超低功耗加速度計將成為實現手機智慧型Sensor Hub的關鍵元件。為降低系統功耗,以微控制器(MCU)來控制各種MEMS元件的Sensor Hub設計架構逐漸受到市場重視。隨著超低功耗加速度計的問世,可望加速Sensor Hub在智慧型手機中實現。
亞德諾消費性手持式產品亞洲區市場開發經理吳彥彬指出,低功耗、高精度的加速度計,是構築手機智慧型Sensor Hub的關鍵元件。 |
亞德諾(ADI)消費性手持式產品亞洲區市場開發經理吳彥彬表示,隨著智慧型手機內建越來越多微機電系統(MEMS)元件後,如何省電並快速啟動這些感測器已是原始設備製造商(OEM)亟待解決的問題,而將多種感測器連接至一顆高效能的微控制器(MCU)所構築而成的智慧型Sensor Hub架構,不僅能減輕應用處理器(AP)運算負擔,還能為使用者締造許多便捷的創新應用。
事實上,現今MEMS元件大多直接連接應用處理器以運行相關的感測器應用,而此一設計架構容易消耗太多電量,因此結合MCU的Sensor Hub架構遂被提出。儘管Sensor Hub具備眾多優點,但現今尚未真正實現於智慧型手機中,主要在於其嚴苛的軟、硬體整合挑戰。
吳彥彬進一步解釋,在軟體方面,OEM須將包括加速度計、陀螺儀與磁力計等感測器驅動程式寫入作業系統中,其浩大工程至少須半年左右的時間才能完成;硬體方面則須要一個超低功耗的感測器啟動MCU,再藉由MCU喚醒其他感測器,以利完成智慧感測應用。
吳彥彬認為,加速度計是所有MEMS元件中功耗最低的元件,且應用面也最為廣泛,因此最適合扮演啟動Sensor Hub的關鍵角色。例如在使用者拿起手機到準備撥打電話的過程中,加速度計即可透過感測重力速度啟動MCU,進而讓MCU開啟MEMS麥克風,讓使用者進行語音撥號功能,而不必進行手機解鎖。
據悉,亞德諾為協助手機品牌廠儘早導入Sensor Hub架構,目前已推出新一代超低功耗三軸加速度計–ADXL362;此一元件在待機模式下功耗僅10奈安培(nA),啟動瞬間為270nA,全速運行時則為1.8微安培(μA),而最高功耗約比一般加速度計低80%,相當適合做為啟動智慧型Sensor Hub的MEMS元件。
除低功耗加速度計為實現Sensor Hub架構的首要條件外,感測精度亦為關鍵要素之一。吳彥彬強調,即便能以低功耗啟動MCU,但加速度計若是精度過低,反而會造成感測應用誤判,造成手機發生一連串錯誤的操作。ADXL362提供12位元分辨率的加速度數據,且内部整合複雜的邏輯演算法,可精準自動檢測手機動靜狀態,讓MCU不會無端被隨意啟動,以達到降低手機耗電量的目的。
雖然ADXL362兼具低功耗與高精度等優勢,但其售價卻是一般加速度計的三倍,是否能獲得手機品牌廠青睞仍有待市場考驗。吳彥彬認為,打造差異化產品是每一間手機品牌廠追求的目標,而採用低功耗加速度計才能實現智慧型Sensor Hub,為手機創造嶄新的使用者體驗;未來此一元件將鎖定高階智慧型手機市場,為手機品牌廠提升產品競爭優勢。