HP MEMS Boleh Gagal Pergerakan Pergerakan

Itu pecutan di iPhone 3GS baru anda mesti kelihatan agak sejuk, menukar telefon ke pemandangan pemandangan dan memandu anda melalui permainan perlumbaan dan semua. Tetapi tidak ada apa-apa berbanding dengan Hewlett-Packard.

Percepatan, atau sensor inersia, adalah peranti yang merasakan kejutan, getaran dan perubahan halaju. Yang digunakan dalam telefon bimbit dan peranti pengguna lain adalah MEMS (sistem mikro-elektromekanik), litar yang terintegrasi dengan bahagian yang bergerak. Walaupun kecil dan agak murah, mereka tidak dapat memadankan sensor yang lebih sensitif yang digunakan dalam pesawat terbang dan aplikasi komersil yang lain hingga sekarang, menurut HP.

Sekarang perusahaan telah mengembangkan accelerometer MEMS yang dapat melakukan kerja sensor high-end, yang kini telah menjadi peranti mekanik saiz bata yang menelan kos sekitar AS $ 1,000 setiap paksi, dengan setiap paksi mengesan gerakan dalam satu arah. Ia sebahagiannya dilakukan dengan teknologi yang dibangunkan di bahagian pencetaknya, yang menggunakan jenis MEMS lain di kepala cetakan. Buat masa ini, sensor HP ini tidak cukup murah untuk dimasukkan ke dalam elektronik pengguna, tetapi kerana mereka adalah MEMS, mereka boleh sampai ke sana dalam beberapa tahun. Sementara itu, mereka dapat merevolusikan penggunaan pecutan di bangunan dan geologi.

[Bacaan lanjut: Telefon Android terbaik untuk setiap anggaran.]

Cip yang sangat sensitif adalah 1,000 kali sensitif seperti yang ada pada peranti pengguna hari ini, menurut HP. Sebagai petunjuk betapa sensitifnya, kad perniagaan yang jatuh di satu hujung meja akan menghasilkan isyarat yang sangat kuat pada salah satu daripada sensor ini di hujung yang lain, menurut David Erickson, pengurus kejuruteraan dalam Organisasi Pembangunan Teknologi

Oleh kerana ukuran, kos dan penggunaan kuasa yang rendah, sensor baru boleh digunakan dalam tatasusunan besar yang diedarkan di seluruh kawasan atau struktur. HP bercakap kepada pengguna yang berpotensi tentang apa jenis sensor inersia kecil yang boleh mereka gunakan, dan syarikat itu berharap untuk menjual mereka sensor bersama rangkaian tanpa wayar, sistem penyimpanan dan pusat data untuk mengumpul, menyimpan dan memproses maklumat yang keluar dari array Sebagai contoh, koleksi sensor ini di Jambatan San Francisco-Oakland Bay mungkin memberikan maklumat penting jurutera untuk membantu mereka mengelakkan rehat kabel minggu lalu yang memaksa jambatan itu ditutup selama enam hari, kata Erickson. Beberapa ratus MEMS kecil yang melekat pada jambatan dapat merasakan bagaimana pelbagai bahagian struktur bergerak di bawah pelbagai keadaan, seperti angin atau lalu lintas yang berat. Dengan membandingkan semua data yang mereka kumpulkan terhadap model bagaimana jambatan sepatutnya bergerak, para jurutera mungkin dapat meramalkan bahawa satu bahagian akan memberi jalan, katanya.

Satu lagi aplikasi yang mungkin adalah pemetaan geofizik, iaitu untuk perlombongan, penggerudian dan analisis seismik apa MRI (pengimejan resonans magnetik) adalah untuk ubat. Selepas menanam sensor gerakan bawah tanah pada selang masa yang tetap untuk membentuk grid, saintis menggunakan sledgehammer atau letupan untuk menghantar getaran melalui tanah. Getaran tersebut melantunkan pelbagai bahan di bawah permukaan dan dikesan oleh sensor, jadi apabila semua data digabungkan, ia membentuk peta maya.

HP direka sensor inersinya dengan tiga lapisan silikon. Di dalam lapisan tengah adalah jisim bergerak yang kecil yang digantung di mata air, dengan elektrod di kedua-dua sisi. Sebagai bergerak massa, ia mengubah isyarat antara elektrod, dan perubahan itu didaftarkan sebagai getaran atau gerakan, kata Erickson.

Cip, kira-kira 5 milimeter persegi dengan tebal 2mm, hanya mengambil kira-kira 50 milliit elektrik, menurut HP. Pada tahap itu, mereka boleh menjalankan kuasa "dituai" dari persekitaran di sekitarnya, kata Rich Duncombe, ahli teknologi dan strategi terkenal di HP. Kemungkinan termasuk menuai tenaga dari gelombang radio atau perubahan suhu di alam sekitar, atau bahkan dari pergerakan yang sangat sensitif, kata dia.

Syarikat penyelidikan Gartner menjangkakan pasaran bagi cip sensor bukan optik seperti MEMS berkembang sebanyak 10 peratus setahun, daripada US $ 2.7 bilion pada 2007 kepada kira-kira $ 4.4 bilion pada tahun 2012. Ini hampir dua kali ganda kadar pertumbuhan pasaran semikonduktor keseluruhan, menurut Gartner. Kejayaan HP dengan pecutan MEMS, yang mengatasi pergerakan antara saiz, berat, kos dan prestasi, mungkin akan membawa kepada jumlah yang lebih tinggi dan harga yang lebih rendah, seperti yang berlaku industri cip lain, kata penganalisis Gartner, Jim Walker.

MEMS sensitif membuatnya menjadi produk pengguna, mereka boleh memberi telefon beberapa keupayaan baru yang menarik. Mereka cukup sensitif untuk membezakan lokasi, sehingga pengguna dapat mengetahui dengan pasti di mana mereka berada di jalan-jalan di bandar dengan liputan GPS yang lemah, kata Erickson. Gartner's Walker berfikir penjagaan kesihatan adalah kawasan lain di mana mereka boleh menjadi berguna. Sensor pada telefon bimbit mungkin dapat merasakan degupan jantung pengguna, mengesan serangan jantung dan secara automatik memanggil perkhidmatan kecemasan, katanya.

HP bimbang lebih banyak daripada jambatan, perlombongan atau telefon bimbit. Ia mahu menggunakan sensor inersia kecil sebagai sebahagian daripada Sistem Saraf Tengah untuk Bumi, ekosistem maklumat yang terdiri daripada pelbagai sensor yang terikat pada rangkaian, penyimpanan, pelayan dan perisian di seluruh dunia. Sebagai contoh, semua sensor yang dipasang di bangunan dan jambatan mungkin membentuk seismograf kolektif gergasi untuk membantu para saintis mengesan dan meramalkan gempa bumi.

"Kami hanya berada di tepi depan yang benar-benar memahami bagaimana rangkaian yang meluas seperti ini akan dibangunkan dan bagaimana mereka akan menyumbang kepada (menyelesaikan) masalah yang lebih besar yang diusahakan oleh masyarakat, "kata Duncombe HP.