Новости Hardware → сенсоры и сенсорные системы
Главная новость

Корейские учёные преобразуют тепло тела в электричество для гаджетов

Корейские учёные преобразуют тепло тела в электричество для гаджетов

Два южнокорейских исследовательских института ― Научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций (ETRI) и Технологический и научный институт Кореи (KIST) ― создали передовой термоэлектрический элемент для преобразования тепла человеческого тела в электричество. Разработка ведётся с 2017 года, но о завершении финальной стадии экспериментов сообщали только 15 января 2019 года.

Это не первая попытка добывать электричество с помощью разницы температуры тела и окружающего воздуха. Ранее максимально эффективный термоэлемент для подобных целей создали американские учёные с возможностью добывать около 20 мкВт с каждого квадратного сантиметра термоэлемента. Разработка корейских учёных добывает с каждого сантиметра термоэлемента в полтора раза больше ― около 35 мкВт.

Быстрый переход

CEA-Leti представила прототип датчика для спектроскопии с помощью смартфона

На проходящей в эти дни конференции SPIE Photonics West 2019 французский исследовательский институт CEA-Leti представил прототип датчика для оптико-акустической спектроскопии для установки в портативные устройства, включая смартфоны. Компактный датчик размером с монету включает полупроводниковый лазер среднего инфракрасного диапазона, электронные цепи из области кремниевой фотоники, которые могут обрабатывать не электрический, а оптический сигнал, а также специализированную SoC и необходимые для интеграции в мобильные устройства интерфейсы.

В лабораториях CEA-Leti (Godart/CEA)

В лабораториях CEA-Leti (Godart/CEA)

По словам разработчиков, современные датчики для оптико-акустической спектроскопии либо слишком большие, сложные и дорогие размером с «коробку для обуви» и ценой свыше 10 000 евро, либо миниатюрные и неточные. Новый химический датчик CEA-Leti сочетает небольшую стоимость, компактность и точность. Разработку можно использовать для мониторинга чистоты воздуха в помещении дома и в транспорте, для носимых датчиков опасности рабочих определённых профессий или для других целей, которые предполагают необходимость быстро с высокой точностью и с высокой степенью избирательности определить химический или бимолекулярный состав среды или вещества. Для любителей диет такие датчики наверняка окажутся сверхвостребованными.

На момент написания новости отсутствуют как подробности о разработке, так и её изображения. Во всяком случае, этого нет в официальном пресс-релизе института. Заявлено только, что датчик целиком выполняется на кремниевой подложке (чипе) и оперирует лазером в диапазоне от 2,1 мкм до 12 мкм. Основной трудностью было создать на чипе кремниево-фотонные цепи, которые могли бы управлять длинами волн в заданном диапазоне, а не настраиваться на одну длину волны, что для спектроскопии категорически не годится. Также в решении задействованы микроэлектромеханические матрицы (MEMS). О готовности перехода от прототипов к серийным изделиям также нет никакой информации.

Источник:

Bluetooth 5.1 принципиально улучшит позиционирование внутри помещений

В новой версии 5.1 беспроводного энергоэффективного стандарта Bluetooth появится очень важная функция определения направления передачи сигнала. Это улучшит взаимодействие между устройствами и до некоторой степени позволит им видеть друг друга в пространстве.

Когда речь заходит об определении местоположении, чаще всего имеется в виду спутниковая навигация, однако технология Bluetooth имеет ещё большее распространение, чем GPS. Особенно стандарт Low Energy, который появился вместе с Bluetooth 4.0 и широко используется в носимой электронике и таких продуктах, как крохотные метки, трекеры, маячки и многом другом.

Bluetooth 5.1 обеспечит новый уровень точности для функций приближения и позиционирования. Устройства будут информированы не только о близком расстоянии до источника сигнала, но и смогут указывать его направление. И порой речь будет идти о сантиметровой точности.

Учитывая, как много нас окружает передатчиков Bluetooth, многие из которых оснащены и другими технологиями навигации, новая версия стандарта должна принципиально улучшить позиционирования. Особенно это востребовано внутри зданий или на производствах, где сигналы спутников недоступны. Но технология найдёт не менее важное применение и на открытых пространствах вплоть до сферы организации движения на парковках и дорогах.

