只有軸向位移的能力，其下上下表面會產生壓電電荷，此時壓電元件就相當于一個電容，電容在兩極激發電荷后就相當于存儲了一定的能量。d33型壓電元件的功率為：

式中：-壓電元件所承受的壓力； -壓電元件的厚度；

-壓電元件的尺寸；-加載頻率；

-壓電材料的自由介電常數，；

-壓電材料的真空介電常數，；

-壓電系數。

對于埋置在路面內部的壓電換能器，假設換能器所轉換的電能全部輸出并儲存，根據下式可計算出換能器在一次標準軸載通過后所轉換的電能：其中，為表面所帶電荷量；表示開路條件下換能器兩端電勢差；為壓電陶瓷面積；為壓電陶瓷厚度；為壓電陶瓷的真空介電常數；為壓電陶瓷的相對介電常數。

4.3儲能核心

儲能核心作為本系統的能量中轉部分，在系統中起著極其重要的作用。由于儲能設備在布置上被置于地下，故在技術上要滿足足夠的防水和耐腐蝕的性能，設置一定的安全檢測裝置并且擁有多個輸出端口和預留端口。

儲能在分布式發電中起的作用可概括為；（1）對系統起穩定的作用。能量存儲使得分布式發電機即使在負荷波動較快和較大的情況（系統達到峰荷時） 下能夠運行在一個穩定的輸出水平；（2）適量的儲能?？梢栽诎l電單元不能正常運行的情況下起過渡作用。

4.4輸出端口

道路照明設施的接通應該為道路的光照強度低且有車輛通過的時候，由于系統本身應用范圍定位在偏遠的電網難以架設或架設成本高的地區，故在照明的輸出控制方面以太陽能光伏電池板的輸入電能和壓電發電設備的輸入電能作為信號源，對照明設施進行邏輯控制，完成車輛來時的提前亮燈以及照明燈的延時熄滅的功能。

4.4.1照明輸出設施。

如圖2，以三個路燈為一M收集能量共同輸入一個儲能設備，并使用同一個輸出控制端口，當光電輸入信號為邏輯信號0時，表示光線很暗，此時若①端或③端有壓電邏輯信號1輸入，則表示有車輛通過，則通過延時的電磁繼電器控制輸出電路接通，即三個燈泡全亮。

4.4.2照明輸出電路控制參數的確定

4.4.2.1每組設備的設備數量及設備安放間隔距離的確定

在輸出設備的控制要求下，系統以兩個及以上單體設備為一組，保證在系統兩端有壓電邏輯信號1輸入時，則整組系統的照明設備都開啟，以達到適用于雙行車方向的提前照亮行車路徑的功能目標。

4.4.2.2照明時長的確定

端口的照明時長應根據該路段理論最小車速，每組中響鈴兩設備間距離以及每組設備個數來確定。功能上應滿足在每組設備照明開啟到關閉保證行車觸發后續的照明組，即應該有

其中為延時照明余量。

5.結論與展望

光電-壓電式道路自足系統作為一種新型的道路供配電系統，是一種將可再生資源轉化成電能的綠色能源利用技術，具有廣泛的應用前景和低碳意義，順應低碳經濟、節能環保的時代主題。 雖然該系統還僅僅只是一個設想，仍有許多問題有待進一步深入研究，但是其優越的綠色、環保和節能能力是其它系統所不能比擬的，相信在未來會有更多的地區和人們會選擇這種能量自足系統。

參考文獻：

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[3]王強.基于壓電材料的振動能量采集技術的研究[D].江蘇：江蘇大學，2008：2-15.

[4]王雪文.太陽能電池板自動跟蹤控制系統的設計[N].西北大學學報.2004.4.

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別看它現在駕駛技術嫻熟，可在最初設計的時候，陳慧和他的團隊可碰到了不少難題。由于沒有可借鑒的成熟技術，一開始課題組連用怎樣的控制電路都難以確定。偏偏汽車對都市行駛的要求又特別高：如果要做到無人駕駛，必須能在中低速間自如轉換，能適應多變復雜的道路情況，對人流、非機動車流的感應也需更加精準及時。因此，陳慧帶領的課題組需要從設想無人駕駛車輛的功能出發來進行總體設計?！氨热?，我們要采用什么樣的系統結構，以及如何進行各功能模塊的研究、設計、開發和試驗，都要自己動腦動手，進行層層架構?！?/p>

在經過一番探討后，陳慧決定去做跟蹤性研究?！皣馄噺S商早在上世紀60年代就開始探討這個課題，而國內的國防科技大學等高校也在做這方面的探討，都取得了階段性的成果。比如，車輛依靠預定道路上預埋的磁釘進行磁導航，當行駛路線特定時，車輛在遇到障礙物時就能實現被動的減速或停止，來滿足短途載客駁運的需求?！?/p>

“但是，除了高速路行駛和短途駁運以外，都市路面在汽車應用需求中占了‘大頭’，更多人可受益于汽車電子控制技術?！币虼耍惢垡约八麕ьI的團隊提出了一個設想，若直接將無人駕駛的電子控制系統與如今最先進的電動汽車相結合，去掉中間環節，將會擦出怎樣的火花？

從2006年年底至今，陳慧的設想在“春暉探索3號”上初見成效。經過反復測算和調試，課題組給“春暉”安上了4只“眼睛”和一顆“腦袋”。第一只“眼睛”就是車前方豎起的天線，它是一個GPS衛星定位儀，能夠確定車子的目的地和行駛路線；第二只“眼睛”是車子兩側安裝的雷達，能明確感知身邊移動物體的相對速度；第三只“眼睛”是激光雷達，能夠探測身邊障礙物的距離；第四只“眼睛”則是車輛前方模擬視覺的探頭，它能幫助車輛看清紅綠燈、道路線，甚至限行限速的標志等。一旦“春暉”需要行駛時，就會睜開眼睛，將得到的信息不斷高速匯總到中央決策系統，來規劃車輛接下來的運行動作。

除了給“春暉”安上眼睛，陳慧他們還送給春暉一個聰明的“頭腦”。就像駕駛員行車時，在十字路口遇到前方車輛，是轉彎還是變道，需要多年駕車經驗來做出判斷。因此，他們在車子的后側安裝了兩臺電腦，一臺掌控多個傳感器融合技術和無人駕駛技術，另一臺掌控四輪驅動技術和底盤電子控制技術。兩臺電腦確保電動車在任何路面條件下，都能做到萬無一失。尤其是在底盤上安裝了光電感應式傳感器，能檢測車輛的行駛軌跡與既定軌跡的偏離情況，再加上機電一體化的底盤電子集成控制和雷達探測技術，需要由司機來執行的職能就全部集中在了車輛的底盤上。

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【關鍵詞】傳感器技術； 發展；分類

傳感器技術是現代科學的前沿技術，是新技術革命和信息社會的重要技術基礎。在現代生活和科學研究中，各種類型的傳感器所提供的大量可靠、準確的信息，不僅能代替人的五官功能，而且還能檢測到人的五官所不能感受的信息，從而使人類能更好地認識世界和改造世界。目前，傳感器技術廣泛應用于航空、航天等尖端技術領域及工業、農業等人類日常生活許多方面。傳感器在工業部門的應用普及率已被國際社會作為衡量一個國家智能化、數字化、網絡化的重要標志。因此，傳感器技術作為一種與現代科學密切相關的新興學科正得到迅速的發展，并且在許多領域被越來越廣泛的利用。

1.傳感器定義

傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受（ 或響應） 與檢出功能， 并使之按照一定規律轉換成與之對應的可輸出信號的元器件或裝置的總稱。傳感器一般被認為由敏感元件、轉換元件、測量電路三部分組成， 有時還需外加輔助電源。傳感器可以直接接觸被測對象， 也可以不接觸。通常對傳感器設定了許多技術要求， 有一些是對所有類型傳感器都適用的， 也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是： 高靈敏度、抗干擾的穩定性、線性、容易調節、高精度、高可靠性、無遲滯性、工作壽命長、可重復性、抗老化、高響應速率、抗環境影響、互換性、低成本、寬測量范圍、小尺寸、重量輕和高強度、寬工作范圍等。

2.傳感技術的發展過程

傳感技術大體可分3代，第1代是結構型傳感器.它利用結構參量變化來感受和轉化信號.例如：電阻應變式傳感器，它是利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的.第2代傳感器是70年代開始發展起來的固體傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固元件構成，是利用材料某些特性制成的.如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等.70年代后期，隨著集成技術、分子合成技術、微電子技術及計算機技術的發展，出現集成傳感器.集成傳感器包括2種類型：傳感器本身的集成化和傳感器與后續電路的集成化.例如：電荷耦合器件（CCD ），集成溫度傳感器AD590，集成霍爾傳感器UGN3501等.這類傳感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口靈活等特點.集成傳感器發展非常迅速，現已占傳感器市場的2/3左右，它正向著低價格、多功能和系列化方向發展.第3代傳感器是80年代剛剛發展起來的智能傳感器.所謂智能傳感器是指其對外界信

息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物. 80年代智能化測量主要以微處理器為核心，把傳感器信號調節電路、微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上，使傳感器具有一定的人工智能. 90年代智能化測量技術有了進一步的提高，在傳感器一級水平實現智能化，使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯網通信功能等.

