HP MEMS Maaaring Magkagalit Motion Sensing

Ang accelerometer na iyon sa iyong bagong iPhone 3GS ay dapat mukhang medyo cool, lumilipat ang telepono sa landscape view at pinapalakas ka sa mga laro ng racing at lahat. Ngunit wala sa kung ihahambing sa kung ano ang naitaguyod ng Hewlett-Packard.

Ang mga accelerometer, o mga inertial sensor, ay mga aparato na nangangahulugan ng mga shocks, vibrations at mga pagbabago sa bilis. Ang mga ginagamit sa mga cell phone at iba pang mga aparato ng consumer ay MEMS (micro-electromechanical system), mahalagang isinama circuits sa paglipat ng mga bahagi. Bagaman maliit at medyo mura, hindi pa nila kayang tumugma ang mas sensitibong sensors na ginagamit sa mga airliner at iba pang mga komersyal na aplikasyon hanggang ngayon, ayon sa HP.

Ngayon ang kumpanya ay gumawa ng isang accelerometer ng MEMS na maaaring gawin ang gawain ng high-end sensors, na hanggang ngayon ay mga kagamitang pang-makina na laki ng isang ladrilyo na nagkakahalaga ng tungkol sa US $ 1,000 sa bawat aksis, na may bawat axis sensing motion sa isang direksyon. Ginawa ito nang bahagya sa teknolohiya na binuo sa kanyang printer division, na gumagamit ng isa pang uri ng MEMS sa mga print na ulo. Sa ngayon, ang mga sensor ng HP na ito ay hindi sapat na murang upang ilagay sa mga consumer electronics, ngunit dahil sila MEMS, maaari silang makarating doon sa loob ng ilang taon. Sa ngayon, maaari nilang baguhin ang paggamit ng accelerometers sa mga gusali at heolohiya.

[Karagdagang pagbabasa: Ang pinakamahusay na mga teleponong Android para sa bawat badyet.]

Ang pinaka-touch chips ay 1,000 beses bilang sensitibo tulad ng mga sa mga aparato ng consumer ngayon, ayon sa HP. Bilang isang pahiwatig kung gaano sensitibo ang mga ito, ang isang business card na bumaba sa isang dulo ng isang talahanayan ay makabuo ng isang napakalakas na signal sa isa sa mga sensor na ito sa kabilang dulo, ayon kay David Erickson, engineering manager sa Technology Development Organization. > Dahil sa kanilang sukat, gastos at mababang paggamit ng kuryente, ang mga bagong sensor ay maaaring gamitin sa mga malalaking arrays na ipinamamahagi sa isang lugar o istraktura. Ang HP ay nakikipag-usap sa mga potensyal na gumagamit tungkol sa kung anong mga uri ng miniature inertial sensor na maaari nilang gamitin, at inaasahan ng kumpanya na ibenta ang mga ito ang mga sensor kasama ang mga wireless network, mga sistema ng imbakan at sentro ng data upang mangolekta, panatilihin at iproseso ang impormasyon na nagmula sa mga array Halimbawa, ang isang malaking koleksyon ng mga sensors na ito sa San Francisco-Oakland Bay Bridge ay maaaring magbigay ng mga inhinyero ng mga kritikal na impormasyon upang matulungan silang pigilan ang cable break noong nakaraang linggo na pinipilit ang tulay na isara sa loob ng anim na araw, ayon kay Erickson. Ang ilang daang o higit na maliliit na MEMS na naka-attach sa tulay ay maaaring makaramdam kung paano naiiba ang iba't ibang bahagi ng istruktura sa iba't ibang mga kondisyon, tulad ng hangin o mabigat na trapiko. Sa pamamagitan ng paghahambing ng lahat ng data na kanilang nakolekta laban sa isang modelo kung paano dapat lumipat ang tulay, ang mga inhinyero ay maaaring makapaghula na ang isang bahagi ay magbibigay ng paraan, sinabi niya. Ang ganitong uri ng pagsubaybay sa istruktura sa kalusugan ay maaari ring ilapat sa mga gusali, na may maraming maliliit na aparato na nakalakip sa lahat ng mga bahagi ng istruktura.