Хотя разработчики устройств и приложений уже могут опираться на основные спецификации Bluetooth 5.1, подробно описывающие ожидаемые и поддерживаемые функции, пройдёт некоторое время, прежде чем продукты получат способность определения направления.

Источник:

Toshiba разработала двойную солнечную панель с эффективностью до 40 %

Несмотря на скептицизм, солнечные электростанции стали массовым явлением. Особенно это заметно в Японии, где природные катаклизмы заставляют искать источники энергии без разрушительных побочных «эффектов» в случае повреждения электростанций. Всё это стимулирует поиск материалов и разработку уникальных конструкций для элементов солнечных панелей. Эффективность актуальных решений колеблется в районе 20 %, а этого недостаточно для дальнейшего удешевления «солнечного» ватта.

Солнечные панели на крышах зданий Центра запчастей Nissan Motor (NMPC) в Амстердаме

Солнечные панели на крышах зданий Центра запчастей Nissan Motor (NMPC) в Амстердаме

Одним из перспективных направлений для повышения КПД фотоэлементов для солнечных панелей считается создание двойных панелей с прозрачной и одновременно поглощающей свет верхней частью и нижней поглощающей частью из обычного кристаллического кремния. Такие панели поглощают свет в более широком диапазоне длин волн, что повышает их эффективность. Однако в производстве они в сотни и даже тысячи раз дороже, чем обычные панели из одного слоя кремниевых фотоэлементов.

Опытные двухслойные солнечные панели выпускаются с использованием внешнего прозрачного слоя из арсенида галлия. Эффективность таких панелей попадает в диапазон 30–40 %. Это на 50–100 % больше, чем в случае однослойных кремниевых элементов. Однако для массового производства использование подобных материалов видится экономически необоснованным. Исправить ситуацию с себестоимостью панелей пытаются разработчики компании Toshiba. Сообщается, что Toshiba разработала двойной солнечный элемент с эффективностью 30–40 %, но на основе закиси меди (Cu2O).

Опытный двухслойный солнечный элемент Toshiba с эффективностью до 40 % (25 х 25 мм)

Опытный двухслойный солнечный элемент Toshiba с эффективностью до 40 % (25 × 25 мм)

С помощью сложно контролируемого процесса специалисты Toshiba нанесли тонки слой светопоглощающей прозрачной плёнки из Cu2O на обычный кремниевый фотоэлемент. Проблема в точном дозировании подаваемого кислорода, поскольку на выходе может получиться как обычный оксид меди, так и чистая медь. При должной аккуратности на поверхности кремниевого фотоэлемента возникает плёнка с прозрачностью 80 %. Тем самым электричество от падающих солнечных лучей будет вырабатывать как верхний слой из Cu2O, так и нижний из кремния (с потерей 20 % излучения).

В компании обещают довести технологию производства двойных солнечных панелей с верхним слоем из закиси меди до коммерческого уровня в течение трёх следующих лет. Эффективность панелей должна лежать в пределах 30–40 %, но стоимость техпроцесса должна быть существенно оптимизирована.

Источник:

Робопса Sony aibo наделят обязанностями секьюрити

На днях мы сообщали, что компания Sony готовит новую цветовую модификацию робопса aibo под породу бигль, которая получит поддержку режима патрулирования помещений. Если брать шире, то режим «aibo Patrol» получат все модели Sony aibo после обновления в середине февраля прошивки до версии 2.0. Но это не просто новый режим, о котором мы поговорим ниже, это начало реализации новой концепции в эксплуатации роботизированных псов, которую Sony назвала «securitainment» (security and entertainment или, по-русски, безопасность и развлечение).

Концепцию securitainment компания Sony будет развивать в сотрудничестве с компанией SECOM CO., LTD (SECOM) и, потенциально, с другими компаниями. Компания SECOM ― это специалист по домашним охранным системам в Японии. Поскольку с прошлой осени робопса aibo компания Sony начала продавать в США, следует ожидать нечто подобное на американском рынке. Опираясь на разработки Sony в области ИИ, домашних развлекательных систем и робототехники и собственный опыт в охранных системах, включая IoT, SECOM разработает для aibo пакет охранных сервисов и режимов и представит это всё в виде развлекательных режимов aibo Patrol.