3.傳感器的分類

按被測參量分類

1）機械量參量：如位移傳感器，速度傳感器等.2）熱工參量：如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器.3）物性參量：如pH傳感器、氧含量傳感器等.

按傳感器的工作機理分類

1）物理傳感器：指利用物質的物理現象和效應感知并檢測出待測對象信息的器件.它分為2類：結構型傳感器（如電容傳感器、電感傳感器等）；物性型傳感器（如光電傳感器、壓電傳感器等）.物理傳感器開發早，發展快、品種多、應用廣，目前正向集成化、系列化、智能化發展.2）化學傳感器：主要是利用化學反應來識別和檢測信息的器件.如氣敏傳感器、濕敏傳感器和離子敏傳感器.這類傳感器很有發展前途，可在環境保護、火災報警、醫療衛生和家用電器方面有極其廣泛的使用.3）生物傳感器：是利用生物化學反應的器件，由固定生物體材料和適當轉換器件組合成的系統，與化學傳感器有密切關系.如味覺傳感器，聽覺傳感器等.該類傳感器目前發展還不成熟，尚在研發過程中.

按照能量轉換分類

按照能量轉換分為能量轉換型傳感器和能量控制型傳感器.1）能量轉化型傳感器：主要由能量變換元件構成，不需用外加電源，基于物理效應產生信息，如熱敏電阻、光敏電阻等.2）能量控制型傳感器：在信息變換過程中，需外加電源供給，如霍爾傳感器、電容傳感器.

按傳感器使用材料分類

按傳感器使用材料分類有：半導體傳感器、陶瓷傳感器、復合材料傳感器、金屬材料傳感器、高分子材料傳感器，超導材料傳感器、光纖材料傳感器、納米材料傳感器等.

按傳感器輸出信號分類

按傳感器輸出信號分類有：模擬傳感器和數字傳感器.目前模擬傳感器種類遠遠超過數字傳感器.數字傳感器直接輸出數字量，不需使用A /D轉換器，就可與計算機聯機，提高系統可靠性和精確度，具有抗干擾能力強，適宜遠距離傳輸等優點，是傳感器發展方向之一.這類傳感器目前有振弦式傳感器和光柵傳感器等.

參考文獻

1 高存貞.國外傳感器技術的發展概況和趨勢[J].微電子學與計算機， 1991， 8（12）： 46～49

2 劉迎春.傳感器原理、設計與應用[M ].長沙：國防科技大學出版社， 1989

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關鍵詞：智能照明；控制、節能；實例分析

1 智能照明系統控制特點與可實現效果

智能照明控制系統可實現燈光的開關控制、調光控制、分散集中控制、遠程控制、延時控制、定時控制、光線感測控制、紅外線遙控、移動感測控制、與其他設備系統的聯動控制等。

1.1 智能照明控制系統主要特點

1.1.1 場景控制：利用場景的概念設計控制模式，只需要輕松按單個按鍵即可將所有燈光回路同步調節至預設場景，靈活的控制功能，營造出舒適的視覺環境。

1.1.2 延時功能：燈光場景的切換都是柔和漸變的過程，滿足視覺要求。

1.1.3 時間控制及移動感應控制的結合：通過定時控制及移動傳感器控制的結合，保證公共通道如走廊、電梯廳的燈光在上班期間定時開啟，下班定時關閉70%的燈光，同時自動啟動移動感應器，有人走動時開啟燈光，人走開后自動關閉，達到節能、便于管理的目的。

1.1.4 節能：通過調光等方式，從而大大降低了照明的能耗，節電可達到20%-50%以上。

2 智能照明控制與節能分析

2.1 集中管理，減少為浪費

現代高層辦公建筑中，人為造成照明能源浪費的現象仍然非常嚴重，經常是大面積“長明燈”。智能照明系統既能分散控制又能集中管理，在大樓的中央控制室，管理人員通過操作鍵盤即可關閉無人房間的照明燈。根據具體的要求，點亮部分回路，改變照明區域。

2.2 自動調光，充分利用自然光

智能照明系統中的光電感應開關通過借助各種不同的預設置控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能。這種自動調節照度的方式，充分利用室外的自然光，只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平。依據不同的時間、日期按照各個功能區的運行狀況進行光照度的設定，不需要照明的時候，做到將燈關掉。一般來講，越靠近窗自然光照度越高，從而人工照明提供的照度就低，但合成照度應維持在設計照度值。

2.3 延長燈具光源的壽命

智能照明控制系統中開閉控制模塊內部采用智能芯片控制技術，對電源參數進行實時檢測運算后，通過調整輸出至照明負載側的電壓，確保燈具在較理想的電壓范圍內穩定工作，能成功地抑制電網的浪涌電壓，同時還具備了電壓限定和限流濾波等功能，避免過電壓和欠電壓對光源的損害。

2.4 節約能源，降低運行維護費用

與傳統的照明控制方式相比較，可以節約電能20%以上。充分利用室外的自然光，利用最少的能源保證所要求的照度水平。智能照明控制系統中對熒光燈等進行調光控制，由于采用了有源濾波技術的可調光電子鎮流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數，降低了無功損耗。

3 某辦公樓樓智能照明控制系統解決方案

3.1 智能辦公樓照明區域劃分

智能辦公樓照明可分為辦公區照明、會議區照明、輔助區照明、車場照明。

3.1.1 辦公區照明

辦公區域智能照明系統設計為全自動工作狀態。晚上：沒人加班時，感應器則自動關閉該區域的所有燈光回路，實現了照明節能。白天：照度（亮度）感應器會根據窗外自然光的亮度，自動調節（調暗或關閉）靠窗邊的燈光的亮度水平，從而達到一個最佳的照明效果。

通過 “智能時鐘管理器”預先設置若干基本工作狀態，通常為“白天”、“晚上”、“清掃”、“安全”、“周末”、“午飯”等，根據預設定的時間自動的在各種狀態之間轉換。

例如，上班時間來臨時，系統自動將燈打開，而且光照度自動調節在預先設定的水平。午餐時間，燈將自動變換到一個舒適、柔和的燈光場景，使工作人員能夠很好地休息和放松。

當每一個工作日結束，在“智能時鐘管理器”的作用下，系統將自動進入“晚上”工作狀態，由動靜探測控制燈光。

當系統處于“清掃”狀態時，該區域的燈保持基本的亮度，當清掃人員掃到該區域時，點亮該區域的燈，當清掃人員清掃完該區域離開后，延時數分鐘后自動將燈關掉?！鞍踩睜顟B和“清掃”狀態的工作原理相似。

另外每一樓層的各個辦公區域都配有手動控制面板，可以隨時調節區域的工作狀態以達到滿意的燈光亮度。

3.1.2 會議室照明

在各樓層的大小會議室、報告廳或多功能廳中采用智能照明控制系統通過對各照明回路進行調光控制可預先精心設計多種燈光場景，提供調光控制，實現場景的淡如淡出，光線的漸明漸暗的變化。使得會議室、報告廳等在不同的使用場合都能有與之相應的燈光效果。

“準備”：在會議準備階段全部筒燈點亮；當賓客開始入場時，隱光槽燈將逐漸點亮；

“報告”：會議正式開始時調亮所有燈光，使室內燈火輝煌；在會議進行過程中，通過調節各照明回路亮暗的不同組合改變立體的燈光視覺效果，光線多集中于主席臺，強調會議的氣氛；

“投影”：會議室、報告廳或多功能廳的燈光控制系統可以和投影儀設備相連，當需要播放投影時，主席臺上保證做報告人員的照明，會議室、報告廳、多功能廳的燈將自動的緩慢的調暗；關掉投影議，燈又會自動的柔和的調亮到合適的效果。

“休息”：當會議中間休息時，系統會將隱光槽燈開亮，讓來賓有一個寬松的環境做短暫放松；

“電影”：當會議室、報告廳、多功能廳需要放映電影時，系統將會議室、報告廳、多功能廳的燈自動的緩慢調暗至全部關閉，當電影結束，燈又會自動的柔和的調亮到設定的亮度；

“演出”：當會議室、報告廳、多功能廳有演出時，開啟部分燈光，亮度為20%-40%，以襯托舞臺燈光效果。

“結束”：當會議宣布結束時，可漸漸調暗筒燈、槽燈，室內柔和的燈光表示歡送來賓離開；

“清掃”：當來賓全部離開后，系統僅開啟能滿足清潔工作的照明燈光；

3.1.3 輔助區照明

大廳。大堂中庭的場景可根據不同時間段對燈光的不同需要來設置，一般分為：早上、中午、下午、傍晚、深夜及凌晨等；也可設置一些較為特殊的場景用于特殊的場合，如歡迎模式、節日模式或者普通模式等。所有的場景模式都是通過調節一組回路的亮暗，使其搭配成多種不同的燈光效果。將上述的這些場景分別存儲在智能控制面板的各個按鍵中，當有需要時可以方便的通過按動其中一個按鈕調用所需的場景狀態，也可通過日照補償探測器感知到的室外光照度自動調節整個中庭的場景變化。

走廊。公共區域部分，采用自動運行。按預先設置切換若干個基本的工作狀態，通常為“白天”，“晚上”，“休息”，根據預設定的時間自動地在各種工作狀態之間轉換。當每一個工作日結束，系統將自動進入“休息”工作狀態，自動地關閉各區域的燈光；當員工需要加班時，通過區域的動靜檢測控制走道燈光，也可由管理人員在監控室使用液晶顯示控制面板控制該區域的燈光，保證有員工的區域燈光處于開啟狀態；當所有人員走完后，才將燈調到“安全”狀態或關掉。

電梯廳。可采用時間控制和紅外感應探測控制。上下班時段全部開啟，平時啟動紅外感應探測控制，這樣又可有效的節約了能源。

3.1.4 車場照明

可通過不同時段與車流量設定燈光開啟量及多區域的光照度，這不僅減少用電量還能增加燈具的使用時間。

4 結語

智能照明控制已引起人們的高度重視，將朝著智能化、標準化發展，使系統更優化，功能更完善，保護更可靠，節能更可觀。

參考文獻

[1] 民用建筑電氣規范（JGJ 16-2008）[M].中國建筑工業出版社，2008.

