太原理工大学:“食品”传感器守护婴儿安全 ,在自驱动传感领域取得新进展

2022-07-27
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摘要 不仅适用于婴儿智能监护,下一步还可以尝试在老年人、失能人士的智能服装上应用。

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2022-07-272022-07-27

传感新品

【太原理工大学:“食品”传感器守护婴儿安全 ,在自驱动传感领域取得新进展

太原理工大学信息与计算机学院张虎林教授课题组,近日在自驱动传感领域取得了重要研究进展,开发出一种新型婴儿智能监护系统。此项研究首次采用可食用材质制造压强传感器的芯片,研发出多通道数据采集系统以及手机可视化程序等。该成果已在国际顶级期刊上发表。

处于爬行期的婴幼儿需要监护人持续陪伴,市面上通常开发的摄像头跟踪系统只能起到辅助效果,无法实时对婴儿磕碰风险展开有效监测。

2019年起,太原理工大学张虎林教授开始指导博士生研发一种柔性可食用摩擦发电水凝胶传感器,用来监测婴儿身体表面的生物力学压力。张虎林介绍说:“我们将11个压强传感器分别覆盖在婴儿胸部、手、膝盖、脚、颈部、背部、手腕和臀部等重点部位的衣物或者皮肤上,预先收集了特定运动模式的信号,例如翻身、抱婴儿、拍背和鼓掌,基于这些信号特征开发了深度学习算法,便于快速准确识别婴儿的运动模式。”

传感器发送脉冲信号的能量来源于摩擦电,信号的收集和发送同步自动完成,具有无源驱动、全天候监测的特点。但是脉冲信号极易受到干扰,例如噪声、衣物与皮肤的摩擦、监护人的脚步声等。为增强对复杂运动信号的精确识别能力,张虎林团队通过深度学习算法分析施加的力和电输出之间的关系,解析婴儿运动模式,预估婴儿跌倒的风险,实现对婴儿特定运动模式近乎100%的准确识别,有效避免了噪声信号的干扰。

2012年,王中林院士首次发明了摩擦纳米发电机,在纳米尺度范围内将机械能转化成电能,是世界上最小的发电机。作为王中林院士的联合培养博士生,张虎林教授拓展了该领域在可穿戴衣物方面的应用场景。11个传感器、多通道数据收集系统、配套的深度学习算法以及手机App可视化程序……这套自供电的体域传感器网络系统可以直接贴合于婴儿皮肤或衣物,敏感单元可大可小,却提供了全天候安全保障。

张虎林教授表示,该成果最大的收获就是,传感器采用一个夹层设计,包括明胶、琼脂水凝胶和海藻,全部都是可食用材质,这也是纳米发电机领域内开发出的首个可食用材质的传感器,从根本上消除婴儿意外摄入的风险和后果。因为具备了良好的黏附性、敏感性、生物相容性、坚固性和可食用性等性能指标,不仅适用于婴儿智能监护,下一步还可以尝试在老年人、失能人士的智能服装上应用。


传感动态

【意法半导体推出新一代FlightSense™ 多区ToF 传感器, 适用于手势识别、入侵报警和 PC 前用户存在检测】

2022 年 7 月 27 日–服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM) 推出了其新一代 FlightSense™ 飞行时间 (ToF) 多区传感器。该产品连同一套实用的软件算法,构成一套专为PC 市场设计的用户检测、手势识别和闯入报警整体解决方案。

意法半导体的 FlightSense 多区传感器连续扫描视野,绘制场景并收集情报,而无需使用摄像头或拍摄图像。通过使用 ToF感测技术,传感器可以检测、跟踪多个目标,高速计算目标的X/Y/Z坐标和运动方向。

最新的 VL53L5CP  FlightSense 多区域传感器可以在 61 度视场角内检测 64 (8x8) 个区域,测量多个目标。该传感器配备了意法半导体专有第三代 PC 专用算法 Presence Premium PLUS,支持传感器的先进的创新功能,并增强了数据保护功能。该总包解决方案与 PC 硬件和操作系统的原生功能交互,已通过英特尔® 的最高安全级别认证。

VL53L5CP 和 Presence Premium PLUS 软件针对 PC 应用优化了功能,并支持 Windows® 11操作平台。因此,PC 设计人员可以实现智能电源管理、增强安全性和非接触式用户交互等创新功能。意法半导体的存在检测解决方案率先使用接近唤醒和离开锁定功能,可实现无缝的“常开”(always-on)用户体验,同时最大限度地节省电池电量。离开后立即自动上锁功能还可以在用户离开时防止他人非法侵入系统,保护数据安全。

