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TDK慕展展示多项核心传感器技术,赋能边缘AI与物联网的低功耗解决方案

原创
05/07 16:58
2051
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在2025慕尼黑上海电子展期间,作为一家深耕电子技术与传感器领域的全球领先公司, TDK的工作人员对与非网记者详细介绍了TDK的多项核心技术突破,包括超低能耗神经形态元件——自旋忆阻器技术、边缘状态基准监测(CbM与PdM)解决方案、“Trusted Positioning”等其它一系列产品。

温度与压力传感解决方案如何赋能热泵?

随着电动汽车的快速发展,传统的燃油车热管理系统在新能源车中面临巨大的挑战。传统燃油车通过发动机的余热来实现车内的制热,而纯电动汽车则没有这一优势。在寒冷的冬季,这一问题尤为突出:如果直接使用电池进行制热,电池的能量消耗将急剧增加,严重影响车辆的续航能力。

解决这一问题的方案之一便是热泵技术。与传统空调系统不同,热泵技术利用热交换原理,既能够在夏季提供制冷效果,又能在冬季实现制热功能。而热泵的高效工作依赖于精确的温度和压力控制。为了确保热泵系统能够在低温环境下高效运行,TDK展示了两款关键的传感器:表面贴装型温度传感器和插入式温度传感器。

表面贴装型温度传感器:这种传感器设计用于直接安装在冷媒管道的外部,能够无损地测量冷媒温度。其特点是稳定性高,避免了冷媒外泄的风险,并适用于工业设备或家用热泵系统。这种传感器的响应速度略显迟缓,但在稳定性和长时间运行的可靠性上有着显著的优势。

插入式温度传感器:相比之下,插入式传感器能提供更快的响应速度,特别适用于对温控要求极为严格的场景,尤其是新能源汽车中对热泵系统的精确控制。这种传感器通过直接插入冷媒管道,实现更加迅速的温度监测,为新能源汽车在低温环境中的高效制热提供了保障。

除了温度传感器,TDK还展示了其集成式温度加压传感器——P加T传感器。这种传感器将温度与压力测量合为一体,不仅减少了客户的安装工作量,还有效降低了系统的复杂性。通过这种集成设计,TDK提供了一种紧凑、高效且更加可靠的解决方案,尤其适用于空间有限的应用环境。

在热泵系统的设计中,压力控制同样至关重要。TDK采用了基于MEMS硅压阻技术的压力传感器,这种传感器相较于传统的陶瓷压力传感器,具有体积更小、重量更轻、精度更高的优势。MEMS技术不仅提升了传感器的测量精度,还能在高动态环境下提供快速响应,满足热泵系统对压力传感的严格要求。

尤其是在新能源汽车的热泵系统中,这种高精度的压力传感器能够确保冷媒的流动与温度控制精度,确保系统的高效稳定运行。通过TDK的MEMS技术,汽车厂商可以更好地监控冷媒的压力,保证热泵系统能够在各种复杂的外部环境中,特别是低温环境下,依然能够维持出色的能效表现。

除了新能源汽车,工业制冷、家电及商用空调系统也是TDK热泵传感器技术的应用场景。工作人员介绍,TDK的表面贴装型温度传感器和插入式传感器被广泛应用于工业空调系统,尤其是在对温控精度有极高要求的场景中。无论是在气候严寒的地区,还是在需要24小时稳定运行的环境中,TDK的传感器都能提供无缝的温控支持,确保设备长期稳定运行。

全彩激光模块 (FCLM)全面提升智能眼镜性能

智能眼镜受到了越来越多消费者和企业的关注,但普遍面临一些问题,特别是在体积、重量和能耗方面,这使得智能眼镜的佩戴舒适性和续航能力大打折扣。为了解决这些问题,TDK公司开发了一款全彩激光模块。

这个模块的最大特点之一就是体积和能耗的优化。TDK的激光模块采用了平面光导波技术,这使得其体积相对更小,仅为同类产品的1/10。同时其功耗仅为400mw,能效也得到极大提升。传统OLED技术需要使用LED显示屏将图像显示出来,并通过光的折射和放大将其呈现给佩戴者,结构较为复杂且能耗较高。而TDK的激光模块则通过将激光直接投射到视网膜上进行成像,省去了显示屏和折射的环节,减少了结构复杂度,也降低了整体的能耗。这种低功耗和小体积的设计,不仅提高了设备的佩戴舒适性,也显著延长了智能眼镜的续航时间。

