飛思卡爾讓MEMS技術(shù)在消費電子市場(chǎng)綻放

　　自1959年Richard Pfeynman提出微機電系統(MEMS)慣性傳感器構想之后，歷經(jīng)幾十年發(fā)展，現在，MEMS器件正以前所未有的速度在消費電子領(lǐng)域普及，它的出現使人們與電子設備的溝通方式發(fā)生革命性變化，電子設備不再禁錮于笨拙、低效，必須通過(guò)收發(fā)精確命令才能動(dòng)作的工作模式，而是具有了“感知”的能力，仿佛具有了生命。

　　消費電子市場(chǎng)已廣泛使用MEMS

　　最新統計數據表明，全球 MEMS市場(chǎng)將在 2012年達到115億美元規模，并在接下來(lái)的幾年中保持兩位數字增長(cháng)率，到2017年總體市場(chǎng)規模預計超過(guò)200億美元。

　　在強勁的市場(chǎng)推動(dòng)力下，包括智能手機、平板電腦、便攜醫療設備、GPS儀器等多功能個(gè)人電子設備和各種直觀(guān)應用的需求，加速了傳感器技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)形成了諸多新興的產(chǎn)品類(lèi)別和新的市場(chǎng)。如今，智能化、個(gè)性化、小型化的一系列需求，促使制造商們必須想辦法“融合”來(lái)自不同傳感器的信號的技術(shù)，并同時(shí)降低系統功耗。另一方面，急不可待的消費者們又不允許設計人員在產(chǎn)品上市之前思考太長(cháng)時(shí)間，針對這種需求，擁有超過(guò)30年傳感器制造經(jīng)驗的飛思卡爾半導體早在兩年前就給出了答案，推出Xtrinsic傳感解決方案，并且一步一步加以完善。Xtrinsic產(chǎn)品“融合”了各種高性能傳感功能，并整合MCU，可在相應的環(huán)境內進(jìn)行復雜的計算和決策的能力，不僅可實(shí)現更為豐富的功能，同時(shí)可緩解系統主處理器的負擔，從而支持設計創(chuàng )新和更高效的系統。

　　2011年新出現的組合式MEMS傳感器，盡管目前市場(chǎng)規模不到1億美元，但預計到2017年將達到17億美元的規模。組合式MEMS傳感器市場(chǎng)的發(fā)展速度將遠遠高于其他MEMS器件。預計到 2016年將有12億部手機、平板電腦和筆記本電腦同時(shí)配置加速計、陀螺儀、指南針功能，遠遠超過(guò)2011年的2.49億臺，在這些空間極為緊張的設備中，組合是MEMS傳感器系統具有天然優(yōu)勢。

　　Xtrinsic eCompass軟件為移動(dòng)設備提供快速精確的定位數據

　　移動(dòng)應用依賴(lài)從磁力計和加速計提取的合并數據為基礎得出羅盤(pán)讀數，然而磁場(chǎng)的失真狀況普遍存在。今年2月在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì )上，飛思卡爾推出 Xtrinsic eCompass軟件，這是一個(gè)新的傳感器融合解決方案，與飛思卡爾Xtrinsic加速計和磁力計一起提供非常精確的磁數據。采用 Xtrinsic eCompass軟件，移動(dòng)應用(如增強的現實(shí)技術(shù)、3D游戲，eHealth和基于位置的服務(wù)等)能獲得更快、更精確的定位數據，從而顯著(zhù)提升用戶(hù)體驗。高級傳感器融合算法允許各種傳感器發(fā)揮自身優(yōu)勢，進(jìn)行互補，以實(shí)現更大的優(yōu)化。

　　Xtrinsic eCompass軟件特性包括： 帶傾斜補償的Xtrinsic eCompass、滾動(dòng)角、俯仰角和偏航角、4 參數硬磁校正、帶軟磁增益校準的7參數選項、帶全軸軟磁校準的10參數選項、標準ANSI C源代碼等等。使用飛思卡爾的Xtrinsic eCompass軟件后，設計人員可以迅速應對其設計挑戰，為各種移動(dòng)應用加入高度精確的傳感技術(shù)。為了實(shí)現無(wú)縫的軟件集成，飛思卡爾還提供配套的應用注釋文檔、開(kāi)發(fā)工具和嵌入式仿真框架。

　　將飛思卡爾的Xtrinsic 加速計和2011年下半年剛剛推出的Xtrinsic MAG3110 磁力計 與Xtrinsic eCompass軟件結合使用，可支持經(jīng)過(guò)全面的傾斜補償且軟磁和硬磁校準后的電子羅盤(pán)數據。Xtrinsic eCompass軟件以源代碼的方式提供，專(zhuān)門(mén)用于飛思卡爾 Xtrinsic智能傳感解決方案，并與現有的移動(dòng)操作系統和硬件兼容，還可輕松與全系列的移動(dòng)解決方案集成。