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【關鍵詞】智能穿戴 傳感器 無線通信 技術融合

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2015.05.002 中圖分類號：TN87 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2015）05-0009-04

引用格式：肖征榮，張麗云. 智能穿戴設備技術及其發展趨勢[J]. 移動通信， 2015，39（5）： 9-12.

Intelligent Wearable Device Technology and its Development Tendency

XIAO Zheng-rong， ZHANG Li-yun

（China Unicom Rearch Institute， Beijing 100085， China）

[Abstract]

The development status and key technologies of intelligent wearable device are analyzed in this paper， including sensor technology， display technology， chip technology， operating system， wireless communication technology， data processing technology and improve battery life extension technology. In addition， the development tendencies of intelligent wearable device in market， industrial chain， technology fusion， security and related applications are described.

[Key words]intelligent wearable device sensor wireless communication technology fusion

1 引言

隨著移動通信技術的發展，移動互聯網日益普及，傳統互聯網已經在向移動互聯網遷移，智能穿戴設備近年來發展的非常迅速，成為一個熱點行業。智能穿戴產品涉及的領域十分廣泛，從眼鏡、娛樂、兒童監護、健康、智能家居、智能服飾到通信等領域，可以加入拍照、語音識別、鏡片導航、體重監測等各種功能?？梢哉J為智能穿戴設備是一種基于移動互聯網的、具有高性能低功耗特點的智能終端，其展現形式不是手機，而是日常生活中的可穿戴物品。它通過借助傳感器，與人體進行信息交互，是一種在新理念下誕生的智能設備，具有廣泛的應用領域，并能夠根據用戶需求不斷升級。智能穿戴設備在提高人們生活品質、促進生活方式智能化方面將會起到很重要的作用，智能穿戴設備產業將迎來巨大的市場空間。

2 智能穿戴設備發展現狀

按照主要功能的不同，智能穿戴設備產品可以劃分為以下幾類：運動健康類、體感交互類、信息資訊類、醫療健康類和綜合功能類等，每類設備針對不同的細分市場和消費人群。運動和醫療健康類的設備有運動、體側腕帶及智能手環，主要消費人群為大眾消費者;體感控制和綜合功能類的設備有智能眼鏡等，消費人群以年輕人為主;信息咨詢類的設備有智能手表，主要消費人群為大眾消費者。從目前來看，醫療和運動健康類設備使用的用戶較多。

隨著智能穿戴產業競爭日趨激烈，同質化產品現象越來越嚴重，各類只具備單一功能的智能硬件紛紛開始與其他智能硬件尋求合作。在未來，隨著單一領域的智能穿戴產品技術日漸成熟，不同領域和功能訴求的產品會根據用戶實際需求在功能上實現互補，從而帶來更符合用戶需求的智能體驗，發展方向也會日漸明確和多元化。

目前市場上的智能穿戴產品主要有手環類產品、手表類產品、眼鏡類產品和便攜醫療設備類產品等，如三星、索尼、華為、小米的智能手環，蘋果、三星的智能手表，谷歌的智能眼鏡等。此外，還有一些珠寶、紐扣類、飾品類以及可放入口袋或嵌入服裝內的產品等，如施華洛世奇推出的SwarovskiShine太陽能可穿戴設備系列，Opening Ceremony推出的MICA智能手鐲。

3 智能穿戴設備關鍵技術

智能穿戴設備產業涉及的技術范圍較廣，包括傳感技術、顯示技術、芯片技術、操作系統、無線通信技術、數據計算處理技術、提高續航時間技術、數據交互技術等。

3.1 傳感技術

傳感技術主要完成語音控制、眼球追蹤、手勢辨別、生理監控（包括心跳、血壓、睡眠質量等）、環境感知（如溫度、濕度、位置和壓力等）等。目前，應用較多的傳感器類型有骨傳導、音源感測、肌電感測、重力感測、影像感測、陀螺儀、加速度計、磁力計、方向感測、線性加速度感測、光體積訊號變化感測模組、心電圖腦波感測模組、眼球追蹤感測等。

3.2 顯示技術

目前應用在智能穿戴設備中的常見顯示技術包括薄膜電晶體液晶顯示器、主動式矩陣有機發光二極體、有機發光二極體、發光二極體與電子紙等。除此之外，目前主要的3種穿戴式顯示技術是：

（1）微型顯示：如硅基液晶，微機電系統/數位光源處理、鐳射掃描等。

（2）柔性顯示：目前，日本半導體實驗室、蘋果、三星、LG、Philips、諾基亞等巨頭正積極開發并推進可彎曲的柔性屏幕、電池和人機界面系統并進行專利布局?，F階段主流柔性顯示技術的研發瓶頸主要聚焦在以下幾個方面：

1）顯示技術所用核心光電材料及相關功能材料性能的改進、提高，包括新材料的研發等;

2）器件封裝基板及相關封裝材料的研發;

3）更高顯示性能參數和效率的顯示器件結構設計和優化;

4）低功耗、高效率驅動電路的設計和優化;

5）低成本材料、制作工藝研發及產業化等。

（3）透明面板：透明顯示已開始應用于公共看板與櫥窗等，如果應用于個人穿戴，需再提升穿透率與解析度。

3.3 芯片

智能穿戴設備芯片可以分為3類：

（1）以現有手機處理器為核心的芯片：如三星Galaxy Gear采用的Exynos 4212，Google Glass采用的OMAP 4430，其優點是有效利用已有平臺加速開發且功能強大。

（2）基于單片機（MCU）的產品：如Pebble手表、FitBit One手環都是基于ARM Cortex-M結構的MCU產品。

（3）專門針對智能穿戴設備的芯片：英特爾推出的針對穿戴式設備芯片方案Intel Edison是雙核芯片，一部分支持安卓系統，另一部分則支持實時操作系統;高通推出的Toq處理器，為可穿戴設備專門定制產品，采用ARM Cortex-M3架構;博通推出的BCM4771處理器，集成定位功能;國內北京君正的芯片JZ4775，集成了CPU、Flash、LPDDR、Wi-Fi、Bluetooth、FM、NFC和壓力傳感器、溫濕度傳感器等所有器件。

3.4 操作系統

智能穿戴設備采用的操作系統主要有3類：

（1）嵌入式實時操作系統（RTOS）：具有功耗低、任務單一的特點。如三星智能腕帶Gear Fit采用的實時操作系統。

（2）基于Android平臺進行修改的操作系統。如三星第二代智能手表Gear 2和Gear 2 Neo搭載的Tizen操作系統。

（3）專有操作系統：谷歌推出的Android Wear，北京君正推出的Newton平臺等。

3.5 無線通信技術

對于智能穿戴設備的應用而言，短距離無線通信技術更適合智能穿戴用戶之間、智能穿戴設備與其他便攜式電子設備之間的數據通信和信息共享。目前智能穿戴設備與終端的通信大部分是基于WLAN、藍牙、NFC等短距離無線通信技術，應用數據的同步采用私有協議。用戶可以通過NFC技術將可穿戴設備與智能手機相連，不需要其他復雜的設置;用戶可以通過藍牙和WLAN技術從可穿戴設備中獲取數據，并將數據發送到智能手機或云端，同時又不會消耗太多電量;用戶還可以借助WLAN直連技術直接將2個Wi-Fi設備連接在一起，無需設置接入點。此外，智能穿戴設備也可以通過3G、LTE等移動通信技術進行數據傳輸或分享。

3.6 數據計算處理技術

人機交互輸出界面或回饋包括文字顯示、數據分析、語音反饋、動態或虛擬影像等，所有這些輸出界面的呈現都必須透過內容運算系統分析，如擴增現實（Augmented Reality，AR）、虛擬現實（Virtual Reality，VR）、AR結合VR的混合現實（Mixed Reality）、立體投影等各種現實內容計算和環境感知分析以及各種測量分析計算如血壓、血氧、心率、脈搏、體溫等。

