感知世界的传感器解决方案

MEMS 麦克风使机器能够“听到”清晰的音频

得益于行业领先的技术，英飞凌推出了一系列适用于汽车、工业和消费应用的XENSIV™传感器，包括满足最高级别汽车质量标准AEC-Q103-003的高性能微机电系统（MEMS）麦克风、用于基于雷达的驾驶员辅助系统的RASIC™ 77 GHz芯片，以及用于高容量智能家居和建筑自动化应用的光声光谱（PAS）CO2传感器。   英飞凌的新款XENSIV™ IM73A135 MEMS麦克风支持一流的信噪比（SNR）73 dB，具备高声学过载点135 dB SPL，可实现清晰的音频拾取。这款高动态范围麦克风尺寸仅为4×3x1.2 mm3，基于英飞凌的新型密封双膜（SDM）MEMS技术，能够改进装配过程中的处理性能。IM73A135让设计师能够实现之前仅由驻极体电容麦克风（ECM）达到的高音频性能水平，同时拥有MEMS技术固有的优势。   基于迷你化对称麦克风设计，英飞凌的SDM MEMS技术采用与高端录音工作室使用麦克风类似的工作原理，来实现高度线性输出信号。英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风的典型应用包括：相机、摄像机和会议系统的高质量音频采集；智能音箱的语音用户界面；家居自动化及物联网设备；耳机的主动降噪；预测性维护、安全或安防应用的音频模式检测。

MEMS 麦克风使机器能够“听到”清晰的音频

在运动检测应用中，雷达技术相比于被动红外（PIR）技术具有许多优势，包括更高的精确度和对检测对象的更精确测量，为速度检测和运动感应的新功能铺平了道路。这些先进功能使得机器人、汽车、智能家居设备甚至灯具等各种“物体”能够“看到”其周围环境并作出动态响应。   英飞凌提供广泛的 XENSIV™ 毫米波雷达传感器产品组合，以支持广泛的工业、家居和消费类应用，包括目前市场上最小的 24 GHz MMIC，这也是目前市场上最大且集成度最高的 24 GHz 雷达收发器系列。此外，英飞凌还推出了一整套汽车雷达 24/77/79 GHz 前端单片微波集成电路（MMIC）（RASIC™），可以支持所有从安全关键应用（例如自动紧急制动）到驾驶员辅助的应用。   英飞凌的 XENSIV™ 传感器系列还包括多普勒雷达和调频连续波（FMCW）雷达系统。该产品组合提供了市场上最小的 24 GHz MMIC，以及目前市场上集成度最高且规模最大的 24 GHz 雷达收发器系列。   这些 24 GHz 和 60 GHz 雷达传感器覆盖了广泛的应用领域，其中许多基于运动检测触发系统，例如照明解决方案、自动门、摄像机和安全系统或智能家居设备。雷达技术具有较小的系统尺寸、更高的精确度以及对检测对象的更精准测量，还能够根据天线配置确定运动物体的方向、速度、距离，甚至确定运动物体的位置。

高精度传感器，可以“嗅探”二氧化碳

由于新冠疫情（COVID-19）的影响，人们对室内空气质量的关注进一步提高。特别是，二氧化碳（CO2）可能对健康和生产力产生负面影响，导致困倦和头痛。智能室内空气质量传感器可以检测到CO2水平上升，并提醒用户或触发系统响应。考虑到CO2与气溶胶浓度之间的关系，CO2传感器有助于减少疫情传播。此外，CO2传感器还可以支持需求控制通风，从而提高能源效率并显著节省能源成本。   英飞凌的PAS CO2传感器在一块印制电路板（PCB）上集成了光声式换能器，包括声学探测器、红外光源和光学滤波器、用于信号处理的微控制器，以及用于驱动红外光源的MOSFET芯片。与非色散红外（NDIR）CO2传感器相比，声学探测器的优异灵敏度结合集成PCB设计可以将空间需求减少超过75%。   英飞凌的PAS CO2传感器是一款超小型、高质量、高精度且具有成本效益的CO2传感器。英飞凌在MEMS技术领域的领先地位是实现这一独特且精准CO2检测方法的基础。可靠的CO2测量可以智能监测室内空气质量，从而提升健康、生产力和整体福祉。这些特性使PAS CO2传感器非常适合用于建筑自动化应用，并可集成到消费级物联网设备中，例如空气净化器、温控器、婴儿监控设备、唤醒闹钟和智能音箱。

