村田:著眼于小型化和柔性設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2014-12-23 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】日前在高交會上,村田制作所的“村田頑童尋找村田婉童”的舞臺秀吸引了許多工程師朋友的圍觀。其中的一大特點(diǎn)是,主持人佩戴的集成了村田可穿戴元器件設(shè)計(jì)解決方案的概念手環(huán),能夠檢測到主持人的心率、位移、體溫等一系列生命體征。本文就詳細(xì)分享村田著眼于小型化和柔性設(shè)計(jì)的一些先進(jìn)技術(shù)。
日前在高交會上,村田制作所(Murata)的“村田頑童尋找村田婉童”的舞臺秀吸引了許多工程師朋友的圍觀。其中的一大特點(diǎn)是,主持人佩戴的集成了村田可穿戴元器件設(shè)計(jì)解決方案的概念手環(huán),能夠檢測到主持人的心率、位移(高度)、體溫等一系列生命體征。此外,村田這屆高交會的主題是“致生活 ‘智’未來”,會場布置了可穿戴/智能醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、移動與通信和電容四大專區(qū)。
圖1:村田頑童和村田婉童表演秀。
村田的工程師向筆者介紹道,這款可穿戴設(shè)備參考設(shè)計(jì)集成了村田的傳感器、藍(lán)牙以及電源管理模塊。傳感器有檢測皮膚溫度的柔性傳感器、檢測心率的光傳感器,以及檢測高度的氣壓計(jì)。這些數(shù)據(jù)采集后,可以通過村田的低功耗藍(lán)牙模塊發(fā)送到電腦或是手機(jī)上顯示。此外,它還具有高效率的電源轉(zhuǎn)換模塊、小尺寸的電容和電感。
圖2:村田可穿戴設(shè)備整體解決方案(Murata概念手環(huán))。
這些傳感器的功耗都非常低,對MCU的要求也就非常低,能夠適配市場上各種主流的MCU芯片。這款智能手環(huán)Demo采用小型的2032紐扣電池設(shè)計(jì),在所有功能全開的情況下,續(xù)航時(shí)間可達(dá)3到4天。其中的電源管理模塊在非常小的體積內(nèi)集成了芯片、電容、電感以及其他器件。
與醫(yī)療和智能家居相關(guān)的產(chǎn)品有適用于心臟檢測器的MEMS加速度傳感器與無線通信結(jié)合的模塊。村田工程師介紹說,這是專業(yè)級、醫(yī)院用的產(chǎn)品,比如可通過加速度傳感器,用非接觸的方法測量心率。
[page]
另一款產(chǎn)品是小型風(fēng)扇,通過壓電效應(yīng)產(chǎn)生風(fēng)量,從小孔出來。通過這種方法,可以使風(fēng)扇變得非常薄、非常小,并且不需要電機(jī)驅(qū)動,因此能夠?yàn)榭蛻艄?jié)省部件,從而降低成本。另外一個(gè)優(yōu)勢是有非常低的噪聲。這款產(chǎn)品可以應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)的鏡頭除霧,以及酒精測試儀、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和美容設(shè)備,都可以利用它驅(qū)動空氣的特性。
在介紹NFC相關(guān)的天線和模塊時(shí),村田工程師表示:“蘋果現(xiàn)在也在設(shè)計(jì)中加入了NFC功能,而NFC中很重要的一個(gè)部分是天線設(shè)計(jì),所以我們在這里面的創(chuàng)新就是這種小型的NFC天線。它完全突破了原先一圈一圈那種表貼天線的特性,把它集成在這么小的器件上。這其中使用的是堆疊技術(shù)。HTC就用了這款天線,它很重要的一點(diǎn)是可以透過金屬。”
村田展臺另一款主推的技術(shù)是壓電薄膜制動器技術(shù)。壓電薄膜制動器是由振動板和壓電薄膜組成,通過特殊工藝制造。這個(gè)產(chǎn)品的好處是,制動器做在鍵盤的最底層,它可以提供觸覺反饋。