此外，云計算、大數據等相關數據處理技術，可以將智能穿戴設備采集的數據及時、準確地發送到后臺，通過對收集到的數據進行有效的統計分析，可以為用戶提供合理的建議。

3.7 提高續航時間技術

在智能穿戴技術里，如何提高設備的續航時間是關注的重點，也是要解決的重要問題。目前主要的解決方法有3種：一是從操作系統、芯片、屏幕以及終端互聯等方面來減少功耗，在性能與功耗之間找到平衡點;二是增加電池容量，如彎曲電池技術可在縮小電池體積的同時增加電池容量;三是通過無線充電、極速充電、太陽能和生物充電等技術緩解該問題，但這些充電技術大多處于研究階段，尚未大規模商用。

3.8 數據交互技術

智能穿戴設備的價值不僅是簡單的硬件功能，還包括依托于硬件的軟件和數據服務。但是目前很多廠商的應用和云服務封閉，存在數據孤島，不能與其他設備共享數據，缺乏開放產業生態環境。因此需要開放并統一智能穿戴設備、手機、云服務之間的接口，推動信息的流動和共享，消除數據孤島，為用戶創造出更多的價值。

智能穿戴設備與云平臺的交互方式，按照通信方式的不同可以分為2種：一類是智能穿戴設備具備通信能力，能夠直接與云平臺交互;另一類是可穿戴設備不具備通信能力，需要通過手機與云平臺交互。

4 智能穿戴設備發展展望

4.1 市場規模進一步擴大

隨著智能穿戴設備在2014年的爆發，2015年隨著蘋果的Apple Watch正式推出，華為的Huawei Watch、HTC的Grip健身手環和虛擬現實頭戴設備Vive等新產品的，智能穿戴產品將會變得更加時尚、智能，種類將更加豐富。

據IHS預計，全球可穿戴設備市場在2018年將達300億美元。IDC預計2018年全球出貨量將達到1.119億部，年復合增長率達到78.4%。

4.2 產業鏈各方進一步加強合作

可穿戴設備市場產業鏈主要包括硬件、行業應用、社交平臺、運營服務、大數據、云計算等環節。目前可穿戴設備產業還不夠成熟，不同廠家的產品彼此獨立封閉缺少合作，數據缺乏有效共享。同時每個可穿戴設備都開發自己的應用以及數據業務平臺。這種端到端的研發模式投入大而且風險高，同時人力資源分散，難以專注于自己的核心優勢。未來智能穿戴設備產業鏈上各方將會加強合作，共同促進該行業的發展。

4.3 智能穿戴設備與相關技術進一步融合并標準化

通過標準化可以促進產業分工以及加強不同領域企業間的互通合作，從而優化資源配置，提高研發效率和質量，使得產業鏈中各方加強創新，打造出有核心競爭力的產品?？纱┐髟O備與手機的數據管理和應用接口標準化，便于實現多種可穿戴設備整合，降低第三方開發應用的復雜度，多數據融合和共享標準化，便于用戶統一管理和拓展生態鏈。

隨著智能穿戴設備市場的擴大，智能穿戴設備與生命健康、移動互聯網技術將進一步融合，可穿戴設備低功耗設計和研發水平將進一步得到提高，智能人機交互技術及產品應用將會得到發展。在低功耗與高效能的微處理器、智能人機交互、柔性可拉伸器件、微型化供能、短距離無線通信等關鍵技術得到進一步突破之后，智能穿戴設備的市場將進一步擴大。

4.4 智能穿戴設備安全性進一步加強

大部分智能穿戴設備采用開放式操作系統，且與外部通信采用無線連接方式。而且現階段產品開發更多注重的是功能的實現，對于設備本身安全性關注并不高，導致存在諸多安全風險。智能穿戴設備面臨的主要信息安全風險來自于2個方面：內部漏洞和外部攻擊。

部分具備虛擬現實功能的智能穿戴設備使用戶在使用時會分散注意力，影響用戶人身安全。Google Glass使用戶眼睛長時間聚焦，這可能會對原來人的生理結構產生一定影響。所有電子設備都會產生輻射，而智能穿戴設備長期與人體貼身接觸，特別是眼鏡、頭盔等頭戴式設備，所以對智能穿戴設備的輻射進行控制、要求和規范顯得尤為重要。部分與皮膚長期接觸的可穿戴設備造成使用者皮膚產生不適或過敏反應，需要防止可穿戴設備對身體造成的傷害。隨著智能穿戴設備的普及，智能穿戴設備的安全性將會受到更多關注，其安全性將會得到逐步提高。

4.5 相關應用越來越豐富

目前，面向智能穿戴設備開發的應用較少。在應用程序的數量上，如Pebble智能手表有1 000多種應用，而索尼智能手表有200多種應用，Gear則只有70多種。與智能手機產品用戶需求不同，各類智能穿戴產品面向不同的細分市場，所以智能穿戴應用的生態系統碎片化嚴重，這也是可穿戴應用較少的原因之一。開發人員為這些環境開發應用變得非常困難，時間和精力成本大大提升，而應用正是智能穿戴設備發展的關鍵。

另外，一些殺手級應用對于可穿戴設備的普及必不可少。而目前很多可穿戴應用仍然像是智能手機和平板電腦應用的擴展，可穿戴應用需要打破這種模式，針對智能手機做不到的事情開發應用。未來占據智能穿戴設備重要市場份額的腕帶類設備在健康和健身類別將產生殺手級應用，一款原生于智能穿戴設備的廣泛應用，將有助于推動智能穿戴設備的普及和應用開發。

參考文獻：

[1] 徐迎陽. 可穿戴設備現狀分析及應對策略[J]. 現代電信科技， 2014（4）： 73-76.

[2] 趙子忠，徐琦. 可穿戴計算設備的新發展[J]. 中國傳媒科技， 2013（11）： 84-87.

[3] 許翠蘋. 從博通聚焦可穿戴市場說起[J]. 通訊世界， 2013（16）.

篇9

緊湊型多軸MEMS振動監控器

ADISl6228iSensor是一款三軸數字振動監控器，集iMEMS傳感器技術、數據轉換、傳感器信號處理技術與便捷的數據捕獲和串行外設接口(SPI)于一體。利用SPI和數據緩沖結構，可以方便地訪問傳感器數據。ADISl6228采樣、處理并存儲x、y和z軸加速度數據，并執行快速傅里葉變換(FFT)處理，其中包括時間戳?？删幊虜底譃V波器提供低通配置選項；在數據捕獲事件中，內部時鐘驅動數據采樣系統，無須外部時鐘源。數據捕獲功能具有三種不同的模式，可滿足眾多不同應用的需要。ADIS16228還提供集成的數字溫度傳感器和數字電源測量功能，并具有數字自測特性，有助于它在目標應用中可靠地執行嵌入式操作。工作溫度范圍為+40-+125℃的寬溫度范圍。

ADI

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可編程的抖動衰減型時鐘轉換器lc

AD9557和AD9558時鐘轉換器片內集成低相位噪聲、捷變頻的VCO和環路濾波器，并支持動態自適應時鐘。白適應時鐘允許在鎖定DPLL(數字PLL)的同時改變DPLL分頻比。因此，輸出頻率值可以在標稱輸出頻率的土100×10-6范圍內動態調整，而無須手動斷開環路，用小于0.1ppb的頻率分辨率步進對器件重新編程。這種自適應時鐘功能適用于SDH至OTN映射／解映射和異步映射／解映射等應用。自適應時鐘轉換器的可編程DPLL支持0.1～5kHz的環路帶寬，提供三種不同的編程模式，易于使用且配置靈活。兩款器件的引腳或軟引腳經過預配置，以便支持常用的SONET／SDH、以太網、同步以太網和光纖通道頻率，此外還可以通過SPI(串行端口接口)和12C端口設置自定義的輸入輸出頻率轉換。

ADI

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改善藍牙及單聲道耳機的新款主動降噪芯片

A$3420是一個全差分ANc揚聲器驅動器芯片，為單聲道藍牙應用程序專門設計，可直接連接到共同的soc。它也可以應用干其他類型的無線耳機。完全模擬實現降低環境背景噪聲，并達到最低的功耗及最優語音質量。A$3420藍牙揚聲器驅動芯片可用于前饋和反饋配置。由于集成了低噪聲放大器，該設備可實現簡單的低階濾波器以及復雜的多階濾波器的開發。

除了ANC芯片AS3420，AS3400是另一款低功率ANC揚聲器驅動芯片，是專為減少有線耳機的環境背景噪聲，提高通話和音樂的聲音質量而特別設計的。和A$3420一樣，A$3400也可配置為反饋或前饋操作。兩款產品的接收路徑可實現高達30dB的降噪，在啟動和模式切換期間避免喀噠聲(clicknoise)和風雜音(popnoise)。

austrilllllicrosystems

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商用多模多頻2G／3G／LTE收發芯片

MB86L12A采用高級編程模型，同時使用開放式標準數字接口(3G和4GDigRF／MIPI)控制射頻部分，可與業內各類基帶芯片產品搭配使用。其支持3G和4G接口，根據需要可同時與1個或2個基帶處理器IC搭配使用。借助于富士通MB86L01A采用的創新型短循環RF編程方法，MB86L12A通過簡化layer1編程和嵌入式智能算法提高了RF子系統的執行速度。通過這種創新方法，工程師可以輸入簡單的命令來獲得期望的信道和功率。