能够“感知”周围环境的超声波传感器

接近传感器是一种非接触式的方法，可以用于提供简单的“存在/不存在”逻辑，或者精确测量物体的确切距离。市场上有许多不同的接近传感器选项，涵盖了各种感应技术，包括超声波、光电、激光测距仪和感应传感器，这些都非常适合从几英寸到几十英尺的中等范围检测。考虑到拥有成本和部署的挑战，超声波传感器通常是整体上最佳的解决方案，因为它们成本低，能够检测存在和距离，并且易于使用。   Same Sky 是一家业界知名的超声波传感器供应商，其超声波传感器系列范围从 0.2 到 18 米，提供带有模拟输出的发射器、接收器和收发器选项。这些超声波换能器型号安装在紧凑的铝制或塑料外壳中，配有通孔安装，额定电压在 80 到 180 Vdc，在各种检测、距离和接近感应应用中提供准确的测量。   Same Sky 的超声波接收器可以将超声波转换为电信号，拥有 75 度或 80 度的波束角，额定距离最长可达 18 米，额定频率为 39 kHz。Same Sky 的超声波发射器用于将电信号转换为超声波，额定距离最长可达 18 米，额定频率为 23 至 40 kHz，波束角为 75 度或 80 度。Same Sky 的超声波收发器将发射和接收功能集成到一个单一设备中，为用户提供了简化的距离测量、物体检测和接近感应解决方案。

KNX技术：为智能建筑与电动汽车之间搭建桥梁

KNX 是全球领先的建筑自动化技术标准，具有灵活性、个性化、安全性和可靠性。它还提供了集成的未来技术解决方案，既节省时间又易于安装。这是一种实现自动化梦想的国际标准。KNX 还能将电动汽车充电站无缝集成到智能建筑能源管理系统中。通过这种方式，KNX 在电动汽车与建筑自动化之间建立了开创性的桥梁。   KNX 技术基于 ETS 工具，用于确保所有设备、安装系统及充电站在智能家居与建筑中进行最佳且安全的交互，同时实现顺畅的配置和调试。 ETS 是“工程工具软件”（Engineering Tool Software）的缩写。ETS 是一套全新一代的智能自动化软件。它是一款独立于制造商的配置软件工具，用于设计并配置基于 KNX 系统的智能家居与建筑控制安装。ETS 是运行于 Windows© 平台上的软件。   通过将充电站智能地集成到智能家居或建筑的 KNX 能源管理系统中，用户可以使用自己的发电源，比如光伏系统，通过 KNX 为电动汽车充电。该系统甚至可以连接多达五个来自不同制造商的充电点，并高效利用清洁能源为电动汽车充电，从而确保本地网络和电网的稳定性。   此外，KNX 技术可用于实现自动化，且只需一个系统即可确保所有组件通过统一语言进行通信，无论您是想控制照明、百叶窗、安防系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、信号及监控系统、服务和建筑控制系统的接口、远程控制，还是音频和视频控制。所有这些功能都能通过统一的系统实现，从而使家庭与建筑控制更加便捷。

带电压调节器的微型KNX收发器

针对KNX应用，意法半导体（STMicroelectronics）推出了STKNX，这是一种带有电压调节器的小型KNX收发器。这是一款用于KNX TP通信的收发器设备，采用小巧封装设计，仅需少许外部组件即可实现非常紧凑的KNX节点设计，并通过简单的接口与微控制器连接，从而可以轻松替换离散的物理层组件。   STKNX设备具有两个集成的电压调节器，可用于外部应用，包括一个可选择的3.3 V/5 V、20 mA线性调节器以及一个可调节的1 V至12 V、150 mA高效DC/DC降压开关转换器。集成的KNX总线电源提取器支持高达30 mA的总线电流，可满足外部设备和STKNX收发器本身的供电需求。同时，根据KNX规范，限制了总线电流的斜率。STKNX确保与总线的安全耦合，并在总线断电时提供总线监控警告。   意法半导体还推出了EVALKITSTKNX，这是一个小型STKNX收发器的评估与开发套件，该套件集成了意法半导体的小型STKNX收发器电路板，并包含所有所需组件，用于评估STKNX电路性能并根据TP1-256标准在双绞线介质上开发KNX设备。通过使用Arduino和Morpho扩展连接器，该套件允许用户连接现有的STM32扩展板或开发自定义电路板，以实现KNX设备的完整原型开发。   意法半导体还推出了ST-LINK/V2-1板载调试器/编程器，为用户提供调试和编程软件环境所需的全部功能。无需单独的探针，只需通过USB连接即可。此外，还提供了一个HE10 20针连接器，用于通过串行线调试(SWD) 和 JTAG接口连接任何替代调试环境。

结论

通过各种传感器，机器能够感知环境状况并作出相应的反应，从而为人们的生活提供更多便利。本文章介绍的各种传感器可以帮助系统全面掌握周围环境的状态，并结合智能控制系统轻松控制相关设备，实现全自动化的理想生活。