圖3:村田壓電薄膜制動器技術(shù)演示。
“現(xiàn)在壓電薄膜技術(shù)很常見,但是把壓電薄膜和振動板融合在一起的只有村田一家。壓電薄膜收縮時(shí),振動板會向上振動;壓電薄膜伸張時(shí),振動板會向下振動。村田利用這個(gè)振動原理,制成的這個(gè)超薄的薄膜鍵盤僅有2mm,未來可以做到1.5mm。這個(gè)薄膜鍵盤可以提供觸覺反饋(可以做到觸摸屏中,而且是超薄的),而硅膠鍵盤觸感很差,沒有反饋,用戶按鍵時(shí)不知道按了沒有(有振動也是外加的)。
“這個(gè)振動板,村田日本的工程師正在改良材料,把它做成可彎曲的,從而可以用于柔性屏設(shè)計(jì)中(三星正在開發(fā)柔性屏)。用戶在觸摸手機(jī)時(shí),更傾向于有一定振動反饋。(把這個(gè)技術(shù)用來做鍵盤,也可以做成可彎曲的。)把它用在柔性屏中,現(xiàn)在手機(jī)里的振動是用振動馬達(dá)做成的,然而振動馬達(dá)不能彎曲,但是這個(gè)技術(shù)可以。也就是說,當(dāng)把手機(jī)做成可彎曲的時(shí)候,利用這個(gè)技術(shù)同樣可以提供振動反饋。又比如說,某個(gè)客戶要做醫(yī)療設(shè)備,實(shí)現(xiàn)局部按摩,也可以用它。并且,相對于普通鍵盤,它的功耗很低,開發(fā)普通鍵盤也可以。但是它的成本比普通鍵盤要貴,因而普通鍵盤不是薄膜鍵盤的目標(biāo)競爭對象。如果和筆記本鍵盤(競爭對象)相比,可能貴不了太多,但可以做到超薄和可彎曲。”村田工程師向筆者詳細(xì)介紹道。
村田的智能照明產(chǎn)品是以ZigBee協(xié)議來開發(fā)的。智能照明可以對LED亮度、顏色和色溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。除了智能照明外,其智能家居方案中還有通過手機(jī)、平板、遙控器等,對窗簾、門鈴、空調(diào)等設(shè)備的控制。
此外,村田展示了世界最小的RFID標(biāo)簽,可以用于防偽、計(jì)數(shù)以及PCB板生產(chǎn)流程的追蹤。這款標(biāo)簽是超高頻(860~925MHz)的標(biāo)簽,它和PCB結(jié)合可以傳輸1至5米。另外村田還有13.56MHz的高頻標(biāo)簽,在其中加入了天線。“市面上流行的是二維碼和紙張RFID標(biāo)簽,而村田的標(biāo)簽是幾乎看不見的、可以表貼的標(biāo)簽。該標(biāo)簽還有一定存儲空間,相對于二維碼,其讀寫范圍更遠(yuǎn),且可以封裝在塑料設(shè)備之內(nèi),不會由于油污染、人為損壞等而造成不能讀寫。另外還有加了I2C接口的標(biāo)簽,它可以和MCU通信,讀取MCU信息并對MCU進(jìn)行控制。”村田工程師表示。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號調(diào)節(jié)器, 以推動不斷增長的IO-Link市場
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 一文掌握UV LED在空凈消殺領(lǐng)域的主要應(yīng)用
- 聚焦汽車智能化與電動化︱AUTO TECH 2025 華南展11月,已全面啟動,邀您共精彩!
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
車載以太網(wǎng)
車載娛樂
充電
充電電池
充電器
充電樁
觸控屏
觸控顯示
觸摸開關(guān)
傳感技術(shù)
傳感器
傳感器模塊
船型開關(guān)
串聯(lián)電阻公式
創(chuàng)智成
磁傳感器
磁環(huán)電感
磁敏三極管
磁性存儲器
磁性元件
磁珠電感
存儲器
大功率管
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容