其他特點：6.5mm×9.0mm×0.85mmLGA封裝；發射器含8個RF輸出，接收器含14個差分RF輸入，主接收器有9個差分RF輸入；支持DigRF／MIPI3G(v3.09)和4G(v1.0)接口，用于連接相應的基帶Ic；RX與TX自動校準程序，將工廠量產校準時間縮至最短；輔助的SPI或MIPIRFFE接口，能夠控制PA、開關穩壓器和天線開關；為非SPI元件提供了可選GPO端口；通過微控制器單元內核簡化了定時與控制。

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14位310Msps雙通道ADc系列

雙通道(LTC2158-14)和單通道(LTC2153-14)高IF采樣14位、310Msps模數轉換器(ADC)，這兩款器件專為多種帶寬數字預失真(DPD)線性化應用而設計。

LTC2158-14是市場上第一款利用I／Q采樣實現高達60MHz發送帶寬線性化的雙通道、310MspsADC，可提供僅為5個時鐘周期的短流水線延遲，以實現快速適應。單通道版本LTC2l53-14非常適用干發送帶寬高達30MHz的IF采樣架構。雙通道LTC2158-14用1.8V單電源工作，具易于驅動的1.32Vp-p輸入范圍，在3lOMsps時每通道消耗362mw，并在基帶提供68.8dB的信噪比(sNR)性能和88dB的SFDRLTC2158和LTC2153是引腳兼容的170―310Msps雙通道和單通道ADe系列的兩款器件，該系列提供14位和12位分辨率。

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高噪聲裕度緩沖器

隨著一根12C總線上設備數目的擴大，增加的電容會大幅度地延長上升時間。LTe4313和LTC43l5通過總線分段使上述問題得以緩解，并且提供了高邏輯低噪聲裕度的額外優勢，這得益于其0.3?VCe的保證最小VIL。這使LTC4313和LTC4315能與用于驅動一個高邏輯低輸出電壓(VOL)的非I2C型設備配合工作。另外，這還允許將多個LTC4313或LTC4315串接起來使用，并改善大型噪聲系統中I2C通信的可靠性!。

這些器件可提供從低至I.4v的低電壓系統至高達5.5V的較高電壓系統的自動電平轉換。LTC4315有第二個電源引腳，從而允許使用獨立的輸入和輸出總線上拉電源。上升時間加速器在總線處于上升沿時提供上拉電流，該電流縮短了上升時間，最終可降低功耗、改進邏輯低噪聲裕度并能以超出12C限制的較大總線電容進行設計。LTC4313提供了強大的轉換速率受限開關(LTC4313-1)或2mA電流源(LTC43132)上升時間加速器電流，而LTC4315則提供了引腳可

選(強大的轉換速率受限開關、2mA或關斷)上升時間加速器電流。

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汽車用音頻放大器

TDF8530是一款能效超高的4通道D類音頻放大器，支持啟停車輛的6V電壓標準。TDF8546則是一款4通道AB類放大器，具有突破性最優能效模式(BesLEfficiencyMode)，可在低至6V的電壓下正常工作，相比其他間級別高能效解決方案降低了17％的功耗。

TDF8530的主要特點：4個BTL通道，阻抗為4Q或2Q，4×26W／72W輸出功率(14.4V／24V，10％THI)，4Q)；工作電壓范圍：6～24V；更低的直流偏移氣爆噪聲，硬件控制的熱過載和熱保護；12C控制和全面診斷；HSOP44封裝。

TDF8546的主要特點：4個通道可在不同信號條件下工作；4×25W的輸出功率(14.4V，10％THD，4Ω)；工作電壓從6-18V,沒有氣爆噪聲；適Jfj于2Ω到4Ω的揚聲器；不會因為信號通路中的開關而產生開關噪聲；短時熱過載預防和靜電保護功能；I2C總線診斷，包括啟停診斷、剪輯檢測以及預警；小尺寸封裝：HSOP36年I]DBS27封裝。

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新型FDD與TDDLTE芯片

該系列包括三款新FDD與TDDLTE基帶芯片，一款配套RF芯片及兩款新LTE平臺，均采用40nm212藝制造。

SQN3110FDD／TDDLTE基帶片上系統SQN3110為SequansAndromedaLTE平臺的一部分，專為智能手機與平板電腦等最小型的LTE移動設備設計。該產品包括一個LTE基帶調制解調器及以10mm×10ram×1.04mm尺寸封裝的sDRAM，可優化LTE設備的足跡與成本。

SQN3120FDD／TDDLTE基帶片上系統SQN3120為SequansMontBlancLTE平臺的一部分，專為移動路由器、CPE與無主USB加密狗設計。該產品包括一個LTE基帶調制解調器，一個客戶可編程的集成應用處理器及以10mm×10mm×1.04mm尺寸封裝的SDRAM，可優化移動路由器、CPE與ISB加密狗的足跡與成本。

SQN5110FDD／TDDLTE與WiMAX雙模基帶片上系統SQN5110為SequansAndromedaLTE平臺的一部分，是業內首款單芯片雙模wiMAX／LTE解決方案。該產品是Sequans4Sight網絡遷移與共存倡議的核心，旨在幫助運營商實現從wiMAx到LTE的平穩過渡，并未希望提供面向未來的產品的設備制造商提供支持。該芯片包括獨立雙4G基帶及按照10mm×10mm×1.04mm尺寸封裝的嵌入式sDRAM，可優化雙模wiMAx／LTE設備的足跡與成本。

專用于TDDLTE設備的SQN3140RFICSQN3140是一款直接變頻RF綜合收發機，支持主要TDD頻段。該產品旨在與SequansAndromeda平臺基帶芯片SQN3110或雙模SON5110及MontBlanc平臺基帶芯片SQN3120結合，為各種高成本效益的TD-LTE終端用戶設備制造商提供整體解決方案，

Sequans

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可支持先進網絡技術的汽車IC

為符合日益嚴格的汽車工業法規并同時為消費者提供令人興奮的新車型，汽車廠商在提高燃油效率方面紛紛使出渾身解數。降低車門電子和空調控制等系統的能耗是提高燃油經濟效率的方法之一。通過局部網絡功能，意法半導體的新款IC能夠關閉單個不使用的單一模塊，以實現節能降耗的目的，這項最新CAN技術規范的新功能可將汽車C02排放量降低2g／km以上。

L99PM72PXP進一步擴大了意法半導體現有的汽車CAN／LIN收發器產品組合，其是意法半導體與德國一家知名的汽車廠商密切合作的開發成果，該德國廠商也將是首家采用該芯片的汽車制造商。意法半導體還加入了由全球知名汽車半導體公司與德國汽車廠商組成的ISO11898-6標準促進產業聯盟。

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新型數據加密芯片

Hardcache-SL3／PC的芯片是首款整合FIPS140-2第三級安全標準加密模塊的單片數據加密引擎。美國國家標準與技術研究院(NIST)的FIPS140-2第三級安全標準被公認為目前全球最嚴格的非軍用數據安全標準。

FIPS140-2聯邦信息處理標準是美國政府的加密模塊技術要求標準。FIPS140-2最初是為美國政府機構開發的，現在已成為美國及全球公認的數據安全標準，目前正在制定的國際數據安全標準IS019790以此為模型。隨著個人或企業因敏感數據或保密信息丟失和泄漏而蒙受損失的事件與日俱增，數據安全標準變得越來越重要。此外，全球各國頒布實施了眾多的加強數據安全和隱私權保護的新法規，這勢必會增加未達標企業所面臨的法律和財務風險。

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Cortex―M4快閃微控制器

愛特梅爾sAM4S16是一款基于Cortex-M4的快閃微控制器。SAM4S16器件的最高運行.速率達120MHz，具有1024KB閃存和128KBSRAM，以及完備的外設集，如全速USB、高速sDIO／SD／MMc、UART、TWI、SPI、I2S、12位ADC和DAC，以及一個支持PSRAM、LCD模塊、NOR閃存和NAND閃存的外部總線接口。該器件具有優異的硬件代碼保護功能，并且支持實現觸摸按鍵、滑動式控制鈕和轉盤功能的愛特梅爾QTouch技術。該系列器件主要面向醫療、電源管理、馬達控制、智能抄表、工業自動化和嵌入式音頻領域的應用量身度做，提供了可擴展的解決方案，可讓設計人員根據其特定需求選擇合適的性價比組合。

Atmel

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atmel.corn室內定位和導航平臺

SiRFusion平臺和SiRFusion定位架構通過使用多種支持定位的服務及室內

室外應用的無縫銜接，為用戶實現高度可靠和準確的室內定位和導航。

siRFstarV架構引入了一種定位和導航的新方法。不同干僅僅依靠GPs進行定位，SiRFstarV架構從多種技術中收集實時信息：GPS、伽利略、格洛納斯和北斗衛星；多種射頻系統，例如Wi-Fi和蜂窩網；以及多種MEMS傳感器，例如加速計、陀螺儀和指南針。然后SiRFstarV架構使用SiRFusion平臺將這些實時信息與星歷表數據、繪圖、蜂窩基站、wi-Fi接入點位置數據以及其他基于云服務的輔助信息結合在一起。CSR