Ang isa pang posibleng aplikasyon ay geophysical mapping, na kung saan ay sa pagmimina, pagbabarena at pag-aalis ng seismic kung ano ang isang MRI (magnetic resonance imaging) ay sa gamot. Matapos ang pagtanim ng mga sensor ng paggalaw sa ilalim ng lupa sa regular na mga agwat upang bumuo ng grid, ginagamit ng mga siyentipiko ang isang sledgehammer o pagsabog upang magpadala ng vibration sa pamamagitan ng lupa. Ang mga vibrations ay na-bounce off ang iba't ibang mga materyales sa ilalim ng ibabaw at nakita ng mga sensor, kaya kapag ang lahat ng mga data ay pinagsama, ito ay bumubuo ng isang virtual na mapa.

HP dinisenyo nito inertial sensor na may tatlong layer ng silikon. Sa loob ng gitnang layer ay isang maliit na movable masa suspendido sa spring, na may mga electrodes sa magkabilang panig nito. Tulad ng paglipat ng masa, binabago nito ang mga signal sa pagitan ng mga electrodes, at ang pagbabagong iyon ay nakarehistro bilang panginginig ng boses o paggalaw, sinabi Erickson.

Ang mga chips, mga 5 millimeters square sa pamamagitan ng 2mm makapal, ubusin lamang tungkol sa 50 milliwatts ng kuryente, ayon sa HP. Sa antas na iyon, maaari silang tumakbo sa kapangyarihan na "ani" mula sa nakapalibot na kapaligiran, sinabi Rich Duncombe, kilalang technologist at strategist sa HP. Kasama sa mga posibilidad ang pag-aani ng enerhiya mula sa mga radio wave o mga pagbabago sa temperatura sa kapaligiran, o kahit na mula sa kilusan ng mga sensor ay nakakakita, sinabi niya.

Iniharap ng kumpanya sa pananaliksik na Gartner ang merkado para sa mga di-optical sensor chips tulad ng MEMS na lumalaki sa 10 porsiyento bawat taon, mula sa US $ 2.7 bilyon noong 2007 hanggang sa humigit-kumulang na $ 4.4 bilyon noong 2012. Iyon ay halos dalawang beses ang rate ng paglago ng pangkalahatang merkado ng semiconductor, ayon sa Gartner. Ang tagumpay ng HP sa mga accelerometers ng MEMS, na nagapi ng mga trade-off sa laki, timbang, gastos at pagganap, ay malamang na humantong sa mas mataas na volume at mas mababang presyo, tulad ng nangyari sa iba pang mga industriya ng chip, sinabi ng analyst ng Gartner na si Jim Walker. ang sensitibong MEMS ay ginagawa ito sa mga produkto ng mamimili, maaari silang magbigay ng mga kagiliw-giliw na mga bagong kakayahan sa telepono. Sila ay sapat na sensitibo upang makilala ang lokasyon, upang ang mga gumagamit ay maaaring patuloy na alam kung saan sila ay kahit na sa mga kalye ng lungsod na may mahinang saklaw ng GPS, sinabi Erickson. Palagay ng Walkart ng Gartner na ang pangangalagang pangkalusugan ay isa pang lugar kung saan maaari silang magamit. Ang isang sensor sa isang cell phone ay maaaring makaramdam ng tibok ng puso ng gumagamit, tuklasin ang atake sa puso at awtomatikong tumawag sa mga serbisyong pang-emergency, sinabi niya.

Nababahala ang HP nang higit pa kaysa sa mga tulay, pagmimina o cell phone. Nais nilang gamitin ang maliit na inertial sensors bilang bahagi ng Central Nervous System para sa Earth, isang ecosystem ng impormasyon na binubuo ng iba't ibang mga sensor na nakatali sa mga network, storage, server at software sa buong mundo. Halimbawa, ang lahat ng mga sensors na naka-install sa mga gusali at mga tulay ay maaaring bumuo ng isang higanteng kolektibong seismograp para matulungan ang mga siyentipiko na tuklasin at hulaan ang mga lindol.

"Nasa harap lamang tayo ng tunay na pag-unawa kung paano bubuo ang malaganap na mga network ng ganitong uri at kung paano sila magkakaroon ng kontribusyon sa (paglutas) ng mas malaking problema na ginagampanan ng lipunan, "sinabi ni Duncombe ng HP.