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[導(dǎo)讀]急劇下滑的價(jià)格、大幅改善以簡化設(shè)計(jì)的軟件工具等因素,可望成為推動慣性傳感器(inertial sensor)新一代應(yīng)用,為移動消費(fèi)性裝置帶來差異化的動力;雖然首度內(nèi)建微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加速度計(jì)的 iPhone以及 Will游戲機(jī),藉

急劇下滑的價(jià)格、大幅改善以簡化設(shè)計(jì)的軟件工具等因素,可望成為推動慣性傳感器(inertial sensor)新一代應(yīng)用,為移動消費(fèi)性裝置帶來差異化的動力;雖然首度內(nèi)建微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加速度計(jì)的 iPhone以及 Will游戲機(jī),藉由引進(jìn)體感控制掀起了使用者接口革.命,產(chǎn)品設(shè)計(jì)者還是花費(fèi)好一番工夫,才厘清該如何充分發(fā)揮慣性傳感器的性能。

現(xiàn)在,拜價(jià)格下滑以及相關(guān)設(shè)計(jì)知識基礎(chǔ)與環(huán)境走向成熟、傳感器設(shè)計(jì)更簡便所賜,慣性傳感器正準(zhǔn)備進(jìn)軍更廣泛的體感控制與精準(zhǔn)定位(location)應(yīng)用;市場研究機(jī)構(gòu)Yole Developpement預(yù)估,那些新發(fā)展將推動加速度計(jì)、磁力計(jì)等組件在手機(jī)內(nèi)的滲透率,于五年內(nèi)達(dá)到近五成。

目前陀螺儀幾乎已經(jīng)是所有平板裝置的基本配備,主要是因?yàn)樘O果(Apple) iPad 占據(jù)該市場的九成以上。此外Yole Developpement也預(yù)期,慣性傳感器在消費(fèi)性電子領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模,將在接下來五年達(dá)到平均每年24%左右的成長,出貨量將在2015年達(dá)到50億顆。

不過慣性傳感器在游戲領(lǐng)域以外的應(yīng)用,目前看來還是有某種程度的局限;加速度計(jì)已經(jīng)是手機(jī)產(chǎn)品提供屏幕畫面橫式與直式切換功能的必要配備,也有部分產(chǎn)品運(yùn)用于提供計(jì)步器功能。磁力計(jì)則是在去年獲得手機(jī)產(chǎn)品的大量采用,以提供正確的導(dǎo)航指向功能。另外多軸(multiaxis) MEMS陀螺儀則因剛達(dá)到消費(fèi)性產(chǎn)品可接受的價(jià)格點(diǎn)與產(chǎn)能,首度進(jìn)軍手機(jī)、并已幾乎進(jìn)駐所有平板裝置,初期以游戲的應(yīng)用為主。

更低的價(jià)格將有助于激勵(lì)更廣泛的采用;Yole預(yù)見離散式慣性傳感器組件價(jià)格將持續(xù)下跌,以三軸加速度計(jì)為例,將由2010年的0.7美元,到2015年跌至0.3美元或是每軸低于0.1美元。這類方案成本下跌的部分原因,是因?yàn)槟軐⒓铀俣扔?jì)與磁力計(jì)、或是加速度計(jì)與陀螺儀封裝在一起,讓兩顆傳感器裝置能分享一顆ASIC控制器;這也能改善傳感器資料。

另一個(gè)推動MEMS傳感器滲透率的原因是,越來越容易將傳感器輸出資料轉(zhuǎn)換成有用的應(yīng)用;包括 ST、InvenSense 等領(lǐng)導(dǎo)級供貨商都可提供越來越多的軟件與鏈接庫,讓手機(jī)與平板裝置廠商能更容易地將基本體感控制功能加入系統(tǒng)產(chǎn)品中。

運(yùn)動傳感器軟件專門供貨商如Movea與Hillcrest Labs,也可提供設(shè)備無關(guān)(device-agnostic)的軟件工具,以支持更廣泛的應(yīng)用,特別是無線空中鼠標(biāo)(air mice)、電視遙控器等可透過手勢操控的應(yīng)用。此外,最新版的 Android 操作系統(tǒng)支持部分運(yùn)動處理應(yīng)用程序接口(API),未來的版本預(yù)期將會支持更精密的動作。

LG的 Android手機(jī) Optimus Black 采用了一顆陀螺儀,以提供方便的單手操控接口,使用者能藉由傾斜手機(jī)來切換屏幕畫面(在手機(jī)側(cè)邊的一個(gè)拇指按鈕能激活陀螺儀);這是采用MEMS新創(chuàng)公司InvenSense陀螺儀的首款產(chǎn)品,這家小型無晶圓廠供貨商能拿到如此規(guī)模龐大的設(shè)計(jì)案,意味著MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的代工技術(shù)已經(jīng)邁向成熟、產(chǎn)量也趨于穩(wěn)定,還有無論是InvenSense或Android的軟件支持,都能很順暢地將傳感器資料轉(zhuǎn)換成各種功能。

陀螺儀在短時(shí)間內(nèi)看來也會應(yīng)用于改善手機(jī)拍攝影像的穩(wěn)定性,目前該組件還已經(jīng)被應(yīng)用在電視遙控器中,以簡化網(wǎng)絡(luò)電視的使用;目前LG新推出的、支持點(diǎn)與點(diǎn)擊(point-and-click)遙控功能的一款電視產(chǎn)品,就配備了Hillcrest Labs的體感控制軟件,可進(jìn)行傳感器資料融合、校準(zhǔn)與訊號處理,移除資料中的瑕疵與補(bǔ)償溫度變化,以產(chǎn)生更精確的資料流,再將之與鼠標(biāo)指向功能結(jié)合,提供精密的點(diǎn)與點(diǎn)擊功能,讓電視功能操控更簡便。

而推動慣性傳感器在便攜式消費(fèi)性產(chǎn)品應(yīng)用的主力,看來將會是對于更精確定位與導(dǎo)航信息的需求;根據(jù)GPS芯片組供貨商表示,他們的客戶正在尋找更具可靠性的行人導(dǎo)航功能,可結(jié)合戶外與戶內(nèi)地圖以支持位置感知搜尋(location-aware searches),能允許使用者查找所需地點(diǎn)信息。而加速度計(jì)與磁力計(jì)是這類導(dǎo)航功能的關(guān)鍵,搭配陀螺儀與壓力傳感器,就能精確追蹤使用者的步伐與方向之改變,以及在無線或衛(wèi)星訊號收不到的地方推測使用者位置。

一些基礎(chǔ)建設(shè)也正在發(fā)展中,例如在美國,服務(wù)供貨商Point Inside等已可提供一些購物中心與機(jī)場的室內(nèi)地圖與位置服務(wù),可結(jié)合商店促銷信息;而商店內(nèi)的資料搜尋與擴(kuò)增實(shí)境等功能,將需要精確度更高、低漂移(low drift)的一整套傳感器,將精確度由數(shù)十公尺進(jìn)一步提升到數(shù)公尺之內(nèi)。


    
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