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打ffp：／／省略面向汽車市場的導航和娛樂信息平臺

SiRFprimaⅡ汽車娛樂信息平臺為下一代聯網和位置感知車載娛樂信息系統(IVI)樹立了新標桿。SiRFprimaⅡ平臺幫助IVI制造商減少產品開發、制造和物料清單成本，并快速地將非凡的導航及娛樂信息系統推向豐流汽車市場。

SiRFprimaⅡ平臺的包括SiRFprimaIISoC和TriGRF多模GNSs(全球導航衛星系統)射頻技術，這兩者結合在一起可以支持全球所有的導航衛星系統。

SiRFprimaIISoC使用40nm的CMOS處理技術，將一個強大的應用處理器、多模GNss基帶位置處理器、DDR3和NAND閃存控制器、模擬電源管理功能、高級音頻編解碼器、1080p全高清硬件加速解碼技術、3D圖像硬件加速、用于顯示分辨率高達1280×720的LCD觸屏管理器、PHY／UART／GPIO界面等多種技術集中到一個個獨的封包之巾。強大的ARMCortex-A9應用處理器使SiRFprimaIISoC的圖像和多媒體加速能力更強，通過更加清晰、更加流暢的操作帶來更加舒適的用戶體驗，使增強顯示等新興技術成為可能。

CSR

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csr.cornCortex―M3低功耗微控制器

EnergyMicro公司推出了100種新的EFM32Gecko系列低功耗微控制器，這些低功耗微控制器LeopardGecko和GiantGecko采用ARMCortex-M3內核，引腳和代碼與現有的Gecko和GiantGecko系列兼容，但Flash達到lMB，相比現有的產品，這兩個新的系列有更多的封裝選擇，進一步節約能耗，有更好的外設與不同的液晶驅動選擇。

LeopardGecko系列產品南60個MCU組成，并能提供32KB的RAM，Flash選擇為64KB、128KB和256KB。EnergyMicro產品系列的最新的GiantGecko系列，提供128KBRAM512KB和1024KBF1ash配置。新增后的封裝選擇提供QFN64、QFPl00、BGAI12、QFP64以及7mm×7mm的BGA120上寸裝方式。最新的低功耗Gecko產品cPU的運行速率達到48MHz。

LeopardGecko和GiantGecko的一個新特性是它仃J擁有400nA的備川動力模式，這種模式使得RTC保持運行，并能提供512字節的備州輸入，從而能夠防止在短時間斷電時時鐘重設及數據丟失。為了更好地整合器件，新系列MCU還整合了3組運算放大器。

EnergyMicro

http：∥WWW.省略

低引腳封裝的Cortex―MO微控制器

恩智浦半導體為其ARMCortex-M0LPCIl00系列微控制器推出新的低引腳數封裝方案――S020、TSSOP20、TSSOP28和DIP28，解決了之前32位MCU由于封裝尺寸或加工方便性而無法被采用的限制，為實現更廣泛和普及的應用開辟了廣闊的前景。目標應用包括人機接口(如鼠標，鍵盤)、消費電子、報警系統、小型家電和簡易電機控制，等等。與8／16位MCU通常所具有的1到5MIPS性能相比，該低引腳數器件能夠實現50MIPS的性能，并且極具價格優勢。

新推出的低引腳數封裝方案能夠減少尺寸并降低系統成本，使客戶在整個產品開發周期中都能從中受益。SO和DIP封裝可以手焊，便于客戶進行原型開發，可簡化編程和調試的硬件要求。TSSOP封裝消除了大批量生產中潛在的回流焊。這些簡單易用、高度可靠的封裝深受8／16位應用客戶的歡迎，有助于最大限度減少加工程序，同時提高產量。進一步降低總體系統成本。LPC1100現有客戶可輕松地將其設計轉移至LPCIllx低引腳數器件，還可重復利用原有軟件(因為Cortex-M0指令集是相同的)。此外，這些低引腳數封裝經過專門設計，均使用相同的VDD、VSS、GND和XTAL引腳排列，實現了簡單的PCB布局和可伸縮性。

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http：／／scn.省略采用小型晶圓級cSP封裝的LDO

LD6806系列LDO集極低噪聲(僅30uVRMS)、低待機功耗(0.1uA典型值)和出色的ESD保護(高達lOkV，同時結合過熱保護和限流器)三大優點干一身。LD6806CX4是LD6806系列LDO中的一員，該產品具有超低壓差的特性，在200mA額定電流下壓降僅為60mV。LD6806CX4采用超小型0.76mm×0.76ram×0.47mm晶圓級芯片級封裝(wLCSP)，所占用的電路板空間極小，是設計尺寸有限且對電池壽命要求極高的移動設備的理想之選。手機電池的放電幾乎與時間呈線性關系，但LDO可以通過提供恒定的穩壓輸出電壓，從而有效地改善這種狀況。一部智能手機的電池電壓下降至3.0V，具有低壓差電壓特性的LD6806CX4仍然可以在2.9V的強制穩定電源電壓下支持SD卡應用。

NXPSemiconductors

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http：／／scn.省略.

微型密封防水連接器

Mizu-P25微型防水連接器具有節省空間的2.50mm(0.098英寸)間距，是市場上首個和同尺寸的IP67標準密封線對線連接器系統，有助于確保最高等級的防護。Mizu-P25連接器備有最高達125V額定電壓的低壓型款和最高達250V額定電壓的高壓型款。

Mizu-P25連接器包含彩色編碼的外殼、低插入力端子設計和其他設計特性，以簡化操作人員的組裝工作。主體凸起的插片端子設計提供了極化特性以防止誤插，而完整的防水密封塞子和正向鎖定能夠確保牢固的插配保持。一個有蓋的鎖定系統提供了低端子插入力和高密封性能。彈簧桿設計可承受高震動

應用的高壓力和小偏斜。

Molex

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采用芯片級封裝的功率MOsFET

8VN溝道Si8802DB和P溝道Si8805EDB采用超小的0.8ram×0.8mm芯片級封裝，占板面積比僅次于它的最小芯片級器件最高可減少36％，而導通電阻則與之相當甚至更低。Si8802DB和si8805EDB可用于手持設備中的負載切換，包括智能手機、平板電腦、便攜式媒體播放器和移動計算設備。在這些應用中，MOSFET的0.357mm超薄身材能夠節約寶貴的電路板空間，實現更小、更薄的移動產品。

這些器件在1.5V下具有低導通電阻，而且在柵極驅動僅有1.2V的情況下也能導通.這樣MOSFET能夠使用手持設備中常見的低壓電源軌，省卻額外的電阻和用于P溝道負載切換的電壓源，從而簡化設計，并能在N溝道負載切換中使兩次充電之間的電池工作時間更長。

N溝道si8802DB在4.5V、2.5V、1.8V、1.5V和1.2V下的導通電阻為54mΩ、60mΩ、68mΩ、86mΩ和135mΩ。P溝道Si8805EDB在4.5V、2.5V、1.5V和1.2V下的導通電阻為68mΩ、88mΩ、155mΩ和290mΩ。Si8802DB和Si8805EDB的更低導通電阻能夠將負載切換過程中的電壓降最小化，防止出現有害的欠壓閉鎖。

器件符合IEc61249-2-21的無鹵素規定及RoHs指令2002／95／Ec。Si8805EDB的ESD保護為1500V。

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超低功耗CMOS振蕩器

3LG系列CrysalFreeCMOs振蕩器確?！?0×10-6終身頻率精度，與現有的石英解決方案腳位相容，從而能夠自然過渡到CMOS振蕩器并帶來功耗節省。器件支持低壓差分信號(LVDS)、低電壓正發射極耦合邏輯(LVPECL)和主時鐘信號電平(HCSL)標準，可與各類應用兼容。3LG器件采用標準的硅制造工序而設計，采用業界標準塑料封裝，與晶體振蕩器相比，擁有交貨、可靠性和購置成本優勢。3LG系列利用了取得成功的3CN系列±100×10-6產品的基本技術，如今這些產品已實現批量生產。

IDT

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符合汽車電子AEC―Q100Grade

2標準的高靈敏度環境光傳感器

ISL7667l是一款可感應到低至0.01lx的弱光信號且光譜響應特征接近人眼感覺的通過AEC-Q100Grade2標準認證的環境光傳感器，可在沒有外部溫度補償的情況下提供可靠的性能保證。該傳感器具有內部溫度補償功能以及快速的30ms響應時間和極好的紅外光(IR)抑制能力。其工作電壓范圍為1.8～3.0V，具有小于4uA的超低工作電流，且其電壓輸出信號可直接驅動后面的模數轉換器而無須緩沖和放大。

ISL76671采用小型2.1mm×2.1mm封裝，其優異的光信號感應性能非常適用于廣泛的光控制應用，甚至可對間隔著深色玻璃或塑料等障礙物的光進行感應。其對超弱光(0.011x)的高靈敏度可保證超群的夜間性能。