此外,多人检测(MHD)可感知视野内的其他人,并分析他们的位置和动作,评估“肩窥”(shoulder surfing)等安全风险。在相关情况下,系统会提醒用户注意风险。

稳健的非接触式手势感应技术是VL53L5CP的另一项突破性创新,让用户不需要触摸屏幕、键盘或鼠标就能控制 PC 应用。该传感器可以检测方向滑动和轻触,以及水平调整。通过访问这些信息,开发人员可以轻松实现下一个或上一个幻灯片/歌曲/视频选择、播放/暂停和音量控制等指令。

作为全球科技巨头和世界知名的PC公司,联想正在将意法半导体的用户存在方案集成到部分笔记本电脑中。联想智能设备事业部消费者和中小企业笔记本开发中心执行副总裁马兆春评论说:“当今灵活的移动工作生活方式对隐私保护和简单易用提出了更高要求,以便最大限度地提高工作效率。正是出于这个原因,我们选择将ST的无摄像头 ToF 感应存在解决方案集成到联想 PC中。从基于人存在检测技术的免提登录和锁定设备,到使用手势滑动内容,我们正在让联想 PC 变得更智能、适应性更强。”

意法半导体的 Presence Premium PLUS 软件还让PC 设计人员能够在Windows上开发定制化人工智能应用,利用 VL53L5CP 传感器的 8x8 多区数据感知用户意图,并进行持续的存在检测。此外,支持在Windows上动态设置VL53L5CP的重要参数,让终端用户可以自定义时间和锁定/唤醒距离等参数设置。

通过使用非视觉的 ToF 技术取代PC网络摄像头实现这些功能,VL53L5CP可以在多个方面实现卓越的差异化。没有影像,也就不存在隐私问题的顾虑。传感器始终处于常开状态,隐藏在屏幕边框后面,根除了网络摄像头快门位置难题。此外,该传感器还集成了 940nm VCSEL 红外光发射器,确保传感器在黑暗或弱光条件下正常工作。而如果使用摄像头,则通常需要一个专用的LED光源给场景补光,会非常耗电。

意法半导体的 FlightSense技术优于其他几种人存在检测技术,例如,传统红外传感器不测量距离,测量的精准度较容易受被检测物体的颜色和反射率的影响;超声波对嘈杂的环境很敏感,可能会影响宠物的听力。雷达感测信号处理极其费电,又需要开发非常复杂的软件。

意法半导体执行副总裁、影像事业部总经理 Eric Aussedat 表示:“我们FlightSense ToF 技术不断释放非凡潜力,全系列智能产品能实现创新功能。我们最新的第四代 ToF 传感器让PC 能够感知用户的存在,带来更强大的人机交互体验,更让人感觉物有所值。”


【300余套传感器保障问天实验舱平稳运行

在空间站的运行过程中,传感器作为感知环境参数变化的核心敏感器件,不可或缺。它们就像人体的各个感知器官,实时感受空间站的温度、湿度、压力、气体浓度的变化。为保障舱内环境安全,问天实验舱配套了近70余种、300余套传感器,可以实时测量压力、温湿度、氧气等多种参数。

“人体往往只能感受到舒适度的变化,传感器的感知则更加精确。”中国电子科技集团有限公司49所载人航天项目总负责人张鹏表示,在空间站建造任务中,49所总计将为天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱配套70余种、近1000套的正样产品,涉及环控、热控及推进等分系统,测量参数包括压力、温度、湿度、流量、氧气、氢气、电导、液滴、烟感、呼吸、心电、体温等多种参数,为自动控制系统以及远程人工控制提供参考依据。

在密闭环境中,空间站内的氧气是不断消耗的,没有了氧气,航天员的生命将无以维持,但同时,氧浓度过高也会导致氧中毒。而调控舱内氧气浓度的“开关”,便是空间站制氧系统配套的氧传感器。氧浓度降低,传感器会给制氧系统下达开始制氧的指令;浓度达到要求,则会传递停止指令。此外,氢气传感器、二氧化碳传感器等也将实时检测空间站内的微量有害气体含量。