另外,传统智能眼镜通过屏幕将图像展示给用户,要求佩戴者的眼睛必须对焦才能清晰看到图像,这对于一些视力有问题的用户(如高度近视或远视者)来说可能会带来不便。而TDK的全彩激光模块采用了创新的视网膜投影技术,激光直接投射到用户的视网膜上进行成像。由于视网膜投影技术不依赖眼睛对焦,用户即使有一定的视力问题,也能够清晰地看到图像,免去了佩戴眼镜的麻烦。这对于提升智能眼镜的用户友好性具有重要意义,也为视力不佳的群体带来了便利,使得智能眼镜的使用更加普遍和包容。

对于长时间佩戴的智能眼镜而言,激光的安全性也是一个重要的考量因素。TDK的全彩激光模块在这一点上充分考虑了用户的安全问题。根据国际安全标准,激光模块的激光强度被控制在1毫瓦以下,射到眼睛上的实际激光功率更是可以达到微瓦级别,远低于日光灯的强度,因此即使长时间佩戴,这种激光也不会对眼睛造成伤害。

据介绍,TDK的全彩激光模块不仅适用于智能眼镜,也可广泛应用于其他消费电子和专业领域。由于其体积小、功耗低,激光模块可以在AR(增强现实)和VR(虚拟现实)设备中得到应用,还可以应用于激光投影仪、汽车前投影HUD显示系统,以及医疗领域的眼部疾病检测和视觉辅助产品。

在医疗领域,激光模块可以应用于眼部疾病的检测,尤其是视网膜扫描相关的应用。通过激光扫描视网膜,医生可以更为精确地进行眼科疾病诊断,帮助患者及时发现潜在的视力问题。此外,激光模块还可以被用于视觉辅助设备,帮助视觉障碍者更好地感知周围环境。

在现场,与非网记者看到TDK展示的样机分辨率为1080P。TDK工作人员介绍,尽管现有样机的分辨率较低,但通过提高MEMS振镜的振动频率,可以实现2K,甚至更高的分辨率。

TDK CeraCharge可充电固态电池,为物联设备提供更安全稳定功能

TDK的CeraCharge可充电多层陶瓷芯片是一款支持回流焊的全固态电池,其紧凑的EIA 1812外壳尺寸使其非常适合现代智能设备的设计。该电池的工作电压为1.6伏,容量为100μAh,采用陶瓷叠层技术,具备耐高温的特性。TDK工作人员表示,这款电池的目标市场主要是智能穿戴设备、电子信标和无线传感器物联网应用。尽管该电池的容量相较于市场上传统的电池产品有一定劣势,但它在小型化、耐高温和安全可靠性方面具有明显优势,尤其适用于微电流应用。据介绍,第二代CeraCharge电池正在研发中,预计能量密度会更高,可以满足更多高能量需求的设备。未来,TDK计划将这款电池的应用扩展到更多领域,特别是智能家居、电子信标和无线传感器等。

该电池的一个重要应用是智能家居系统中的能源收集。TDK通过将温度、湿度、气压等环境传感器与光电收集器结合,采用CeraCharge电池为传感器提供能源。其原理是利用环境中的光能为电池充电,充电后,电池则作为储能设备供电,驱动所有传感器并实时监测环境变化。数据通过无线传输进行处理,最终可在智能设备如手机上实时显示温度、湿度等信息。这种能量收集的方式,不仅使电池系统更加环保,还能有效减少对外部电源的依赖,实现真正的物联网自供电应用。CeraCharge电池的独特之处在于其固态电池技术,使得电池在使用过程中容量衰减的速度远低于传统电池。这意味着,CeraCharge能够在长时间内保持较为稳定的性能表现。固态电池的另一个优点是其安全性,相较于传统液态电池,固态电池具有更高的安全性,尤其在高温和高压环境下的表现更加稳定。

除了电池技术,TDK还展示了其他能量收集技术,尤其是光电和压力收集的结合方式。这些技术将进一步推动智能穿戴设备、信标和其他物联网设备的普及。

紧凑型超声波传感器模块及隐形传感器设计

TDK展出的超声波传感器模块基于压电陶瓷的压电效应,通过超声波探测障碍物的距离。这款紧凑型模块将压电陶瓷芯片、ASIC(专用集成电路)以及驱动电路进行了集成,从而提供了一个集成化的超声波传感器解决方案。相比传统的超声波传感器模块,客户通常需要单独采购IC和驱动电路,再进行组装使用,而TDK的设计则大大简化了这一过程,使客户能够更方便地进行直接使用,减少了组装过程中的复杂性和错误风险。

此模块的外壳采用了机械解耦材料,能够有效防止传感器模块因底部抖动而造成的探测误差。机械解耦的设计提高了传感器的稳定性和精度,特别是在高振动和高冲击的环境下。与此同时,TDK还为其超声波传感器模块增加了防尘和防水功能,达到了IP67级别防护标准。这使得其可以在恶劣的工业环境和汽车领域中广泛应用,满足高可靠性和耐用性的要求。