Следует напомнить, что в полную стоимость робопса aibo ($2900 в США) входит пакет услуг на связь с удалённым сервисом и облачное хранилище (в США ― это Amazon). На 3-летний период оплата приближается к $1000. На сервисе пёс хранит объём фотографий (не более 500 в зависимости от объёма каждой), настройки для уведомлений хозяев и разного рода программы. Режим «aibo Patrol», сообщает Sony, будет бесплатным. В рамках этого режима владелец робопса получит доступ к картам помещений (он, оказывается, ещё и карты рисует!), по которым гуляет aibo, и сможет назначать ему маршруты для патрулирования.

Патруль начинается в строго отведённое для этого время. Под мелодию из м/ф «Щенячий патруль» пёс начнёт двигаться по маршруту. Псу можно указать изображения и имена до 10 людей, которых он должен опознавать в ходе патрулирования или в процессе свободного поиска. Управление настройками идёт через приложение «My aibo» на смартфоне. События в патруле отображаются в специальном рапорте.

Для желающих расширить возможности aibo в июле этого года будет предложена премиальная подписка «aibo Premium Plan» с месячной оплатой $13,5 (1480 иен). Премиальная подписка разрешит удалённо посылать робопса на патрулирование даже за пределы дома (на улицу), просматривать в реальном режиме времени статус пса в процессе патрулирования и немедленно получать уведомления об обнаружении требуемой персоны. При этом устраняется лимит на 500 сохраняемых удалённо фотографий (фотографируй сколько душе угодно), а фотографии будут упорядочены в дневник. Это компания называет «глубже интегрироваться с семьёй» и «не забывай неповторимые моменты».

Наконец, летом Sony планирует сделать API web для работы с aibo доступным для публичного использования с целью создания новых сервисов. Но для коммерческой реализации сторонних разработок потребуется приобрести лицензию Sony. Всё это похоже на жизнь за зеркальным стеклом. Владельцы роботизированных собак не видят за собой постоянной слежки, но это не означает, что её нет. Сто лет назад Евгений Замятин как в воду глядел...

Источник:

Xiaomi представила новый сенсор для сканирования отпечатков пальцев, встроенный в экран

Компания Xiaomi анонсировала новую технологию для сканера отпечатков пальцев, встроенного в экран, которая устраняет две основные проблемы, связанные с использованием такого способа идентификации, улучшая пользовательский опыт.

Xiaomi утверждает, что её новая технология позволит пользователям разблокировать свои устройства одним касанием, что сложно выполнить с технологией нынешнего поколения. В настоящее время пользователям нередко приходится по несколько раз сканировать отпечатки пальцев, чтобы разблокировать устройство.

Кроме того, компания сообщила, что также была увеличена площадь сканирования отпечатка пальца пользователя при разблокировке устройства.

Пока неясно, какие из будущих устройств компании будут оснащены усовершенствованной технологией биометрической аутентификации. Предположительно, им станет грядущий флагманский смартфон Xiaomi Mi 9.

Среди выпускаемых Xiaomi в настоящее время устройств лишь смартфоны Mi 8 Pro и Mi 8 Explorer Edition имеют встроенный в экран сканер отпечатков пальцев. Даже новейший флагман компании Mi Mix 3, отличающийся максимально возможным соотношением площади экрана и фронтальной поверхности корпуса, имеет дактилоскопический датчик на тыльной панели.

Источник:

Европейские разработчики создали доступный «электронный» медицинский пластырь

В рамках выставки CES 2019 бельгийский исследовательский центр Imec и нидерландский центр прикладных научных разработок TNO представили недорогой одноразовый медицинский пластырь со встроенной системой мониторинга жизненных показателей человека. Разработка обещает оказаться на порядок дешевле, чем современные решения аналогичного назначения. В то же время повышен уровень комфорта ношения пластыря и длительность его активного использования (автономной работы).

