传感器研发呈现两大趋势:技术创新与应用落地

发布者:VelvetWhisper最新更新时间:2016-09-26 来源: OFweek关键字:传感器  3D激光雷达  趋势 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
      传感器的研发过程呈现两阶段的趋势,3D激光雷达就是从中诞生,又开始进入商业化开发的传感器。下面以激光雷达为例,梳理传感器典型的发展趋势。
 
      随着微机电系统(MEMS)、激光技术、高科技材料等的技术进步,传感器的研发呈现多样化的趋势,有的利用生物材料模拟人类皮肤,创新传感器的触觉;有的利用MEMS技术研发微型智能化传感器,从而有利于复杂系统的集成;有的利用高精度的激光技术创造激光雷达,从而利于系统实时感知周边障碍物与环境等等。
 
       然而总体而言,传感器的研发过程呈现两阶段的趋势:一、技术创新,根据未能满足的需求开发新产品。在第一阶段中,传感器研发创新的方向源于智能装备、创新设备的需求,研发人员根据使用需求,创新出新型传感器。二、成本降低,应用落地,产品逐步切合产业化需求。在第二阶段中,在研发创新的过程中,为了满足人们对于智能装备产业化应用的需求,研究人员从对技术开发的关注转为对成本下降的关注,以实现传感器大规模生产,智能装备产业化应用的愿景。
 
       3D激光雷达就是这样一种从功能创新中诞生,又开始进入商业化开发的传感器。下面以激光雷达为例,梳理传感器典型的发展趋势。
 
       研发趋势一:
 
       技术向高阶延展3D激光雷达的出现是为了满足系统对于实时空间感知的需求而出现的,无人驾驶汽车、无人机等自主移动式机器人出于空间识别、自主避障、规划路线的目的,需要一个传感器能够实时对于周边环境进行扫描,从而获知周边障碍物和道路的距离信息,由此3D激光雷达应运而生。
 
      3D激光雷达的研发过程本质上是激光测距技术的升维,和实现的需求逐步升级的过程,激光测距技术是3D激光雷达的基础。最早激光测距仪的出现,解决了点到点一维距离测量的需求;然后2D激光雷达的出现,解决了在一个扇形平面内感知接近物体的需求,测量的是平面内的距离;如今3D激光雷达,通过高速变化激光投射角度,对周边环境实时扫描获取距离信息,解决了在三维空间内的障碍物和环境识别需求,测量的是三维空间内的距离。
 
      3D激光雷达应用最热门的领域莫过于无人驾驶汽车,以3D激光雷达为主导的无人驾驶感知系统是当今无人驾驶领域采取的主流技术路线,但是3D激光雷达的成本一直是此技术路线的痛点。以生产3D激光雷达最为知名的Velodyne公司的产品为例,三款产品按性能最高到底的售价分别为8万美元、2万美元、8千美元。在无人驾驶汽车研发测试阶段,包括谷歌、百度在内的科研机构一直采用8万美元的版本进行测试,据了解,谷歌无人驾驶汽车的总成本约为30多万美元,而该款64线型的3D激光雷达HDL-64占整车成本的25%。
 
        研发趋势二:
 
       成本随应用降低经过了研发第一阶段技术创新以后,成本过高是以3D激光雷达为主的无人驾驶感知系统的主要问题,传感器生产公司对于激光雷达研发的关注点从功能增强转变为成本控制,由此进入了研发第二阶段:降低成本以实现产业化应用。
 
       在素有“电子消费领域科技风向标”之称的2016CES大会上,激光雷达科技企业Velodyne和Quanergy都展出了新型3D激光雷达。Velodyne的PuckAuto和Quanergy的S3与之前相比都是小型化的改良产品。
 
       Velodyne公司的PuckAuto采用32线激光,扫描范围达200米,可以认为是VLP-16的加强版,相比于VLP-16更加切合于无人驾驶汽车的使用需求,相比于另外两款产品价格成本更低。该公司已与福特公司达成合作意向,未来福特公司的无人驾驶汽车Fusion将配置2台PuckAuto,并且Velodyne公司负责人称他们将进一步降低产品成本,目标控制在1000美元以下。
 
       Quanergy公司的S3是与德尔福公司合作开发的固态激光雷达,采用8线激光,内部无旋转部件,可集成于整车内。在此前的报道中,Quanergy公司的CTO表示每台S3成本在200美元。价格极低的原因在于产品的配置,“8线”、“固态”这两个特性决定了成本的有效控制。“固态”意味着不能360度转动,只能探测前方,但探测范围的不足,可以用数量来弥补,在车身四角布置四台或六台S3,是德尔福无人驾驶汽车所探索的方案。
 
         通过这两个美国科技企业在2016CES上发布的新产品,我们可以得知激光雷达的技术特性正逐步切合无人驾驶领域的产业化需求,去除测试阶段的冗余硬件配置后,成本有望大幅降低。
 