　　Xtrinsic六軸傳感器豐富了移動(dòng)設備的功能

　　目前先進(jìn)的移動(dòng)操作系統要求使用先進(jìn)的傳感器技術(shù)來(lái)提供更準確的數據，也要求比以往更快的響應速度。今年6月，飛思卡爾推出一款Xtrinsic 6軸傳感器，該產(chǎn)品在一個(gè)封裝內融合了加速計、磁力計、具有高分辨率的運動(dòng)傳感和航向技術(shù)。

　　Xtrinsic FXOS8700CQ傳感器面向增強實(shí)境、游戲、導航和需要高度精確的定位數據的位置服務(wù)等移動(dòng)應用，它的推出使業(yè)界一流的MMA845x加速計和MAG3110磁力計的產(chǎn)品系列向組合式傳感器擴展，以 3x3x1.2mm的小型封裝，實(shí)現更低功耗和更豐富的嵌入式功能。

　　Xtrinsic FXOS8700CQ 6軸傳感器包含一個(gè) 14位加速計和16位磁力計，以及一個(gè)高性能的 ASIC。這種高性能的eCompass解決方案能夠為大多數應用提供分辨率在0.1度、誤差低于5度的航向精確度。6軸傳感器有較大的動(dòng)態(tài)變化幅度--正負1200μT，這樣可以將其靈活地放置在印刷電路板的任何位置，印刷電路板含有揚聲器和震動(dòng)馬達等永久磁鐵。對于有硬磁場(chǎng)干擾的平臺，FXOS8700CQ擁有嵌入式硬磁自校準功能，支持低功率硬磁偏移補償。此外， FXOS8700CQ 與Xtrinsic eCompass和校準軟件兼容，支持全系列功率和性能，帶有浮點(diǎn)和整數代碼，支持Andr??oid^®、Windows 8和其他操作系統。

　　面向基于Windows^® 8操作系統的便攜式設備推出高度集成的傳感器解決方案

　　同樣在6月，飛思卡爾又推出了一個(gè)完全支持12軸傳感器的開(kāi)發(fā)參考平臺，滿(mǎn)足微軟Windows^® 8傳感器需求。

　　飛思卡爾12軸傳感器平臺包括 Xtrinsic MMA8451Q 3軸加速計、Xtrinsic MAG3110 3軸磁力計、Xtrinsic MPL3115A2精密高度計、壓力和溫度傳感器以及一個(gè)模擬環(huán)境光傳感器。它還兼容多種可供選擇陀螺儀。使飛思卡爾從競爭對手中脫穎而出的是另外集成了飛思卡爾ColdFire+ MCF51JU128VHS微控制器。 ColdFire器件充當傳感器樞紐，再加上飛思卡爾傳感器融合軟件，能高效地整合、配置和處理傳感器數據，滿(mǎn)足Windows 8操作系統的要求。參考平臺注重待機功耗、整體功耗和成本效益，使用標準HID驅動(dòng)器通過(guò)USB與PC主機進(jìn)行通信。

　　飛思卡爾12軸傳感器參考平臺充分利用各種傳感器的優(yōu)勢，將運動(dòng)、位置、環(huán)境光和人體接近等數據合成為一個(gè)集成的整體，使器件性能更準確、更可靠和更靈敏。該平臺將傳感器融合任務(wù)從主機處理器分流到飛思卡爾傳感器，可以實(shí)現更加個(gè)性化、功耗更低的解決方案。

　　進(jìn)入Windows平臺，意味著(zhù)海量的應用和海量的客戶(hù)。

　　融合是必然趨勢

　　MEMS傳感器在消費電子中的應用包括運動(dòng)/墜落檢測、導航數據補償、游戲/人機界面、電源管理、GPS增強/盲區消除、速度/距離計數、等等，這使其滲透力遠遠超過(guò)傳統意義上的半導體芯片，幾乎可說(shuō)是“只有想不到，沒(méi)有用不到”!

　　消費電子設備中的傳感器數量不斷增加，成功實(shí)現傳感器融合也變得越來(lái)越重要。大多數業(yè)者都意識到了傳感器融合這一發(fā)展趨勢，但是擁有融合多種傳感器軟硬件技術(shù)能力，特別是需要大量投入的軟件系統，且具備相應技術(shù)積累的廠(chǎng)商就屈指可數了。涵蓋各種不同應用的平臺化、組合式傳感器開(kāi)發(fā)系統，經(jīng)過(guò)兩年多市場(chǎng)考驗的飛思卡爾Xtrinsic解決方案必然有機會(huì )在未來(lái)消費電子市場(chǎng)中大放異彩。