По словам разработчиков, существующие аналоги следят за жизненными показаниями пациентов не больше 4 дней. Новый пластырь со встроенной SoC Imec MUSEIC V3 работает от установленной в него батареи не меньше семи дней. Батарея, кстати, выполнена из материалов, не содержащих вредные для экологии соединения, и может быть утилизирована без специальных предосторожностей. Собственно, пластырь со всей его электроникой — это изделие разового применения и выбрасывается после использования.

Применение «электронных» медицинских пластырей облегчает пациентам жизнь в процессе выздоровления без необходимости посещать врача. Пациент может быть выписан раньше положенного срока и завершать лечение дома с удалённым слежением со стороны лечащего врача за жизненными показателями. В новом пластыре кроме слежения за активностью сокращения сердечной мышцы есть акселерометр, который позволяем судить о физической активности пациента. В наличии схема замера сопротивления кожного покрова, потливости, температурных показателей и главное новшество — датчик определения степени насыщения крови кислородом (SpO2). Своевременные показания датчика SpO2 могут предотвратить остановку дыхания и остановку сердца, что делает разработку особенно ценной.

Пластырь изготовлен из толерантных к кожному покрову биосовместимых материалов. Базовая подложка — тонкая, гибкая и эластичная — выполнена из термопластичного полиуретана. Большинство электронных компонентов пластыря изготовлены методом печатной электроники. Контакты для снятия показаний жизнедеятельности сухие. Липкий слой содержит состав на основе силикона. О начале коммерческого производства разработки не сообщается. С образцами можно было ознакомиться на стенде Imec на CES 2019.

Источник:

Apple заинтересовалась сенсорами Sony для 3D-камеры

В Сети появились сообщения о большом интересе, проявленном Apple к датчикам для 3D-камер производства компании Sony.

Используемая в них технология ToF (Time of Flight) с определением дальности до объекта на основе измерения времени движения световых импульсов до него и обратно считается более точной, чем применяемая Apple в системе камер TrueDepth смартфонов iPhone и планшетов iPad технология структурированного света.

Ответственный в Sony за выпуск сенсоров генеральный менеджер Сатоси Йосихара (Satoshi Yoshihara) заявил, что компания планирует начать производство своих 3D-чипов нового поколения следующим летом, чтобы удовлетворить спрос «нескольких» производителей смартфонов. Издание BloombergQuint утверждает, что речь идёт, в том числе, об Apple. Издание сообщило, что Apple заинтересована во внедрении этой технологии, но не уточнило, поступила ли эта информация от Sony или от анонимного источника.

Источник:

Samsung и SK Hynix ныряют в производство CMOS-датчиков, память в опасности?

В руках южнокорейских компаний Samsung и SK Hynix свыше 70 % мощностей для производства компьютерной памяти. Поэтому не стоит удивляться, что когда кто-то из них выражает сильное желание заняться чем-то посторонним, это не проходит мимо нашего внимания. А решили они заняться модной темой — выпуском датчиков изображений автомобильного назначения. Впрочем, не только автомобильного, но эта точка роста обещает цвести и пахнуть особенно сильно. В целом, по мнению аналитиков компании IC Insights, рынок датчиков изображения обещает вырасти с $13,7 млрд в 2018 году до $19 млрд в 2022 году, и было бы грех этим не воспользоваться.

Ещё в октябре компания Samsung представила серию и бренд датчиков CMOS для автомобильных систем — ISOCELL Auto (плюс процессоры Exynos Auto). На этой почве Samsung удалось даже наладить первый контакт с автопроизводителем, которым стала Tesla. С учётом скромных объёмов производства Tesla, для Samsung этот контракт можно рассматривать только в качестве выстраивания мостов к крупным производителям автомобилей. И первым звоночком для рынка DRAM становится намерение Samsung перевести определённую часть линий завода 11-Line в Хвасоне (Hwaseong) с выпуска DRAM на производство датчиков изображения.