Intersil

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超小sMD封裝的功率型MiniLED

VLMx233系列是超小2.3mm×1.3mm×1.4mmSMD封裝的功率型MiniLED。該系列器件具有大紅、紅色、琥珀色、淺桔色和黃色等幾種顏色，采用最先進的AIInGaP技術，使光輸出增加了3倍，并通過針對汽車應用AEC-Q101標準認證。這種高亮度LED的結／環境熱阻只有480k／w，功率耗散高達130mw，從而使驅動電流高達50mA。器件的小尺寸和高達1400mcd的發光強度使其成為車內儀表盤背光照明和車外重點部位照明等汽車應用，交通信號燈和指示牌，音頻和視頻設備的指示燈和背光、LCD開關和燈箱廣告等應用的絕佳選擇。

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LED驅動及背光燈電源芯片

AS3822和A$3823兩款LED驅動芯片分別擁有6通道及8通道，并完全兼容最近推出的16和12通道的AS3820以及A$3821LED驅動器。這種兼容性能夠使制造商使用相同的硬件設計和軟件生產全系列的LED側光式電視。該系列驅動芯片都采用奧地利微電子增強型數字功率反饋控制技術，可最大程度地降低能源消耗。此外，智能調光功能也可以進一步降低功耗，同時滿足最新款3D電視的設計以及最高的圖像質量的需求。

16通道LED驅動芯片AS3810含有內部FET，是適用于直下式LED背光電視的第三代驅動芯片。它具有優異的通道至通道性能，以及優化大型直下式LED背光電視功耗所需的所有功能。多個芯片可以很容易地結合起來，實現豐富的動態調光效果，更進一步降低功耗，并支持優異的圖像對比度。

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新型高電壓整流器

DSR6V600P5及DSR6U600P5以Diodes專有的powerDI5封裝。該封裝具備高熱效能及厚度薄的特性，從而能使用之設計的產品更薄、熱效能更顯著。DSR6V600P5為專門應用在持續導通模式(CCM)操作的PFC電路進行了優化，并具備低反向恢復時間(Trr)和低反向恢復電荷(Qrr)的特性，從而能把升壓二極管的反向恢復損耗減至最低。同樣，DSR6U600P5也調整至低正向壓降(VF)和低反向恢復時間，滿足在臨界導電模式(BcM)中操作的PFc電路所需的折中要求。

DSR6V600P5與DSR6U600P5的典型軟度因子(Typicalsoftnessfactor)均為0.7，能降低軟開關所引致的電氣噪聲，降低EMI屏蔽與緩沖電路，從而簡化其設計并減少組件數量。

DiOdeslncorporated

省略

高電壓降壓穩壓器控制IC

IRS2980是高電壓LEDriv IRIc系列的首款產品，額定值為600V，使用滯后平均電流模式控制來實現精準的電

流調節。新款LED降壓驅動器搭載附有高電壓內部穩壓器和高側電流感應功能的低側MOSFET驅動器。轉換器可兼容電子脈沖寬度調制(PWM)調光，電流控制范圍為0％～100％。IR$2980高電壓降壓穩壓器控制IC，適合LED燈泡替換、LED燈管照明及其他非隔離式LED驅動器應用。

InternationaIRectifier

電話：010-6803-8195

省略600V車用柵極驅動IC

AUIRS2332J充分體現開關節點上的負瞬態電流，這可能會出現在正常運行過程和保護模式中，以增強系統牢固性。該器件的輸出驅動器具有一個高脈沖電流緩沖級，使驅動器跨導降至最低。它可通過匹配傳播延遲來簡化在高頻下的應用。浮動通道可用來驅動高側配置中的N通道功率MOSFET或IGBT。

AUIR$2332J具備三個獨立的高低側參考輸出通道。IR專有的HVIC技術使單片式結構堅固耐用，而且其邏輯輸入與CMOS或LSTTL輸出相兼容，低至3.3V邏輯。新器件還提供能通過外部電流感應電阻來進行橋電流模擬反饋的集成接地參考運算放大器、電流跳閘功能，以及可顯示過流和欠壓關斷的漏極開路故障信號。該Ic采用PLcC44封裝，提供高電壓引腳間的更高爬電距離，簡化電路板布局。

InternationalRectifier

電話：010-6803-8195

http：ll省略

2.5A降壓穩壓器

ISL78200是一款同步降壓／預升壓集成電路，可在需要保持輸出電壓穩定時自動激活預升壓功能。它集成了一個90mΩ上端M0sFET和一個下端MOSFET驅動器。ISL78200可適應3～40V的寬輸入電壓范圍，并在85℃時提供穩定的5V／2.5A的輸出而無須額外散熱器。輸入電壓的預升壓功能和同步降壓調節，以及180“A的低靜態電流的結合使ISL78200非常適用于汽車應用。

Intersil還提供一個簡化版芯片ISL78205，該產品與ISL78200類似，但沒有預升壓調節功能。和ISL78200一樣，它也可以在85℃時提供全2.5A的輸出，可用于通用電源穩壓和24V總線供電的應用。這兩種產品都通過了AEC-Q100和TSl6949認證。

Intersil

電話：021-6335-1198

省略750mA、42V降壓型開關穩壓器

LT3973具集成的升壓和鉗位二極管。在無負載備用情況下，其突發模式(BurstMode)工作可保持靜態電流低于2.5uA。LT3973的4.2～42V輸入電壓范圍使其非常適用于汽車和工業應用。其內部1.2A開關在電壓低至1.21V時可提供高達750mA的連續輸出電流。該器件的突發模式工作提供超低靜態電流，從而使其非常適用于諸如汽車或工業系統等應用，因為這類系統需要始終保持接通工作和最佳電池壽命。

LT3973采用一個高效率250mVcESAT開關，必要的升壓和鉗位二極管、振蕩器、控制和邏輯電路都集成到單個芯片中。低紋波突發模式工作在低輸出電流時維持高效率，同時保持輸出紋波低于IOmVPK-PK。特殊設計方法和新的高壓工藝可在很寬的輸入電壓范圍內實現高效率，而且LT3973的電流模式拓撲可實現快速瞬態響應和卓越的環路穩定性。其他特點包括電源良好標記、內部鉗位二極管限流和過熱保護。

LinearTechnology

電話：00852-2428-0303

Email：info@linear.省略

省略

智能LED燈驅動器IC

FL7701是智能非隔離型降壓LED驅動器。該器件采用了自動檢測Ac輸入電壓狀況的數字技術來產生特殊的內部參考信號以實現高PF校正。FL7701還可在DC輸入電壓下工作，自動檢測AC或DC輸入電壓模式。在MR照明應用中，傳統使用變壓器的技術由于變壓器的轉換效率將引起額外損耗。現在，采用與DC或AC離線輸入直接相連的FL770l，便可以取代這種傳統的低效率方法。

FL7701LED驅動器結合了小外形尺寸和高功能密度，可讓設計人員節省多達20％的總體材料清單(BOM)成本和高達60％的電路板空間。這些綜合特性為PcB空間受限的LED照明應用提供了解決方案，并且支持模擬調光。

FairchiIdSemiconductor

電話：0755-8246-3088

fairchildsemLcom易電源納米模塊和納米穩壓器

該系列包括了帶有片上電感器的lALMZl0501和650mALMZl0500納米模塊，以及2ALMR24220和1ALMR24210納米穩壓器。

在典型的空間受限的設計中，新型納米電源模塊支持2.7～5.5V輸入電壓范圍，可以配合納米電源穩壓器降低從中間電壓軌至負載點的電壓，這為空間和高度受限的應用提供了一個完整的電源管理解決方案。

2ALMR24220和1ALMR24210納米穩壓器的工作輸入電壓范圍為4.5～42V，輸出電壓高達24V；每個穩壓器均采用集成同步MOSFET，可實現94.6％的峰值效率，并降低了材料成本；穩壓器采用仿真紋波模式(ERM)架構的恒定導通時間常數(COT)無須環路補償，并可實現超快速瞬態響應。

其他特點：在95％峰值效率條件下，1ALMZ1050l和650mALMZ10500可用簡單的線性穩壓器實現同步開關穩壓器的效率憑借集成式電感和微小的尺寸。這些模塊采用2MHz的固定頻率PwM模式，并具有小于lOmV峰一峰值的低輸出紋波，以微小的解決方案尺寸實現了低噪聲。

Texaslnstruments

電話：800-820-8682

http：省略面向信息娛樂及儀表應用的14軌PMIC

TP$658629-Q1是支持超過10個電壓軌的汽車PMIC，在單個小型封裝中高度集成了多個穩壓電源、系統電源管理以及顯示功能，不但可提供所有電源功能，而且還可為信息娛樂、導航以及LED／TFT儀表等應用縮小板級空間。

主要特點：TPS658629-Q1具有3個DC／DC降壓轉換器、11個LDO、4個可編程PWM輸出、2個RGBLED驅動器以及一個WLED驅動器，充分滿足新一代信息娛樂與儀表的電源需求。I2C接口可控制各種子系統參數。內部寄存器提供完整的狀態信息集，支持故障狀態的便捷診斷及主機控制處理；TP$658629-Q1在不產生任何額外成本