        传感器应用趋势:同类结合、多种组合、场景创新
 
       传感器作为智能装备除人工设置参数以外的唯一输入,其重要性不言而喻。传感器感知外界环境的能力,决定了智能装备信息输入的准确性和丰富性。对于传感器的有效应用的创新,往往也是智能装备功能创新的基础。智能装备对于传感器的创新应用主要有以下三种趋势:
 
       同类传感器结合使用,单一功能上的纵向深度结合
 
      这种情况下,系统在单一功能上往往有着极高的需求,为满足系统在单一功能上的高复杂需求,同类传感器有机结合,形成的冗余结构保证了系统在该功能上的安全性。如无人驾驶汽车的感知系统,多种视觉、位置觉传感器的有机结合,形成了相互补充的冗余结构,从而保证了系统能够正确、高效地实时感知外界环境,做出正确驾驶决策。
 
       此时,传感器之间在功能上往往有着主导和辅助的区别和联系,起主导作用的传感器是产品实现的核心技术壁垒。
多种传感器组合使用,多种功能上的横向广度组合
 
       为满足系统多类型、多层次的输入输出需求,多种类型的传感器创新组合,形成智能装备的多种感觉,根据多种感觉形成智能反馈。如情感交互性机器人Pepper以及其他陪护型、早教型机器人等,多种感官的组合形成了视觉、位置觉、听觉等情感感知系统,再通过内部的人工智能算法形成智能反馈。
 
       此时,硬件之间不存在主次之分,系统和算法芯片也同样发挥重要作用。
 
       新型传感器应用于传统设备,赋予设备智能化的生命力
 
       新型智能传感器应用于传统设备,赋予传统设备“感觉”,从而升级为智能设备。如激光雷达与扫地机器人的结合,形成了路径规划式的扫地机器人;血压传感器、心率传感器、位置传感器和手表、手环的结合,形成了集各种健康监控功能于一身的可穿戴式设备等。
 
         这种情况下,由于传统设备本身具备需求,因此是主要一种存量市场的渗透替换现象,而新型传感器应用带来的效果改进具有明显的消费者基础。
关键字:传感器  3D激光雷达  趋势 引用地址:传感器研发呈现两大趋势:技术创新与应用落地

上一篇:全球传感器数量到2030年将突破100万亿个
下一篇:安防图像传感器市场分析:三星/安森美等巨头挑战索尼“王位”

