【2017 工业周在线研讨会热门问答】TI 在智能家电领域的新型传感技术 FAQ —— 5.2 新增 17 个问答

TI 在智能家电领域的新型传感技术篇
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NEW! 5 月 2 日更新 17 问
Q: TI的智能家居系统,有成熟厂家在用吗?                A: 有,目前有家电市场上的核心厂商在使用TI的方案,目前只要集中在无线连接的产品WiFi,蓝牙,ZigBee等,例如无线的灯光控制等。传感器部分有温度传感器等。   Q: 有没有语音控制或者声音识别的智能家居系统? A: 有,TI的语音方案主要是简单的命令识别,TI提供语音识别的输入模拟前端方案。   Q: 这个新型传感,跟传统的传感,“新”在什么地方,能检测人体温度,人的简单活动,或者空气的PM值,湿度?      A:  本次技术培训的“新”体现在电感,电容原理的传感器,高分辨率TOF的前端方案,还有针对传统温湿度方案典型问题的新的处理方法,例如湿度传感器的防尘问题。针对人的简单活动,TOF方案能够实现,TI方案作为深度检测的前端方案,后级需要处理器算法对深度图像进行分析,最终实现。     Q: 家居智能的连接方式,智能组网技术?还有功耗方面? A: 针对不同的连接要求,有不同的连接方式。对于连接的通用性,WiFi以及BLE能够易于与家居环境中的路由器网关等连接,支持点对点以及十几到几十的节点设备的组网连接。针对多接点连接也有使用ZigBee方案,侧重组网的能力。同时也有针对私有协议的方案,使用通用的2.4G方案,用户在协议称定义自己的通讯方案。    Q:  TI传感器有哪些适合于蓝牙? A: TI的很对传感器使用数字接口,方便与MCU或者带MCU的蓝牙驱动器连接。    Q: 无线节点,布局智能家居,现在蓝牙不能组网,感觉很受限 A:  TI目前推出了蓝牙5.0的方案,支持Mesh网络的连接,可以优化多节点组网的问题,请到TI官网中找到最新的资料。    Q:  LDC的检测距离怎么样? A: LDC的检测距离与感应线圈的大小有直接关系,一般认为检测距离大概与线圈直径相关,可以到TI的Webench设计软件下输入你的设计要求,检验方案是否可以实现。   Q: 电感式的触摸覆盖物厚度最大是多少? A: 没有具体要求,设计关键点在于手感力度,以及金属形变的程度,对于按键应用,要求金属形变在10um左右比较合适。   Q:  LDC1312一个集成电路可测量多少 个传感器?      A:  LDC1312 为两通道,LDC1314为四通道   Q: 玻璃上也可以使用吗?手指影响LC参数大吗? A: 纯粹的玻璃不能被检测到,LDC使用的涡流感应的原理,需要一个金属导体。同时人体的LC对感应没有影响。   Q:  TOF能不能进行物体轮廓及大小识别? A: 首先TOF是一个3D的深度传感方案,使用TI的TOF可以得到传感器探头前方空间的空间距离信息,得到的反馈信号是一个点阵下的深度。处理器可以根据某个相同深度的数据,连接并描绘出轮廓,例如人的轮廓。并通过提取轮廓特征来识别,识别算法类似于图像识别。   Q:  TI的TOF样板目前能支持到什么程度,用户还需做哪些开发工作? A: 由于TI提供的是TOF的前端检测方案,目前TI直接的支持是芯片硬件的设计,以及Linux下的驱动,用于需要自行对顶层识别的算法进行设计,同时TI在国内有几家核心第三方设计公司,在处理算法方案上进行合作,以向终端客户提供支持。    Q:  LDC1312特点有哪些? A:  LDC1314是一个电感的测试方案,使用的涡流感应的原理,谐振网络的频率非常高,高达1-10MHz, 这样的方案抗干扰性比较好,同时测试速度也比较快。    Q:  TOF测量的最近距离有多远? A:   TOF能实现厘米级甚至到毫米级的检测,检测范围大概是30米以内,主要考虑驱动信号以及反馈信号的强度。属于中长距离的检测方案。   Q:  LMT70怎么应用到医疗体温计里面,芯片会不会做的测温不均匀呢? A:   IC左右的温度测量线性度会比NTC做的要准确一些,但系统级的精度以及线性度还是建议做校准,同时也可以用高进度的热敏电阻做方案设计,TI同样有高精度的桥式差分ADC配合方案。   Q:  TOF能不能做10厘米级别距离的测量? A:   TOF能实现厘米级甚至到毫米级的检测,检测范围大概是30米以内,主要考虑驱动信号以及反馈信号的强度。属于中长距离的检测方案。   Q:  TOF是怎么检测形状的呢? A:   首先TOF是一个3D的深度传感方案,使用TI的TOF可以得到传感器探头前方空间的空间距离信息,得到的反馈信号是一个点阵下的深度。处理器可以根据某个相同深度的数据,连接并描绘出轮廓,例如人的轮廓。并通过提取轮廓特征来识别,识别算法类似于图像识别。

