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撙節穿戴式裝置用電 感測器中樞設計成大勢所趨

文‧李依頻 發布日期:2015/07/08 關鍵字:Sensor HubFreescaleSensor Fusion

穿戴式裝置功能不斷升級,內建感測器數量也日益增加,導致耗電情形更為嚴重,因此相關產品製造商紛紛導入感測器中樞(Sensor Hub),以達到更好的節電效果,延長裝置使用壽命。

飛思卡爾(Freescale)高級應用工程師吳協宏表示,主系統內建越多感測器,將加重其電力負擔,但使用感測器中樞可省下90%的電力,以iPhone 6為例,即透過感測器中樞節電,由此可見此一設計方案已成為行動裝置節電新利器。

此外,吳協宏指出,過去穿戴式裝置和感測器主要應用於軍事領域,但隨著科技與半導體製程進步,不斷縮小元件尺寸,因此現今電子感測裝置才能穿戴於民眾身上,譬如穿戴式夾克、安全帽、手環和手表等;透過穿戴式裝置內建之感測器,可偵測外在環境之訊號、人類動作等,適用於銀髮族照護、工安防護等領域。

目前市面上有諸多感測器廣泛應用於穿戴式裝置,包含加速度計、陀螺儀、磁力計、壓力感測器;同時裝置依據功能要求,內嵌各式感測器,透過使用六軸感測器、九軸感測器或十軸感測器,使其具備多樣的感測能力,同時可藉感測融合(Sensor Fusion)技術,提升各項感測器之精準度與功能。

加速計(Accelerometer)常應用於手機、相機,其於靜態時可偵測傾斜度,動態時能量測直線加速度,是最普遍使用的感測器,其優點為低成本、低功耗和低噪音,缺點是無法辨識方位與旋轉加速度。

陀螺儀(Gyroscope)能偵測旋轉時的速度,缺點則是耗電和無法辨別方位;過去尚未發明GPS定位時,常以加速度/陀螺儀定位,但該組合用於定位仍有誤差,目前以GPS定位為主,加速計/陀螺儀定位為輔。

磁力計(Magnetometer)主要用以偵測磁場與地磁,具備便宜和省電等優點,同時可偵測旋轉,但其精準度不如陀螺儀,缺點是易受電磁干擾;而壓力感測器(Pressure Sensor)可量測壓力,譬如胎壓、血壓和高度計。

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