据介绍,该模块的探测范围为18至500厘米,而当两个模块一发一收配合工作时,探测范围可扩展至4厘米至500厘米。根据不同的应用需求,TDK的超声波模块可以实现多种功能:

第一个功能是距离探测,在单颗模块的情况下,能够探测18至500厘米的障碍物距离;在双颗模块配合工作时,探测范围为4至500厘米。这个功能可广泛应用于自动驾驶机器人以及其他需要障碍物避让的智能设备中。

第二个功能是表面识别。该超声波模块可以通过探测表面材质,区分不同的地面类型。例如,如果探测到的是水泥板,系统会识别为“水泥”,而如果是草地,系统会识别为“草地”。这种功能特别适用于割草机等设备,在探测到不同表面时自动调整工作策略,从而提高效率和安全性。

第三个功能是位置探测。在两个超声波模块共同作用下,模块能够精确地探测到障碍物的位置,不仅仅是其距离。通过这种定位功能,设备能够在接近障碍物时发出红色警报,提示操作人员或设备自动避让,确保工作区域的安全。

除了超声波传感器模块,TDK还展示了一款创新的Invisible Sensor(隐形传感器)。这种传感器几乎没有明显的外部痕迹,非常适合用于需要隐藏传感器的应用场景。尤其在汽车倒车辅助系统中,使用传统传感器往往需要在车身上开孔,这可能会影响到车辆的外观。而Invisible Sensor的设计使得这种影响几乎为零,在保证探测功能的同时,提升了整体美观性。

自旋忆阻器——Spin-Memristor减少AI设备能耗

当前,AI计算面临着巨大的能源消耗问题,尤其是在处理大规模数据和高频运算时,功耗需求非常高。

TDK的自旋忆阻器(Spin-Memristor)模仿人脑突触的高效节能运行模式,能够将传统人工智能设备的能耗降低至仅为其百分之一。这项突破性的技术,不仅为人工智能的普及提供了能效上的可能,也为未来智能设备的应用场景开辟了更广阔的前景。

据介绍,自旋忆阻器基于最新的磁阻效应原理,这一技术结合了TDK在硬盘驱动器(HDD)磁头磁性传感器方面的深厚技术积累。其原理是通过增加电阻来减少电流流动,从而实现功耗的显著降低。相比传统的计算芯片,基于自旋忆阻器的神经形态设备可以有效减少能源消耗,极大地提升AI计算的能效。

目前,TDK与法国CEA和日本东北大学合作,正在进行自旋忆阻器的开发,进展已经达到12英寸晶圆制造的阶段。然而,由于技术尚处于开发期,现场并未展示完整的产品demo。预计自旋忆阻器将在一年多后实现产品落地,届时将广泛应用于汽车和手机等行业。

尽管市场上其他公司也在研发类似的技术,但TDK凭借其在磁性传感器和硬盘驱动器技术方面的积累,依然具有显著的技术优势。据介绍,与GPU的功耗3115uW相比,基于自旋忆阻器的神经形态设备仅需8.1uW,功耗差距极为显著,这使得该技术在AI应用中展现出极大的潜力。

从这个图可以看出,与GPU电力消耗3115uW相比,基于自旋忆阻器的神经形态设备仅需8.1Uw。

边缘状态基准监测 (CbM) 解决方案,提升设备健康管理与预测性维护

针对智能工厂和工业4.0,TDK展示了其创新的边缘状态基准监测(CbM与PdM)解决方案。这一方案通过先进的边缘计算技术和人工智能算法,为工业设备提供实时监控和预测,帮助工厂在设备发生故障之前进行维护,从而降低停机时间和维护成本。通过其AutoML软件平台,TDK使得机器学习模型的搭建变得更加简单直观,用户只需通过网页界面即可完成数据收集、预处理、训练等关键环节。

TDK SensEI方案的核心是通过边缘计算进行实时数据采集和处理,确保工厂能够实时了解设备的运行状态,并及时识别潜在的故障。这一系统由多个组件组成,首先是无线传感器。这些传感器安装在设备上,负责采集设备的震动、温度等关键数据。震动传感器的设计非常精细,它能够捕捉到伺服电机、水泵等设备的微小振动变化,这些变化往往是设备故障的早期信号。

此外,温度传感器也被集成到系统中,它与震动传感器一起工作,通过多维度的监测来确保设备状态的全面把控。TDK的无线传感器可以通过蓝牙Mesh网络将数据传输到AI网关,网关负责将这些数据上传到云端,供工厂管理人员进行分析和查看。所有的分析和处理都在边缘计算层进行,数据不会立即全部上传到云端,这样既能减轻云端的负担,又能提高数据处理的实时性。

TDK SensEI解决方案的另一大亮点是它结合了边缘计算和机器学习技术。在收集到的数据基础上,系统会通过机器学习算法对设备的历史运行状态进行学习。当新的数据上传到平台时,系统会自动对其进行分析,识别出设备的潜在问题,并生成相应的预警信号。这种方式可以提前几分钟甚至十几分钟预测设备可能出现的故障,从而为工厂管理人员提供及时的维护信息,避免设备因故障停机带来的生产损失。

与传统的设备监控系统相比,TDK的SensEI方案能够实现更加精细和准确的故障预测。机器学习算法通过对大量历史数据的学习,能够识别出非常微小的异常信号,这些信号通常难以通过传统的监测手段检测到。更重要的是,系统在边缘计算层就完成了初步的数据处理,减少了对云端的依赖,提高了实时响应能力。

TDK的无线震动传感器是该系统的关键组成部分。传感器通过螺丝或AB胶固定在设备上,并能够实时监测设备的震动和温度。这些传感器内置有高精度的加速度计和温度传感器,能够检测到设备运行中的微小波动。震动传感器采用了三轴加速度计,这意味着它能够在三个不同的方向上同时检测震动,从而全面捕捉设备的运行状态。

除了震动和温度传感器,TDK还计划在未来加入更多类型的传感器,例如电流传感器等。这些传感器将进一步丰富数据的维度,为设备的健康监测提供更多依据。同时,TDK的传感器具有较长的电池寿命,无线传感器的电池可以持续工作2到3年,降低了工厂在维护过程中对电池更换的依赖。

TDK的无线传感器通过蓝牙Mesh网络将采集到的数据传输到AI网关,网关将数据上传至云端。TDK的AI网关不仅支持数据传输,还能够进行一些边缘计算处理。这一部分的设计是TDK方案的创新之处,网关的存在让数据处理不必全部依赖云端,从而避免了数据传输延迟和云端计算压力。数据首先在网关处进行预处理,只有必要的数据才会上传至云端进行深度分析,这一过程提高了系统的响应速度,也保护了设备数据的隐私安全。

在云端,工厂的负责人可以通过TDK提供的Dashboard平台查看每个设备的实时运行状态。Dashboard平台的界面清晰直观,用户可以方便地查看设备的各项运行参数和预警信息,帮助管理人员做出及时决策。

据介绍,TDK为SensEI解决方案提供了全方位的工程支持。在工厂部署时,TDK的工程师会根据工厂的具体需求进行详细的需求分析,帮助工厂确定需要监控的设备和安装传感器的最佳位置。此外,TDK还为客户提供定制化的服务,根据不同工厂的设备情况和运营需求,提供量身定制的解决方案。这些解决方案不仅可以帮助工厂实现实时监控,还能为工厂管理人员提供详细的故障预测报告,帮助其做出科学合理的维护决策。

尽管SensEI解决方案主要应用于智能工厂,但它的应用范围远不止于此。除工厂外,TDK的传感器还广泛应用于伺服电机、水泵、气泵、排风设备等需要24小时监控的场所。这些设备的运行状态需要全天候监测,而TDK的传感器系统正是为此类应用量身定制的。除了工业应用,TDK还在能源、矿场、水泥厂等领域进行部署,解决这些行业中设备监控和预测性维护的需求。

智能多层氮化铝 (AlN) 基板封装,推动功率密度提升

从1970年以来,功率模块的功率密度的提升已经取得了显著的进展。

TDK展示了其提升功率密度和散热效率方面的创新解决方案,特别介绍了智能多层氮化铝(AlN)基板和封装技术。这些技术特别适用于高功率模块和电动汽车应用,旨在实现更高的功率密度、减少设备体积与重量,并提升系统的整体性能,满足新能源车和其他工业应用日益增长的需求。TDK的目标是将单升功率密度提升至150千瓦,这一突破将为行业带来更高的能效和更小的设备体积。

TDK的氮化铝(AlN)陶瓷基板采用氮化铝材料,具有远超传统材料的优异导热性能。氮化铝的导热率比氧化铝和氮化硅高出15至18倍,因此在高功率密度设计中表现尤为突出。尤其在电动汽车和工业设备中,要求高效散热的功率模块越来越倾向于使用氮化铝基板,以确保模块的稳定运行和长时间的高效工作。

随着氮化镓GaN)和碳化硅SiC)技术的普及,相关的被动器件也在不断跟进。在电动汽车的逆变器中,TDK采用了氮化铝陶瓷基板来支持碳化硅(SiC)模块的散热。

这种基板不仅适用于电动汽车领域,还在工业应用中得到了广泛应用,特别是在那些需要大功率支持的应用场景,如工业电力转换、轨道交通、以及能源管理等高功率系统中。

除了氮化铝基板,TDK还展示了其新一代陶瓷电容器,这些电容器设计用于支持高功率密度电力模块的稳定运行。在电动汽车的直流支撑电容中,传统的薄膜电容往往体积庞大,不利于轻量化设计。而TDK的新型陶瓷电容采用反铁电材料,其低等效电感和低等效电阻,使得它在高功率密度应用中表现出色。

这些陶瓷电容器特别适用于车载逆变器(OBC)、DC-DC转换器车载充电器等关键组件。随着电动汽车对功率密度和体积的要求日益增加,TDK的新型电容器为设计师提供了更为高效的解决方案。通过减小电容体积和重量,这些电容器帮助电动汽车降低整体重量,从而提高动力系统的性能。

此外,TDK的新型陶瓷电容器还广泛应用于电动方程式赛车等高端赛车领域,满足极限条件下对重量、功率和稳定性的严格要求。随着电动方程式赛车对功率和重量的极致追求,TDK的电容器在这些高功率应用中展现出了优异的性能。目前,TDK的这些技术已经得到多个车厂的重视,包括多家新能源车头部厂商和Tier 1客户。

除了电动汽车,TDK的技术还在其他高温高功率领域展现出潜力。例如,在石油勘探行业,该电容器能够耐受150°C的高温,确保在极端环境下的可靠性和持久性。这使得TDK的技术不仅仅局限于电动汽车和交通领域,在石油、能源等行业也找到了实际应用。

预计到2026年,TDK的氮化铝陶瓷基板和陶瓷电容产品将在全球范围内大规模应用,成本将大幅下降,进一步推动市场的广泛接受。

方向盘应用传感器解决方案

在TDK展台上,还展示了用于方向盘的3D霍尔传感器。该方案使用两颗3D霍尔传感器来监测方向盘的转角输出,支持检测多圈旋转。组合开关方案能够识别15个位置,采用低功耗的3D霍尔传感器(HAL? 39系列)。在档位切换过程中,系统可以精确识别开关功能。这些传感器提供多种输出方式,包括模拟输出、PWM输出和数字信号输出,实时传递角度信号,并显示磁场幅值,以确保在线控系统中驾驶员能够准确地识别角度。

此外,展台还展示了用于电机应用的传感器,特别是HVC系列。该系列采用TMR传感器监测电机的转速,通过实时检测转速来控制电机运行。同时,霍尔传感器用于检测电子膨胀阀和电子水阀的角度,从而实现温度控制。系统构成闭环,确保电机和温控系统高效运作。TMR传感器配备高速转角芯片和多级磁环,能够精准检测角度,从而优化整个系统的运行温度,提升设备的稳定性和性能。

九轴PositionSenseTM 解决方案, 解决传统方案布局冲突

在消费类电子产品中,九轴传感器是一个常见的技术方案。传统的九轴方案通常由两部分组成:六轴IMU(惯性测量单元)和三轴地磁传感器。这两种传感器分别提供运动数据和地磁数据,通过主机系统进行数据处理。然而,这种方案在硬件布局上存在显著的挑战。

比如IMU和地磁传感器的工作原理和布局要求完全不同。IMU需要避免PCB的应力影响以及热流的干扰,因为其内部采用微机械结构,特别对温度和机械应力非常敏感。因此,在产品布局时,设计工程师必须考虑如何将IMU传感器放置在避免这些不利因素的地方。

而地磁传感器则面临着与之完全不同的设计难题。地磁传感器的布局要避开强磁场、大电流以及软磁性材料的影响,这对它的性能和精度至关重要。如果IMU和地磁传感器被设计为一体化的单芯片,传感器的位置和布局会受到较大限制,导致无法优化这两种传感器的性能。结果,设计工程师在硬件设计时往往面临左右为难的局面。

此次TDK展示了其最新的九轴PositionSense?解决方案,通过采用两颗芯片的设计,成功解决了这一难题。与传统的单芯片方案不同,这种创新的设计将IMU和地磁传感器分别放置在两颗独立的芯片上,使得每个传感器能够根据其工作原理和需求进行最佳布局,从而避免了传统单芯片方案中布局上的矛盾。具体来说,IMU芯片可以根据微机械结构的要求进行精确摆放,避免受到热流和应力的影响,而地磁传感器则可以根据其对磁场的要求,远离强磁场和大电流的干扰。通过这种设计,TDK有效地优化了传感器的位置,使得它们在不互相干扰的情况下能够充分发挥各自的性能。

尽管这两颗芯片物理上是分开的,但它们通过硬件连接成一个完整的九轴传感系统。在应用层面来看,这两个芯片仍然可以作为一个整体使用,带来与传统九轴方案相同的功能和效果。这一创新解决方案不仅避免了单芯片设计中的布局冲突,还提高了系统的可靠性和性能。

与传统的九轴传感器方案不同,TDK的PositionSense?解决方案将数据处理功能内置在传感器芯片内部。这意味着,客户不再需要将原始数据传输到主机系统中进行运算和处理,而是可以直接从传感器芯片获取融合后的九轴数据。这种设计极大地简化了集成过程,使得产品开发周期大大缩短,同时也减轻了主机系统的负担。

从功耗的角度来看,TDK的方案也表现得非常优秀。与传统的九轴方案需要在主机系统中运行复杂算法不同,TDK的传感器内部已经完成了数据的融合处理,这使得整体系统的功耗显著降低。整个九轴系统的功耗仅为0.6毫安,这对于智能手机、手表、AR和VR设备等对功耗要求极为严格的消费电子产品来说,具有巨大的优势。

尤其是在手机等设备的待机模式下,TDK的九轴传感器几乎不会影响整体的电池寿命。对于智能手机来说,通常在熄屏状态下仍会有几毫安的功耗,而TDK的方案的功耗仅为0.6毫安,这个数值几乎可以忽略不计。相比之下,传统的九轴传感器方案需要将两种传感器数据传输到主机进行处理,这样会增加几个毫安的功耗,从而显著影响设备的待机时间。

除了低功耗和数据处理能力,TDK的PositionSense?方案还特别注重传感器的可靠性和鲁棒性。IMU芯片采用了新的MEMS传感技术,使得其抗震性能得到了显著增强。这种设计能够有效抵御来自高频震动(如手机喇叭或充电电路)对数据的干扰,确保在各种复杂环境下传感器的稳定性和精度。

地磁传感器的可靠性也得到了极大的提升。传统的地磁传感器在受到强磁场冲击后,通常会出现性能下降,甚至需要重新校准才能恢复正常工作。然而,TDK的地磁传感器几乎不受强磁场冲击的影响,其指向性和精度可以在强磁场环境中保持稳定,极大提高了传感器在实际应用中的可靠性。

TDK的九轴PositionSense?解决方案由于其低功耗、紧凑的尺寸和优异的性能,特别适用于对功耗和空间有严格要求的消费电子产品。例如,智能手机、智能手表、AR和VR设备等。

T5838 PDM接口数字硅麦(自带声学活动检测AAD功能)

随着AI逐步从实验室走向实际应用,声控设备的普及日益加速。传统的声控设备通常面临一个问题,即麦克风持续采集信号会导致系统功耗过高,影响设备的使用寿命。TDK还展出的最新数字麦克风在功耗控制方面做出了重大突破,其声音采集功耗仅为同类产品的50%至70%。

这款数字麦克风不仅具有低功耗的优势,还具备了独特的声学活动检测功能。具体来说,系统后端在非活跃状态下可以完全休眠,仅由麦克风保持监听。 一旦检测到如人声, 烟感报警器、玻璃破碎、婴儿啼哭等特定声音,即可精准触发系统从深度休眠状态中被唤醒。这种创新的设计大幅度提高了电池供电设备的效率和使用时间。

TDK工作人员表示,这款麦克风具备高性噪比,并且其声音阈值可以达到133dB,能够适应多种复杂的环境噪声。特别是在AI声音唤醒应用场景中,该麦克风的电流消耗仅为20微安。TDK的创新不仅限于功耗方面,还通过边缘处理功能,允许麦克风在处理声学事件时减少对后端处理器的依赖,进一步降低了整体系统的功耗。

据介绍,这款数字麦克风已经应用于多个领域,尤其是在电池供电的声控设备中,如声控遥控器、家庭安防系统、宠物追踪器以及可穿戴设备等。这款麦克风还能够在烟雾报警器发出警报声后进行声音采集,并传递给后端处理器进行进一步的预警操作。

Trusted Positioning:VENUE、AUTO、TRACK和RIDE解决方案

随着自动驾驶、工业4.0以及智慧城市等新兴应用场景的快速发展,定位技术的需求正在经历一场变革。无论是室内还是室外,定位技术在现代生活中的作用愈发重要,对精度的要求也不断提高。这些应用环境不仅复杂,而且常常面临极端的工况。因此,传统的定位方案,尤其是依赖GPS和惯性传感器惯性导航系统,逐渐显得力不从心。要满足这些多样化需求,新的定位解决方案需要融合多种技术,具备低成本、快速部署以及高效集成的特点,以应对复杂的应用场景和环境变化。

在智能移动平台领域,TDK通过其“Trusted Positioning”系列产品,为智能汽车和微出行领域提供了精准的定位解决方案。借助传感器融合技术,TDK为不同应用场景提供了定制化的定位服务,确保无论在城市、峡谷、隧道还是偏远地区,都能实现高精度定位。

以其VENUE产品为例,它是一款主要针对室内场景的定位系统。VENUE利用建筑物本身的磁场分布特征、惯性导航以及无线技术(如Wi-Fi热点、蓝牙热点等)来实现高精度的绝对定位。这一方案的独特之处在于,它无需额外部署大量的硬件设备,也不需要额外的基础设施,因此在成本上具有极大的优势。传统的室内定位方案往往需要部署多个硬件检测设备,启动成本较高,而VENUE则只需利用现有建筑物中的基础设施,并结合移动终端如智能手机中集成的运动传感器和磁传感器,便可快速实现精确定位。

通过这种创新的方案,TDK大大降低了定位系统的部署成本,同时提高了精度和可靠性。对于用户而言,只需通过安装应用程序,即可便捷地集成到现有系统中,实现高效的室内导航功能。与其他室内定位方案相比,VENUE具备显著的优势,尤其是在成本和快速集成方面,能够为不同行业提供低成本、高效能的解决方案。

此外,TDK的定位技术也涵盖了车载应用,特别是自动驾驶和高精度定位需求。其AUTO产品方案正是专为自动驾驶领域设计,能够为城市NOA(城市自动驾驶)和高速NOA(高速公路自动驾驶)场景提供高精度的定位服务。与传统的高成本惯性导航模组(IMU模块)不同,TDK的AUTO方案通过低成本的惯性传感器单芯片硬件,以及精确的标定和软件算法,实现了在成本和性能上都具备竞争力的方案。

这一方案的优势在于,它通过软件算法的优化,使低成本硬件能够达到与传统高成本硬件同等的性能要求。这使得汽车厂商能够以较低的硬件投入获得高精度的定位功能,为自动驾驶技术的普及提供了经济可行的解决方案。TDK不仅提供传感器硬件,还提供完整的软件和算法支持,从而帮助客户以更低的成本实现系统级的高精度定位需求。

与此同时,TDK在算法和软件上的技术能力也为其他领域提供了强大的支持。例如,TDK的算法能够根据不同产品形态的运动学特性,对同一型号的传感器进行适配,支持不同应用场景中的高精度定位。即使是轮胎、路面特征以及行驶速度不尽相同的情况下,通过算法调优,TDK的技术也能保证准确的定位与导航。这一特性使得该技术不仅适用于传统的车辆应用,还能够广泛应用于送货机器人、自动化运输工具等领域,为更多的自动化系统提供支持。

另一个值得关注的创新技术是PDR(Pedestrian Dead Reckoning)惯性导航软件。PDR技术特别适用于消费电子产品,如儿童手表、穿戴设备等,在这些产品中,GPS的持续开启会造成较大的功耗,而PDR技术通过补充GPS间断关闭时的定位能够帮助系统有效降低功耗,同时确保定位不丢失。在儿童手表等低功耗设备中,PDR技术的应用尤为重要,因为家长需要随时知道孩子的位置,定位是强需求,系统需要时刻保持定位功能的开启,而通过PDR,手表可以在尽可能多的时间里关闭GPS的情况下持续可靠的推算出孩子的位置,尤其在室内或GPS信号不佳的情况下,依然能够保证高精度的定位。PDR技术支持电子围栏功能,用户可以预设一个区域范围,如果设备离开该预设的区域范围,就会发出警报,提醒家长或监控人员。这一功能不仅仅适用于儿童手表,还适用于老人看护等穿戴设备。

PDR 技术还可以支持运动轨迹记录,位移、速度、卡路里等运动信息计算,可以广泛适用于运动手环手表,甚至AR/VR头戴式设备、智能眼镜等产品。通过TDK的PDR技术,消费者可以在多个场景中体验到精准的定位功能,同时也能减少设备功耗,延长使用时间。

除了室内定位、车载定位以及穿戴设备定位,TDK还推出了专门针对微出行的定位方案——RIDE。RIDE是针对两轮交通工具(如共享单车、电动滑板车等)设计的解决方案。在高楼密集的城市环境中,GPS信号常常受到遮挡,导致定位精度下降。而RIDE通过惯性导航系统,能够有效改善这种情况,提升取还车的定位精度,增加共享单车、电动滑板车等微出行设备的使用成功率。在复杂环境中,RIDE提供了高效、精准的定位支持,为城市共享出行解决方案提供了技术保障。