第一批 18 问 Q: 请着重讲一下应用功耗问题。 A: TI解决方案在功耗上做得非常出色,例如HDC1080在工作状态下的电流仅有190uA,待机时更是只有100nA. 参考设计TIDA-00374TIDA-00484等可使得在钮扣电池供电的情况下使用寿命达到10年以上。 其他可详见规格书    Q: 现在主流的都是通过WiFi和蓝牙吗? A: 目前由于移动终端以及网关主要使用蓝牙以及WiFi,基于连接的便捷性,大多智能家居厂商都会使用两者之一,另外市场上也有使用私有协议的2.4G的接口方案。    Q: 无线连接与低功耗怎么平衡?特别是对于电池设备 A: 首先是采用低功耗的MCU以及传感器,另外就是系统的工作间隙时间,工作频率越低,时间会长一些。另外也可以通过使用带使能功能的万博国际娱乐,直接关掉系统,进入更低的待机功耗。
   
Q:  TI现在推的sensor有哪些是用在家居方面的? A:  TI的解决方案在家具方面应用也有很多,例如,温度、湿度传感器HDC系列,电容式传感器FDC系列及电感式传感器LDC系列(可用于UI人机接口,接近感应,手势识别等),另外还有磁、超声、光电、气体/化学感应等,可参考官网 http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/sensing-products/sensing-products-overview.page     Q: 可靠性怎么样?抗干扰能力如何?               A:  TI解决方案通过优化设计,在可靠性方面优于竞争对手,例如温湿度传感器通过将传感窗口的特殊处理,使得长久可靠使用不会因为灰尘覆盖而失效,数字接口使得长距离信号输出更加可靠    Q: 新型传感技术在监测方面有哪些优势? A: 更加可靠,实时性更好,用户使用更加方便,传输距离更远    Q: 功耗、使用寿命、可靠性,这些怎么样? A: 功耗是TI传感器产品的优势,同时TI的工艺流程管理同样保证的芯片对的可靠性以及芯片寿命,至于应用级的可靠性要依赖于系统的设计,例如纠错,系统警告等软件处理机制。    Q:  TI 有没有照度传感器,性能如何? A: 暂时没有照度传感器    Q:  TI有没有气体传感器,有哪几种?性能如何? A:  TI现有气体/化学感应传感器模拟前端LMP91***系列,具体可参见官网http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/sensing-products/gas-chemical-sensing-afes/gas-chemical-sensing-afes-overview.page    Q: 数字温度传感器是否可以取代电阻式温度传感器? A: 数字式温度传感器将逐步取代传统电阻式温度传感器,因为数字式传感器有着更高的精度、更好的线性度、更加便捷的多节点联结、更加方便的接口,是电阻式温度传感器无法比拟的    Q: 智能家居针对用户可以提供哪些技术支持? A: 免费样品,官方论坛,FAE技术支持,参考设计全套设计文件(原理图、LAYOUT、BOM、源代码、DEMO板)等    Q: 传感器能否有多种封装形式? A: 可以,可根据客户需求量制作满足要求的封装    Q: 触摸到底什么方式是最好呢? A: 没有最好一说主要看应用场景,普通按键的话带有电容触摸IO的MCU基本可以覆盖。远距离的就需要用专用的驱动器,例如TI的FDC系列。同时如果在面板上做触摸,可能要用到LDC系列的传感器前端。    Q: 刚才讲LDC主要是检测金属,人体手指接近能检测到吗? A:  LDC使用的是金属耦合磁力线的原理,需要金属参与,纯粹的人体手指不能检测到,检测人体可以用电容传感器方案。    Q: 电感式的感应距离能有多少? A: 测量范围大概是2cm以内,测量精度大概为5um,测量方位受线圈传感器大小影响。一般认为检测距离等于0.5-1倍的线圈直径。    Q: 电感触摸的精度如何? A: 测量范围大概是2cm以内,测量精度大概为5um,精度受传感器线圈大小影响。    Q: 旋钮式的是不是寿命比较短,似乎那种轻轻感知的触摸比较寿命长? A: 旋钮式寿命会比较长,主要原因是这种方式使用非接触式方案,不存在金属触点接口,不存在老化问题,该方案考验的是结构的可靠性。    Q: 扫地机器人感知能力是不是还有发展空间? A: 当然,主要体现在几个方面,1导航地图的感知建立,2扫地算法的优化,3,智能连接与语音控制等方面   

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