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世界上最小,最集成的3D超声波传感器

此刻,年龄的概念在我脑海中挥之不去。嗯,是的,理论上我再过几个月我就65岁了,非常感谢你让大家注意到这一点,但我不是这个意思。另一方面,既然你认为打开这个棘手的罐子是合适的,我必须承认,我正在考虑一遍又一遍地重新庆祝我的64岁生日——如果你愿意的话,这是一种土拨鼠的生日——从而确保我能永生。

在我最近的专栏中,欢迎来到可重构智能表面的世界,我像往常一样喋喋不休地说,人们喜欢用“时代”来划分事物,比如石器时代、青铜时代、铁器时代和工业时代。

有些人采取不同的策略,谈论前机械时代,机械时代,机电时代和电子时代。就我个人而言,我相信我们很快就会打开材料时代的大门,作为这个时代的一部分,我们将有能力在工业规模上一个原子一个原子地“打印”新材料。

当然,有些人说我们现在正飞速进入计算机时代,而另一些人则认为这是信息时代,因为我们有如此便捷的信息获取途径(我喜欢互联网),或者是数据时代,因为我们正在创造、捕捉、复制和消费如此多的东西。

根据Statista的一份报告2010-2025年全球数据创建、消费和存储量例如,2010年全球有2泽字节的数据,在公制下,1泽字节等于1,000艾字节,1艾字节等于1,000拍字节,1拍字节等于1,000太字节。到2020年,全球传输的数据量已超过64泽字节,预计到2025年将超过180泽字节。

但是这些数据是从哪里来的呢?一个主要来源是传感器。传感器已经存在了很久当然,这一领域的情况变化得如此之快,有些人可能会认为我们正准备进入一个传感器时代(有些人可能会说是一个时代)。

当我想到传感器时——我经常想到它们(我真的需要得到生活)——我总是惊讶于事物在这个领域的快速移动和快速变化。以三轴机电陀螺仪传感器为例。就在不久前(大约20世纪60年代),这些用于引导B-52战略轰炸机结交新朋友等任务的复杂装置只有小油桶大小,耗资数十万美元。相比之下,今天可以买到一个MEMS(微机电系统)等效的,只有毫米大小,一次性只需要几美元。考虑到BNO055例如,博世(Bosch)。这个小美人包含一个3轴加速度计,一个3轴陀螺仪,一个3轴磁力计,和一个32位皮质M0+微控制器提供传感器融合,所有这些都在一个很小的3.8 x 5.2 x 1.1毫米的包装中。

那么,你认为什么是地球上最古老,同时也是目前最普遍的传感器之一呢?我能大胆地建议你换一下吗?

当然,我说的不是刀开关,因为现在很少有人用了。现在我开始思考这个问题,我甚至不确定刀开关是什么时候发明的,尽管它肯定是在18世纪启蒙运动和浪漫主义时期结束之前。我可以肯定地说,正是在这个时候,古怪的年轻科学家维克多·弗兰肯斯坦(Victor Frankenstein)进行了他的非正统科学实验,用古老的身体部位和奇怪的化学物质创造了一种智能生物。小维克多当时肯定在用刀开关,因为我清楚地记得看过一部老电影,电影里他和他的助手乔治(又名乔治)在实验室里工作。伊戈尔还是伊戈尔对他的朋友),如果说乔治有一件事擅长的话,那就是兴致勃勃、随心所欲地启动开关。

我说的是大约在1880年首次出现的按钮,以及大约在1916年向世界发出亲切问候的拨动开关的现代化身。有趣的是,正如媒体研究学者Rachel Plotnick在她的文章中指出的那样在界面上:电动按钮的案例,1880-1923教育改革家、社会活动家、美国畅销书作家多萝西·坎菲尔德·费雪(Dorothy Canfield Fisher)在1916年警告说,“完全依赖电动按钮及其奴隶存在极大的危险,以至于主动的车轮会被损坏,或者至少会因为长期不用而生锈。”我不敢想象,多萝西看到我们现在被各种形状和大小的按钮和开关包围时,会作何感想。

这一切的关键在于,当你来想想,包围我们的技术,将使我们的祖先喘息敬畏,惊讶地尖叫,欢快地跳舞,似乎几乎过时,我们应该继续依靠100岁的开关打开和关闭一切,让事情得到光明/响亮或调光器/安静,走我们疲惫的方式通过数以百计的渠道的渣滓使用我们的无线电视遥控器(见也开关反弹的终极指南).

