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温湿度传感器未来的发展趋势
发布时间:2012/5/2 12:44:39   点击次数:4182 
    近年来,随着智能手机、平板电脑等移动设备的迅速发展,其中内置的微机电系统(MEMS)的比例越来越高。 “目前,我们公司的传感器每年的出货量已经超出了几千万片,全球业务增长幅度近年来都在40%左右。”总部位于瑞士的深圳盛思锐(Sensirion)公司总经理Paul Chia表示,作为全球领先的传感器制造商,盛思锐公司早在七年前就已经进入中国市场,并向中国厂商推广温湿度传感器。

      “我们的产品在中国市场主要分三大应用:第一是安防监控;第二是节能,普遍应用到家电,汽车等领域;第三则是舒适度,主要应用于消费类电子产品领域。”在2009年,盛思锐公司推出了一款当时世界上最小的数字湿度和温度传感器——SHT21,引起市场广泛关注。

        一直以来,盛思锐在推广温湿度传感器的过程中,都非常注重于宣传舒适度概念。“之前的客户只有温度的概念,而没有湿度概念。其实相对湿度是与温度密切相关的,只有对同一测量点的湿度和温度进行数据采集,才能保证相对湿度的准确性。”Paul Chia表示,人体对空气湿度的舒适感应空间较窄,因此需要通过感应器来感知湿度,随时补充或降低水分。

       在2009年,盛思锐公司推出了一款当时世界上最小的数字湿度和温度传感器—SHT21,引起市场广泛关注。 盛思锐是业内第一家将温、湿度传感器集成到一起的厂商。“我们不仅仅是提供一个感应器,而是把温度补偿和标定数据都集成在一个电路里面。我们的温湿度传感器在出厂前都经过完全标定,客户只需将其跟单片机通讯就可以直接采集到数据。

      ”据介绍,温湿度传感器作为电子技术和物理化学原理的复合技术,硬件因素只占其中50%,另一个重要因素则是标定。如果要保证测出来的值是准确的,则需要保证每次检测的标定值永远在一个固定范围内,这是非常难做到的。一般来说,由于标定需要大量的数据来测试,只有产品出货量越大,产品稳定性才会越好。“由于一些小型IC厂商出货量较小,所以很难保证测量数据的稳定性和精准度”。    
 
        据了解,温湿度感应器目前主要分为电阻式、电容式两种,相对来说电容式的精准度比较好,感应速度非常快,但是在水分的侵蚀下容易氧化。由于盛思锐采用了独特的的电极分布和镀膜技术,使得感应器不仅不会氧化,还能很快吸收水分子。“基本上每一个厂家的湿度传感器都存在一个问题,进水容易损坏。

       我们的传感器在水分蒸发后可以迅速还原,电阻式传感器无法做到这一点。”针对手机市场,应用匮乏成普及最大阻碍 Paul Chia认为,未来的传感器市场尤其是在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。当然在具体应用中,也面临一些需要解决的问题,“物联网方面,客户希望一块纽扣电池可以为传感器供电达4年之久,另外多种传感器的组网和无线传输方式也是一个问题。”但在手机行业的市场推广过程中,Paul Chia意识到,阻碍智能手机厂商采用温湿度传感器的主要原因,可能并非来自传感器本身。 “我们的产品能提供温湿度参数,但是怎样使其转化为手机用户的有利信息?”在日本,针对温湿度传感器的应用开发已经走在了前列。

       盛思锐的温湿度传感器已被应用于日本某知名品牌手机当中。笔者猜测,相关数据可能会被NTT、DOCOMO等运营商卖给气象台或商家来进行分析。在中国,包括海尔、联想在内的手机厂商也开始了一些尝试,针对农村市场已经推出了可以显示温湿度的手机,可以帮助农民更便捷地了解气候变化。“未来我们还可能在一些针对老人的手持设备中加入温湿度传感器,提醒他们及时补充水分和调节空间温湿度。” 在消费电子领域,温湿度传感器的传统应用是天气预报以及室内监测,例如盛思锐三年前在香港做的“weather station”,通过一个显示屏显示日期、时间、温度和湿度。手机中如果仅仅集成这种应用,消费者是否愿意为增加的成本买单? “在接触国内手机客户的过程中,他们对我们的产品其实很看好,唯一的疑问是手机还缺少相关应用。

        很遗憾的是,如果没有大型国际品牌手机厂商先使用,国内二、三线手机厂是不会贸然尝试的。”Paul Chia透露,近段时间他基本上遍访了国内排名前十位的智能手机厂商及IDH公司,但是最终还是确定先与日韩和欧美的几家国际品牌厂商开始合作。他同时表示,随着Windows 8、Android 4.0增加了对于温湿度传感器的API支持,相关的第三方应用开发者将可以在此基础上开发大量的应用软件。而一旦几家国际公司率先应用,将很快在国内形成更加完善的生态系统。

        当然,如果要针对中国手机市场,成本是不得不考虑的一个因素,目前温湿度传感器在成本上仍然过高。“我们也意识到手机行业很多时候‘兴奋点’在1美金以下,而目前业界同样产品的价格还达不到兴奋点,所以我们也在研发一些体积较小、功耗较小、成本较低的产品。”Paul Chia表示,用于消费类电子产品上的传感器精度可能并不需要达到那么高,他认为5%湿度精度、0.5℃温度精度已经可以满足客户需求。随着传感器价格的持续降低,相信未来不只是高端手机,包括中、低端的智能手机都会考虑加入这一功能。

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