活用各種感測器 巧妙實現智慧工業應用場景

羅姆台灣技術中心資深工程師呂建平。

現今各種智慧工業應用情境皆須以IoT感測器為基礎，例如欲檢測馬達震動變化，需要藉助振動感測器；欲偵測土壤環境變化，需要利用土壤感測器；欲感測建築構造搖晃，則需採用地震感測器。為因應日益增加的AIoT應用需求，羅姆半導體(ROHM)備妥齊全的動作、環境和人體感測器產品線，結合各種無線通訊模組、感測器控制，搭建完整解解決方案。

羅姆台灣技術中心資深工程師呂建平指出。感測器主要根據前端環境的物理量變化做數據呈現，可能是溫度、壓力、磁場感應、光源感應...等等，先透過AMP進行誤差值補償、訊號放大，再經由A/D轉換，產生對應RF訊號，或經由Gateway向外傳送、執行後續大數據分析。

論及羅姆感測器的三大強項，依序是光學、磁場與MEMS。以MEMS而論，核心產品源自幾年前購併的Kionix G Sensor(加速度感測器)，其中KXR94、KX03A及KX04A等產品，不僅通過AEC-Q100車規驗證，且擁有攝氏負40度到正125度等嚴苛環境的高耐受度；薄型包裝的KXCJB，適用於信用卡、智慧鑰匙，做為防盜刷之用；另標榜簡單易用的KXTJ3，則被廣泛運用於穿戴式裝置、遊戲機。「工業場域中常見的馬達震動偵測，即透過G Sensor，」呂建平說，藉由G Sensor可理解馬達的運轉落在什麼頻譜，以利用戶針對這些資訊做整理分析，探知馬達是否出現軸心偏離、老化等現象，以便及早實施維修，避免日後因馬達無預警驟停而造成停工。

緊接著，呂建平列舉一系列立足在IoT感測器的智慧應用情境。好比說假使筆記型電腦從高處墜落，可透過G Sensor偵測g值變化，確使硬碟的讀寫頭進行歸位。此外ASC公司以G Sensor及壓力感測器為基礎設計一款穿戴式裝置iSwimband，旨在減少孩童遇溺的風險；當孩童在游泳池靜止不動的時間太長，或超出預設上限，手機App就會自動提醒家長加以留意。另一方面，羅姆也與日本大學展開合作，利用其BP3901地震感測器，偵測前端的三軸加速度變化，輔以MCU、演算法，據此滿足地震偵測需求。除了用來偵測地震外，BP3901還可被用於檢測異常振動、或是用於檢測衝擊，前者意在提升設備維護效能，後者可防止宵小意圖針對ATM執行不法行動。

至於BH1749NUC則是Color Sensor，可判讀RGB三色及濾除IR不可視的光源，藉此呈現照度、色溫等數值。工廠可整合運用振動感測器、顏色辨識感測器，針對設備震動提出警示。值得一提，羅姆近年在磁場感測器(MI Sensor)著力至深，其偵測範圍遠大於市場常見的GMR(xMR)或Hall；以靈敏度來說，MI Sensor比Hall高出百倍，比xMR高出十倍，而Noise也相對較小，電池消耗量偏低。不少停車場開始將MI Sensor埋設於地底下，藉由車子進來所產生的地磁變化，感知各個位置是否停入車輛。