О серьёзных намерениях Samsung по поводу производства CMOS-датчиков свидетельствует то, что под конец года компания начала реорганизовывать подразделение по выпуску полупроводников и создала отдельную группу по разработке и продвижению датчиков изображения. В составе подразделения System LSI выделена структура DS Division (Device Solution), которая займётся планированием, разработками и продажами датчиков.

Компания SK Hynix может считаться новичком на рынке CMOS-датчиков изображения. Но ей туда тоже надо, и она уже рассчитывает получать от этого рынка ежегодно до 1 трлн вон ($900 млн). Поскольку она запоздала с выходом, её удел — датчики младшего и среднего уровней, куда автомобильные датчики изображения вписываются безо всяких вопросов. Выпускать их компания планирует в рамках контрактного производства, в частности — в Китае. Для продвижения датчиков в SK Hynix придумали интересный ход — продавать их своим традиционным клиентам в комплекте с партиями DRAM. «А если не будут брать — отключим газ». На CES 2019 SK Hynix обещает показать разработки в области CMOS-датчиков.

wsj.com

wsj.com

Кстати, SK Hynix вместе с LG Electronics инвестировали в американский стартап AEye, который отметился разработкой датчика iDAR, сочетающего LiDAR, CMOS высокого разрешения и микроконтроллер с ИИ с особым алгоритмом. LiDAR захватывает изображение, а остальная электроника фильтрует и обрабатывает картинку с высокой степенью очистки от мусора. Возможно, из этого что-то и выйдет. Компания LG Electronics, как и Samsung в конце этого года создала группу для продвижения датчиков изображения — «autonomous navigation task force». Сейчас туда производится набор программистов, имеющих опыт работы с оптическими датчиками и разработки программ для обработки изображений.

Источник:

В квартиру по отпечатку пальца: Japan Display запускает производство сенсоров на стекле

Без малого год назад японский производитель малоформатных LCD-экранов компания Japan Display (JDI) сообщил о завершении разработки интересной технологии производства дактилоскопических датчиков. Инженеры JDI совместили сенсорную емкостную технологию распознавания и стеклянные подложки LTSP (низкотемпературный поликристаллический кремний). Тем самым они открыли возможность выпускать дактилоскопические датчики на стеклянной основе.

Слева большая стеклянная подложка с множеством датчиков, справа отдельный модуль дактилоскопического датчика на стекле (JDI)

Слева большая стеклянная подложка с множеством датчиков, справа отдельный модуль дактилоскопического датчика на стекле (JDI)

Во-первых, это красиво. Стеклянным датчикам можно обеспечить симпатичную и информативную подсветку (открыто или закрыто). Во-вторых, производство на стеклянных субстратах существенно дешевле, чем на кремниевой подложке и при этом без ощутимой потери в качестве распознавания. На фотографии, предоставленной компанией, например, датчики выполнены на субстрате поколения 4G со сторонами 720 × 600 мм. Это намного больше, чем площадь пластины диаметром 300 мм, крупнее которой в серийном полупроводниковом производстве ничего нет.

Наконец, стеклянная основа, в отличие от кремниевой основы, может быть прозрачной и даже относительно гибкой. Это открывает перед разработчиками решений массу возможностей для реализации идей в дизайне. Компания JDI, кстати, на следующем этапе освоения технологии производства датчиков на стекле обещает организовать выпуск сенсоров на прозрачных и гибких стеклянных подложках.

Пример использования дактилоскопических датчиков на стеклянной основе (Japan Display)

Пример использования дактилоскопических датчиков на стеклянной основе (Japan Display)

В данный момент, как сообщается в пресс-релизе производителя, компания приступила к массовому производству обычных дактилоскопических датчиков на стеклянной основе. Японский производитель ожидает высокий спрос на стеклянные датчики для выпуска дверных замков нового поколения с аутентификацией по скану отпечатка пальца. Отмечается, что на такие замки сейчас высокий спрос в Китае, а в перспективе дактилоскопические датчики на стекле обещают появиться на дверцах автомобилей. В компании Japan Display уверены, что повсеместное распространение дактилоскопических датчиков в смартфонах плавно распространится на привычную жизнь пользователей в виде электронных замков от домов и квартир и в качестве решения для разблокирования дверей автомобилей.

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