的情況下，通過工廠編程滿足客戶自身的電源排序規范要求。

TexasInstruments

電話：800-820-8682

http：//省略67GHz非線性矢量網絡分析儀

安捷倫科技公司推出67GHzPNA-X非線性矢量網絡分析儀，進一-步擴展了其PNAX系列產品。全新的67GHz相位參考校準標準件也已上市，可配置為與67GHzPNA-XNVNA結合使用。

67GHzNVNA可使工程師在極寬的頻率帶寬內進行高頻非線性測量。67GHz相位參考校準標準件與NVNA結合使用，能夠在高達67GHz的頻率范圍內進行精確的非線性測量，測量結果可溯源到美國國家標準與技術研究院(NIsT)的標準。相位參考校準件使用一定頻率范圍內已知的可溯源到NIST的相位關系生成IOMHz～67GHz的梳狀波信號，對NVNA進行校準，NVNA因此可以在高達67GHz的頻率范圍內測量器件的非線性特性。這一功能可實現在高達67GHz的頻率范圍內精確測量和預測諧波與失真，從而幫助用戶對有源元器件(例如發射和接收模塊)進行表征和X參數建模。T／R模塊通常是在20GHz基頻范圍內工作，包含功率放大器、低噪聲放大器和混頻器。

Agilent Techno Iogies

電話：800-810-0189

省略用于測試超低或低并聯電阻的電阻計

電阻計RM3543系列是一款用于測試超低或低并聯電阻的電阻計，具有±0.16％高精度、0.01uΩ分辨率。通過直流4端子法，RM3543系列可實現高速、高精度地測量低分流電阻。該儀器具有高性能的接觸檢查功能、比較器功能、數據輸出功能等，并且具有直觀的用戶接口和高度抗干擾性，最適用于自動一體機。

HIOKI

電話：0216391-0096

省略基于NIRIO的視覺與運動控制硬件

美國國家儀器有限公司為其可重復配置I／O(RIO)技術推出兩項全新的補充技術，包括用于高級嵌入式視覺應用的可重復配置的Camera Link圖像采集卡和用于NICompactRl0平臺的運動控制模塊。NIPCIe一1473R圖像采集卡是一塊基于PC技術的嵌入式視覺板卡，將現場可編程門陣列(FPGA)和CameraLink接口結合，幫助工程師創建高性能嵌入式成像和檢測應用。NI9502無刷伺服驅動c系列模塊可讓工程師直接在可重復配置CompactRIO系統中驅動無刷伺服電機，包括6個新的自定義NI電機選項，以解決高級運動控制方面的難題。

NI

電話：800-820-3622

省略新版本NlcompactRlO模塊開發套件

美國國家儀器有限公司推出新版本的NICompact RIO模塊開發套件(MDK)并規定了NISingle-BoardRIO的RIO夾層卡(R10Mezzanine Card，RMC)標準，進一步擴大了集成式和板級嵌入式控制和監測系統上增加特定或自定義I／O的選擇范圍。借助此項技術，系統集成商和原始設備制造商(0EM)能夠將自定義電子設備與可靠的NI可重復配置I／O(RIO)硬件系統完全集成，使科學家和工程師獲得與NI產品相同的用戶體驗。

2.0版的Compact RIOMDK擁有全新現場可編程門陣列(FPGA)通信內核，能自動實現NI技術的最優操作和底層內務處理，包括模塊檢測、識別、數據傳輸和其他常用的功能。工程師可通過NI通信內核訪問多年的NI研究、開發和優化信息，加速他們的設計過程并最大程度地提高自定義模塊在RIO生態系統中的兼容性。NMDK還包括無關槽位(slot-agnostic)的代碼生成和一個基本I／0節點范例，因此無論工程師和科學家使用第三方模塊還是NI模塊，模塊工程師都能為他們提供同樣的用戶體驗。

NI

電話：800-820-3622

nLcorn

6DOMHz帶寬示波器

R&SRTO系列最新推出適用于低帶寬領域的600M帶寬的示波器，該示波器既能滿足客戶對復雜信號進行深度分析又能滿足低帶寬的要求。R&SRTO示波器采用數字觸發系統，示波器觸發系統和捕獲系統共享同一個信號路徑和時基系統，這就使示波器擁有超低的觸發抖動和精確無比的觸發定位。低噪聲的射頻前端電路和單核的高速A／D轉換器使R&SRTO示波器擁有極高的精度。RTO示波器A／D轉換器擁有單核10GSa／s的采樣率和高動態范圍的有效位。這就導致RT0示波器擁有極小的信號失真和極低的固有噪聲。R&SRTO示波器采用用戶友好、簡潔、實用的觸摸屏操作界面。600MHz帶寬型號目前可提供兩通道和四通道兩種選擇，該示波器適用于各種R&S的有源和無源探頭。

Rohde&Schwarz

電話：010-6431-2828

省略

便攜式電視測試接收機

R&SEFL240NEFL340便攜電視測試接收機可用于廣播電視安裝和維護，可以支持有線、衛星和地面電視標準。兩種型號都具有極高性價比，操作簡易，其中EFL340擴展至支持DVB-T2和MPEG-4標準，測試結果集中顯示，一目了然。

EFL240和EFL340為專門針對有線電視、衛星電視和地面電視設計的緊湊型便攜電視測試接收機，適合普通用戶或者專業技術人員操作，比如用于檢測有線電視系統或者大樓電視分配系統的信號質量。符合人體工學的設計使得操作簡單而且高效，具有長達4小時(甚至更久)的電池持續工作能力。

EFL240／340測試接收機支持一系列測試功能，支持數字電視、模擬電視和調頻FM廣播信號的測試。EFL340還支持DVB-T2(最新一代數字電視標準)。兩臺設備都對基本的測試參數進行測試并顯示星座圖，以及不同頻率點的MER值，另外還有工程師十分關注的回波信號分析；尤其針對多徑接收和單頻網的測試，不僅僅要觀測保護間隔內回波信號，還需要檢測保護間隔以外的回波信號情況。

Rohde＆Schwsrz

電話：010-643l-2828

省略監控攝像機參考設計

HDBaseT攝像機參考設計針對監控市場。HDBaseTCAT5電纜可支持輸出兩個未壓縮的視頻流到多達兩臺攝像機。HDBaseT參考設計可以通過以太網供電(POE)CAT5電纜獲得供電。通過為監控市場提供一個不需要在攝像機端進行壓縮且無須一個本地電源的解決

方案，HDBaseT攝像機參考設計可大大降低百萬像素安防攝像機的成本。

HDBaseT攝像機參考設計方案可以接收多個1080P傳感器攝像機并通過單根150米cAT5e電纜傳輸未壓縮的高清視頻到DVR，以及電源和各種控制信號。與IP攝像機不同，這種攝像機更簡單、更便宜并提供了零延遲的出色的圖像質量。它有利于在DVR中以最優的實時監測質量實現增強型視頻分析。這個架構簡化了安裝并且不需要任何特殊配置或維護，因此是模擬和PTz攝像機的更換或升級的理想選擇。

萊迪思公司

電話：021-6426-3989

省略針對Intel架構優化嵌入式軟件開發工具

針對Intel硬件架構優化的新版片上調試工具WindRiverWorkbenchOn-Chip Debugging可協助多個產業廣泛應用的嵌入式設備，以更高的效率、更經濟的成本進行以Intel處理器架構為基礎的嵌入式平臺開發。

新版WindRiverWorkbenchOn-Chip DebuggingI具的功能特色：已特別針對Intel處理器進行優化，包括Intel Atom、Core、Xeon等專門用于嵌入式系統開發的多款處理器均可支持；借助Intel硬件架構的觀察機制和工具套件，用戶可迅速獲知其產品平臺的最新狀態并監控各項主要元素，諸如描述表(Descriptor Table)、分頁表(Paging Table)、虛擬至物理內存映射(VirtualtoPhysicalMemoryMapping)、PcI總線以及CPU與接口設備的登錄文件，等等；可支持動態下載EFI模塊的調試功能，并可深入檢視UEFI(UnifiedEFI)數據結構。這些功能將有助于開發人員針對引導加載軟件(BootLoader)以及BIOS進行調試、客制化或優化等；可促使開發流程進一步簡化的SPIFlash程序編寫功能，因此就無須額外使用單獨的Flash程序編寫工具。

WindRiver

電話：010-6439-8185

省略

符合PcI標準并具備NFC功能的銷售終端參考設計

該低成本交鑰匙型電子銷售終端(EPOs)解決方案，可將零售交易產品的開發時間縮短長達1年，同時可對知識產權與金融交易進行保護。利用該參考設計，零售電子交易領域的設計人員可方便快捷地開發領先的便攜式銷售終端應用，這些應用整合了諸如非接觸式近場通信(NFC)等安全支付卡處理技術。EPOS解決方案采用模塊化設計，可幫助客戶高度靈活地推出差異化產品，其中包括：柜臺支付終端；提供無線支持的移動支付終端；支持條形碼掃描功能的手持式數據終端；具有條形碼掃描、支付與無線支持的多功能一體機。

該EPOs解決方案基于TIARMCortex-AS微處理器，符合零售支付卡交易的支付卡行業PIN交易安全標準。

TexasInstruments