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 11:21

压力分布传感器标定测量装置的原理及设计
内容说明 本发明涉及压力分布传感器测量装置领域,具体是一种压力分布传感器标定测量装置。 发明背景 压力分布传感器是由多个压力传感器通过阵列排布或其他排布方式分布在聚氨酯薄膜上组成的,现有的压力分布传感器标定方法继承单维力/压力传感器的标定方法,单个传感器点分别标定记录数据。因压力分布式传感器有别于传统,它是将几千只传感器点分布在一定面积的聚氨酯薄膜上,如果对传感器点逐个标定的话耗时费力,存在标定测量效率低下的问题。 发明内容 本发明的目的是提供一种压力分布传感器标定测量装置,以解决现有技术压力分布传感器标定测量方法效率低下的问题。 为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:压力分布传感器标定测量装置,包括有底座,其
[测试测量]
压力分布<font color='red'>传感器</font>标定测量装置的原理及设计
TDK收购欧洲ASIC大厂ICsense
近日消息,TDK宣布,全资子公司TDK-Micronas已与欧洲ASIC大厂ICsense签订全资收购协议。总部位于比利时鲁汶的ICsense是欧洲首屈一指的IC设计公司,其核心业务为ASIC和定制IC设计服务。下面就随半导体小编一起来了解一下相关内容吧。 ICsense拥有欧洲最大的无晶圆厂IC设计团队,在类比、数字、混合讯号和高压IC设计方面拥有世界一流的专业知识。该公司为汽车、医疗、工业和消费市场开发和提供客户独家的ASIC解决方案。 ICsense的核心专长是传感器和MEMS介面、高压IC设计、电源和电池管理。加入TDK集团后,ICsense将继续为全球现有和新客户开发创新的ASIC。ICsense管理团队将维持不变。
[半导体设计/制造]
Scale推出传感器融合标注API,为自动驾驶技术更快注入数据燃料
Scale推出传感器融合标注API,为自动驾驶技术更快注入数据燃料 Scale API最近推出传感器融合标注API(Sensor Fusion Annotation API),能够支持所有主流传感器的高级3D感知,包括激光雷达(30米内稠密3D场景理解)、相机(70米内图像目标识别)和Radar(150米内稀疏场景理解),以帮助汽车制造商和自动驾驶汽车公司加速感知算法的开发。 Scale API基于云服务,用户可以上传大量未标记的数据集,由公司对其进行标注,以便用于计算机视觉模型的训练。同时能处理各种数据集,幕后工作人员“Scaler”可以确保标注质量和可扩展性,他们的工作效率会随时被跟踪记录,用于构建自动化质量管线。
[汽车电子]
5G概念股重挫,华工科技给特斯拉供应传感器
1月30日#集微早报# ★5G概念股重挫,机构抛售中兴通讯 昨日5G概念股重挫,早盘龙头中兴通讯一度重挫7%,收跌9.4%,录得三连跌。截至发稿,中兴通讯、亨通光电、闻泰科技大跌逾7%,烽火通信下跌逾4%,长江通信、国民技术跌近4%。交易所盘后数据显示,机构抛售中兴通讯,游资席位接盘。五机构席位卖出中兴通讯5.04亿元,华泰证券北京雍和宫证买入3.13亿元,中信证券杭州四季路买入1.67亿元,中信证券深圳深南大道买入1.64亿元,华泰证券北京广渠门内大街买入1亿元。 ★华工科技:传感器供应给特斯拉 华工科技日前接受机构调研时表示,在传感器业务板块,公司的产品从PTC到NTC并向汽车电子快速推进。在白色家电领域,公司传感器
[手机便携]
韦尔股份拟对豪威传感器增资不超过20 亿元
8月17日晚间,韦尔股份发布关于对公司全资子公司增资的公告,称拟对全资子公司豪威传感器(上海)有限公司(以下简称“豪威传感器”)增资不超过人民币 20 亿元,拟用于在中国(上海)自由贸易试验区临港新片区购置土地设立临港基地,以在未来履行公司上海研发总部及离岸贸易中心两项职能。 公告显示,豪威传感器成立于2021年7月,注册资本为50,000 万元,经营范围包括一般项目:从事集成电路领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让;集成电路销售;集成电路设计等。 据悉,豪威传感器为韦尔股份新设立的研发体系公司,韦尔股份将根据项目进展的需要,以货币出资或法律允许的非货币财产出资的方式对豪威传感器增资不超过人民币20亿元,用于韦尔股
[手机便携]
韦尔股份拟对豪威<font color='red'>传感器</font>增资不超过20 亿元
医疗革命:远程监控新应用
  据外媒报道,近日巴塞罗那医院与Telefonica公司合作开发了膝盖支撑与运动传感器,使医生能够在患者出院后,远程监控病人的康复过程。当把传感器安装在病人身上时,只要患者移动,计算机就会通过3D虚拟技术,模拟病人的行动状态,并将数据通过无线网络发送到医生的电脑上,以备远程监控使用。Telefonica公司表示年内将把该产品销售到世界各地。   最近,手机一直被认为是导致癌症和交通意外事故的罪魁祸首。为了改变该形象,手机运营商正在努力成为无线保健产品和服务供应商。增值服务从短信提醒病人按时吃药,到远程监控卧床在家的病人的饮食起居。国外的运营商甚至推出了一种可食用的电脑芯片,该芯片可以发送信号,把病人的生理信息发送到医生的电脑
[医疗电子]
论光传感器ISL29004在智能照明控制系统中的应用
引言 随着人们生活水平的提高,人们对照明控制的要求越来越高,如营造舒适的照明环境、节约电能、提高光源寿命等。为了提高工作环境的舒适性,照明控制系统采取光传感器,根据当前环境的照度自动控制照明设备,从而使照度控制在舒适的范围内。 在传统的照明控制系统中,往往采用普通光传感器结合A/D转换器(ADC)的方案。一方面由于光传感器检测到的光信号既包含可见光成分又有红外光成分,在设计中要考虑滤除红外光对光传感器检测结果的影响,并且由于采用了分离的器件,因此导致设计比较复杂;另一方面,对照度的检测范围比较局限,不利于实现多路照度检测从而对同一场所内多个照明设备实施分区域控制。在此提出了基于ISL29004的多路照度检测方案,以简化系统
[电源管理]
论光<font color='red'>传感器</font>ISL29004在智能照明控制系统中的应用
温度传感器IC:DS1631
本应用笔记向用户介绍DS5000(兼容8051)微控制器与DS1631温度传感器的接口软件。DS1631集成了一个标准的2线串行数字接口。提供的软件代码可用于提供对DS1631的所有类型的功能访问,包括读取温度寄存器、写入恒温器门限和设置器件配置。 介绍 DS1631为数字温度计,在-9°C范围内提供10、11、12或55位温度读数 至 +125°C 范围,0°C 至 +5°C 范围内具有 ±0.70°C 精度,3.0V ≤ VDD≤ 5.5V。DS1631还具有用户定义的跳变点(TH和 TL).三个地址引脚 允许多达1631个DS 在同一总线上工作。 与DS1631的通信通过2线串行接口实现。本应用笔记介绍 “C”源代码,允
[单片机]
温度<font color='red'>传感器</font>IC:DS1631
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
热门活动
换一批
更多
最新安防电子文章
更多每日新闻

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 视频监控 智能卡 防盗报警 智能管理 处理器 传感器 其他技术 综合资讯 安防论坛

词云: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved