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Inc 最近在一份報導中指出,當前的智慧感測器市場大約是6500萬台,這包括Nest 在內的有溫度、濕度等功能的感測器。
而到2019年,也就是6年後,WinterGreen 公司預測這一數字會暴增到2.8萬億台,而Transparency Market Research 公司則預測到,2018年智慧感測器設備銷售收入,能達到690億美元,平均每年約10%的增長。
智慧感測器已廣泛應用於汽車電子、智慧手機、安防電子、醫療電子、智慧交通、環境監測、電子標籤等領域,記者編譯了《MEMS journal》發佈的關於智慧感測器市場的一份調查報告中的精華部分。
每一款新型蘋果手機的發佈總是伴隨著新感測器的出現
第一代蘋果手機:加速計、近距離感測器、背景光
蘋果3:磁力計(3GS)、加速計、近距離感測器、背景光
蘋果4:3原色/近距離感測器組合、陀螺儀、磁力計、高性能微型麥克風、加速計、近距離感測器(4S)、背景光(4S)
蘋果5:感測器中樞(5s)、指紋(5s)、陀螺儀、磁力計、麥克風、加速計、近距離感測器、背景光
蘋果6/6Plus: 感測器中樞、壓力、指紋、6軸加速器+陀螺儀IMU、磁力計、麥克風、加速計(獨立部件)、近距離感測器、背景光
指紋感測器是蘋果手機與iPad平板指紋解鎖的關鍵所在
指紋感測器是什麼:採用敏感電容法的晶片,晶片上排列著大量尺寸極小的電容,這些電容還沒有你的指紋脊線寬,並且每個都包含著由一層絕緣層隔開的兩個導體板。
它是如何運作的:探測指紋變化,整合資料以形成指紋圖像;蘋果公司指出該感測器能夠探測到手指的活力跡象,以確保用指紋開鎖的用戶還活著。
儘管該技術被普遍認為非常先進,但它還存在著一些潛在問題:電容技術在圖像品質以及塗層方面提供了諸多有利條件,而相對於光學、熱量以及其他方法,指紋感測器可通過塗層成像。
關於其持久性的質疑;由於感測器絕緣層需要經受汗液、皮脂、污垢等的影響,所以隨著時間的推移,絕緣層遲早會退化的。還有一些指紋識別所固有的問題,即手上的組織受損以及環境潮濕的情況下都會造成指紋感測器很難甚至無法識別指紋。
蘋果手錶將可能安裝用於心率監測的光學感測器
光學感測器是什麼:根據蘋果公司的資訊,用於心率監測的光學感測器將使用紅外線與可見光的發光二極體以及光敏二極體。
它是如何運作的:據傳,該系統包含光電血容體積描記器感測器,它可以向皮膚發射光線並測量光線在血管上是如何分佈的而追蹤血流是如何變化的。該系統可能會利用蘋果手錶與手機上的相關感測器;它有可能與蘋果手錶的加速計、蘋果手機上的GPS導航系統、WiFi協同追蹤用戶所參與的活動及熱量消耗。有多個軟體利用蘋果手機上的相機通過面色變化來計算心率變化,並且這一技術應當一體化。
蘋果手錶上的心率監控功能很可能只有在用戶鍛煉時才會被啟動,而其他類似設備則是全天二十四小時運轉(比如:微軟手環)。
但是,會有人質疑心率感應到底會有多準確。對於測量心率,手腕與手掌連接的部位不如手腕與前手臂連接的部位理想。
手腕總體來說並不適宜測量信號,這是因為會有與整體活動不相關的運動噪音的存在(蘋果手錶及手機的其他功能將有助於解決這一問題,並且理論上講蘋果可以利用可見光來提高可靠性)。
最新款蘋果手機與iPad平板安裝有一個感測器中樞用以運動感測器的即時控制與監測
它是什麼:M8運動協同處理器是一個專門處理並搜集加速計、6軸IMU、磁力計與壓力感測器輸出資料的晶片。
在過去,當設備處於睡眠模式時,運動感測器是關閉的以避免佔用主要處理器,消耗電池。M8獨立於主要處理器運作,耗電量更低,這樣感測器就可以一直運轉,其搜集的資料也可以隨時處理。當設備開始正常運作時,M8可以將搜集的資料傳送到主要處理器,並且回饋給相容應用程式。
近幾年,蘋果感測器相關業務發展活躍
除了給耳機安裝健康感測器以外,蘋果也有可能在探索改善感測器性能的設計
2012年蘋果針對其耳機中的感測器申請專利,這些感測器能夠用於探測使用者的狀態,並能夠決定是否關閉或開啟耳機的某些功能。
該系統可以利用電容觸摸感測器、加速計以及力感測器;感測器能夠探測到用戶是否還戴著耳機,這樣便可以決定噪音消除功能是否需要關閉以便節省電能或者決定音樂是否暫停。2013年蘋果申請一個耳機方面的專利,這樣的耳機能夠識別語音信號從而啟動並調整波束,最終達到提高消除噪音性能的能力。
該系統可以利用加速計、Earpod裡的兩個麥克風以及耳機線上的麥克風陣列。加速計能夠通過耳內組織或者耳骨傳來的振動探測到聲音,而麥克風陣列既可以面向用戶臉部,也可以面向周圍以消除噪音對信號造成的影響。
2014年蘋果收購耳機品牌Beats被外界解讀為蘋果有可能會開發智慧耳機(新型健康監測與音訊技術),因為憑藉此次收購蘋果有了大規模生產耳機的硬體基礎了。
蘋果收購PrimeSense以及其他發展項目,表明其正在大舉開發三維技術
蘋果已經申請了一個關於三維揮手感控軟體的專利,該軟體能夠配合PrimeSense的運動與深度光學感測器運作,並且能夠辨識並解釋用戶手勢(例如:只需抬一下手這個姿勢,便能夠讓手機執行與之相關的命令)。
蘋果也為其手機中支撐三維圖形化使用者介面的運動感測器系統申請專利,該系統能夠利用感測器判別並在三維投影環境下展示透視投影,同時利用近距離感測器探測投影上所做的動作。
最近有傳言稱蘋果正在開發免帶眼鏡的三維顯示技術,並且在2014年底,蘋果發佈公告想要招聘在虛擬實境以及運動感知技術方面有經驗的開發者。
蘋果其他項目也包括提升三維體驗。比如三維使用者介面效應:蘋果將GPS導航定位、姿勢定位(運用運動感測器)、光照條件結合在一起從而為移動設備創造更好的三維體驗(如應用於複雜的遊戲中);三維虛擬導航:包括從真實環境中創造虛擬三維情景,導航三維虛擬環境;運動感測器追蹤設備運動用以導航或者創造虛擬物體的三維表現;三維遙控器魔法棒:採用運動感測器來識別用戶動作從而實現媒體系統的放大與滾動功能
蘋果一項專利描述感測器是如何保護掉落的蘋果設備的
2014年蘋果被授予一個保護系統的專利,該系統能夠利用感測器,來保護掉落的蘋果手機。
蘋果手機將會安裝以運動感測器為基礎的“掉落感測器”(該感測器類似於已經在蘋果筆記型電腦上應用的感測器)。如果感測器探測到手機正在掉落,掉落處理器會與手機中小馬達聯繫,從而調整手機的重心,以決定手機哪邊著地(蘋果公司之前加強了落地一邊手機的堅硬度)。蘋果手機內部結構適宜此類系統運作,故專家們認為此系統的安裝將非常方便。
蘋果早期採取的行動助其成為物聯網領域的主力
最有影響力的物聯網公司
注意:圖表來自於Appinion公司;相關觀點來自近90天以來的新聞、博客、論壇、社會媒體的檔(數量大約2億份)
Homekit專案雖然尚未啟動,但已然吸引了大批設備合作夥伴
当2014年的世界開發者大會上,蘋果公司宣佈啟動Homekit專案時,同時也宣佈與重要製造商確立合作夥伴關係,這些製造商包括:iHome、海爾、Withings、飛利浦、iDevices、貝爾金、霍尼韋爾、凱特安公司。
在2015年消費類電子產品展上,首輪Homekit相容產品揭曉;其中不乏各類產品與感測器,包括:Insteon 中樞,該中樞可以將Homekit相容產品與大量Insteon不可相容智慧家居配件聯繫在一起;Elgato用於監測的智慧感測器, 包括:空氣品質、溫度、濕度、氣壓、能量、耗水量;ConnectSense 智慧插座,一種與互聯網連接插座,可以將諸如電燈之類普通的家用電器轉變為可由Homekit控制的設備。
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