来源: 与非网,作者: 李坚,原文链接: /article/1836239.html

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TDK于1935年12月7日在日本创立,生产当时刚由加藤与五郎博士与武井武博士发明的铁氧体磁芯。TDK这一名称即“东京电气化学”(Tokyo Denki Kagaku)的缩写,而两名创始人均属于东京工业大学电气化学科。1951年开始生产陶瓷电容,1953年发明了磁性录音带,1959年在东京场外交易市场上市,1961年在东京股票交易所主板市场上市,1966年开始生产卡式录音带。于1965年在美国纽约市设立办事处开展美国业务;TDK生产的录音带于1969年由美国国家航空航天局NASA做为记录人类首度登陆月球谈话用的录音带。1970年在西德法兰克福设立办事处开展欧洲业务。除了电子零件,TDK亦有广泛的磁性及光学媒体生产业务,包括多种格式录像带、空白CD-R及可录写DVD光盘比较为末端消费者熟悉,也曾经出过电脑用喇叭。业界趋势令该公司转移到新形式储存媒体2004年TDK成为首家加入开发蓝光光盘的媒体生产商。Imation于2007年7月31日并购TDK的储存媒体事业,拥有TDK Life on Record品牌的全球独家使用权。TDK在日本秋田县仁贺保市平泽工厂营运一家展示与其相关的科技博物馆。亦有赞助如伦敦中部The Cross夜总会的各种活动与事件,以及曾于1996至1999年期间赞助水晶宫足球会。自1983年以来,TDK已连续赞助十五届世界田径锦标赛。主要分公司TDK(Malaysia)Sdn.Bhd.TDK(Thailand) Co. Ltd.SAE Magnetics (H.K.) Ltd.TDK Xiamen Co., Ltd.TDK Taiwan CorporationQingdao TDK Electronics Co., Ltd.TDK (Suzhou) Co., Ltd.TDK FUJITSU Philippines CorporationTDK Dalian CorporationKorea TDK Co.,Ltd.Headway Technologies,Inc.TDK Ferrites CorporationTDK RF Solutions IncTDK Components U.S.A., Inc.TDK Innoveta Inc.TDK Recording Media Europe S.A.BT Magnet-Technologie GmbHTDK Electronics Hungary Ltd.

TDK于1935年12月7日在日本创立,生产当时刚由加藤与五郎博士与武井武博士发明的铁氧体磁芯。TDK这一名称即“东京电气化学”(Tokyo Denki Kagaku)的缩写,而两名创始人均属于东京工业大学电气化学科。1951年开始生产陶瓷电容,1953年发明了磁性录音带,1959年在东京场外交易市场上市,1961年在东京股票交易所主板市场上市,1966年开始生产卡式录音带。于1965年在美国纽约市设立办事处开展美国业务;TDK生产的录音带于1969年由美国国家航空航天局NASA做为记录人类首度登陆月球谈话用的录音带。1970年在西德法兰克福设立办事处开展欧洲业务。除了电子零件,TDK亦有广泛的磁性及光学媒体生产业务,包括多种格式录像带、空白CD-R及可录写DVD光盘比较为末端消费者熟悉,也曾经出过电脑用喇叭。业界趋势令该公司转移到新形式储存媒体2004年TDK成为首家加入开发蓝光光盘的媒体生产商。Imation于2007年7月31日并购TDK的储存媒体事业,拥有TDK Life on Record品牌的全球独家使用权。TDK在日本秋田县仁贺保市平泽工厂营运一家展示与其相关的科技博物馆。亦有赞助如伦敦中部The Cross夜总会的各种活动与事件,以及曾于1996至1999年期间赞助水晶宫足球会。自1983年以来,TDK已连续赞助十五届世界田径锦标赛。主要分公司TDK(Malaysia)Sdn.Bhd.TDK(Thailand) Co. Ltd.SAE Magnetics (H.K.) Ltd.TDK Xiamen Co., Ltd.TDK Taiwan CorporationQingdao TDK Electronics Co., Ltd.TDK (Suzhou) Co., Ltd.TDK FUJITSU Philippines CorporationTDK Dalian CorporationKorea TDK Co.,Ltd.Headway Technologies,Inc.TDK Ferrites CorporationTDK RF Solutions IncTDK Components U.S.A., Inc.TDK Innoveta Inc.TDK Recording Media Europe S.A.BT Magnet-Technologie GmbHTDK Electronics Hungary Ltd.收起

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