但是,不要愁眉不展,将其转化为微笑,因为帮助就在眼前。我刚刚和Daniel Goehl聊天,他是联合创始人兼首席商务官UltraSense

为了建立丹尼尔的街头信誉,我们也许应该注意到,在21世纪初,他是InvenSense该公司的MEMS运动传感器在整个硅谷都很有名。2016年被TDK收购的InvenSense公司,当年出货了数十亿个运动传感器,无论从哪个角度看,这都不算太寒碜。

我们在这里谈论的是一种如此小的传感器,使一粒米看起来笨重和粗糙(我们说的是短粒米,而不是长粒米)。该传感器可以嵌入或安装在任何实用厚度的材料(金属、塑料、玻璃、木材、皮革……)中(塑料为5mm,钢为2mm),这使得它具有极佳的美学效果,同时也使它不受水和污染物等物质的影响。

让我们从接触点Z传感器,其中所有内容都呈现在相同的包中。这里的“一切”指的是一个超声波换能器、四个微型压电应变计、一个微控制器单元(MCU)和一个模拟前端(AFE)。与高级系统的通信通过I2C或UART接口提供。将超声波换能器与应变计结合起来的原因是为了让设计人员能够做出更明智的决定,从而促进用户界面(ui)的创建,从而增加用户体验(UX),同时最大限度地减少用户挫败感(UF)(对不起,我忍不住了,我只是把“UF”部分说出来了)。

以竞争性电容界面为例,它们有时会因为潮湿而无法工作(例如,我刚洗完手就不能使用智能手机),或者在你不希望它们工作的时候工作。考虑一下这份关于特斯拉的新转向轭例如,一名司机指出,“我不小心洗了挡风玻璃,在转弯时对着无辜的行人按了喇叭。”相比之下,当使用TouchPoint Z设备时,超声波传感器(“触摸”传感器)检测到一个物体的存在,比如手指在“按钮”上,而应变计(“力”传感器)检测到由于按下按钮区域的变形(它们可以检测到小到100纳米的变形)。

最近(就在我写下这些话的几周前),UltraSense的小伙子和姑娘们介绍了他们的触点边缘+触点P组合。在这种情况下,TouchPoint Edge是一个SoC,支持多达8个通道的TouchPoint P触摸和力传感器。除了MCU和AFE之外,TouchPoint Edge还拥有一个用于处理卷积神经网络的神经触摸引擎(NTE),从而支持本机机器学习(ML),可以通过学习来区分有意触摸和意外触摸。

UltraSense解决方案的工作原理(图片来源:UltraSense)

对我来说,这就是事情开始变得真正令人兴奋的地方。据我所知,在这个领域中唯一的其他超声波传感器只是单模超声波传感器。以应变计形式添加的力传感器提供了多模式传感能力,为设计人员提供了更多的工作。将所有这些与一个嵌入式的、始终在线的NTE相结合,以识别有意的触摸和无意的“错误”触摸,消除角落情况,并提供机械按钮的输入精度,将事情带到下一个维度。

基于这项技术,很容易设想一个充满智能表面的新世界;也就是说,有底部照明的固体表面向用户显示触摸的位置。这将改变我们与产品和系统互动的方式,将我们带向杰森式的未来。你说呢?你和我一样兴奋吗?

关于“遇见世界上最小、最集成的3D超声波传感器”的4个想法

  1. “驱动驱动”反馈(即clicky-feel所固有的)将我从被迫等待无聊的内容的个人恼怒中拯救出来,大概是为了欣赏这一切的数字奇迹

    即使从反馈的次优列表(显示,哔哔声)来看,控制是可以忍受的,如果不是太尴尬的话

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