空间站的水处理子系统、尿处理子系统净化过程,空间设备状态监测控制,推进系统管路监测等环节,也都配备有大量传感器,为空间站的正常运行提供重要技术保障。张鹏表示,航天员舱外服系统也配备了生理背心,包括呼吸、心电、体温的参数测量,为航天员出舱活动中的生理参数监测,提供了医学参数保障,同时,舱外服里还配套有流量传感器、温湿度传感器压力传感器等,为监测舱外服内的环境参数监测提供了数据支撑,保障了出舱活动的顺利进行。


【SK 海力士发布 2022 财年第二季度财报,营业利润跃升 56%】

 7 月 27 日消息,全球第二大内存芯片制造商 SK 海力士现公布了第二季度财报。本季度 SK 海力士收入同比增长 34%,达到创纪录的 13.8 万亿韩元。

本季度,得益于服务器客户的需求走高,再加上美元的强劲帮助抵消了更高的物料成本,SK 海力士营业利润增长 56%,净利润增长 45%。当然,SK 海力士的芯片销售主要以美元计价,但也在本季度创下了 20 年新高。SK 海力士周三表示,其 4 月至 6 月季度的营业利润增至 4.2 万亿韩元(约 216.3 亿元人民币),为 2018 年以来第二季度的最优秀的一季利润(去年同期为 2.7 万亿韩元)。

根据 Refinitiv SmartEstimate 的数据,分析师预计其利润为 4 万亿韩元。SK 海力士表示,第二季度用于设备和服务器的 DRAM 芯片出货量较第一季度增长了约 10%。关闭电源后在智能手机中保留电量的 NAND 闪存芯片的出货量以高个位数百分比增长。

该公司 2022 财年第二季度结合并收入为 13.811 万亿韩元,营业利润为 4.193 万亿韩元,净利润为 2.877 万亿韩元。2022 财年第二季度营业利润率为 30%,净利润率为 21%。SK 海力士本季度的营收创下了历史上首次超过 13 万亿韩元的业绩。此前,该公司的最高季度营收是去年第四季度的 12.377 万亿韩元。

SK 海力士表示:“第二季度虽然 DRAM 产品价格有所下降,但 NAND 价格反而上涨,公司的整体销量增加带动了营收的增长。并且,美元持续走强以及子公司 Solidigm 业绩的合并也成为了有利因素。”

另外,该公司还表示:通过主力产品 10nm 级第四代 (1a) DRAM 和 176 层 4D NAND 生产良率的改善提升了收益性,公司继去年第四季度 * 之后,时隔两个季度再次实现了 4 万亿韩元以上的营业利润和 30% 以上的营业利润率。


【韩国总理将建议赦免三星电子副会长李在镕】

7 月 27 日,据日经亚洲报道,韩国总理周三表示,他将向总统建议赦免全球最大内存芯片制造商三星电子副会长李在镕。

报道称,李在镕是世界第二大合同制芯片制造商的继承人,于 2021 年 1 月被判犯有受贿和贪污罪并因此获刑 30 个月。但他在服刑 18 个月后于去年 8 月获得假释。


在回答议会提出的是否会建议总统尹锡悦审查赦免包括李在镕在内的主要商界领袖的问题时,韩国总理韩德洙表示他会这样做。

报道指出,如果尹锡悦同意,特赦可能会在 8 月 15 日韩国独立日前后进行。这是韩国传统的特赦时间。由于李在镕的刑期将于周五结束,这样的赦免将在很大程度上具有象征意义。尹锡悦上周曾拒绝回答记者关于这个话题的提问。

自李在镕获得假释以来,三星的主要举措包括选择美国得克萨斯州作为一个价值 170 亿美元的新芯片工厂所在地,合并其移动和消费电子部门,以及在 2017 年以来最大的一次人事调整中任命新的联席 CEO。不过,李在镕仍面临另一场审判,他被指控在 2015 年两家三星系公司 80 亿美元的合并案中存在会计欺诈行为。



传感财经

【7月27日传感财经分析:光电传感器概念报涨,奥普光电10.02%领涨;气体传感器概念报涨,汉威科技领涨;影像传感器概念报涨,苏州固锝(13.6,4.37%)领涨】

7月27日盘后,光电传感器概念报涨,奥普光电10.02%领涨,光莆股份、欧菲光、森霸传感、理工光科等个股纷纷跟涨。

7月27日盘后,气体传感器概念报涨,汉威科技领涨。南华仪器、贵研铂业、四方光电等跟涨。

7月27日盘后,影像传感器概念报涨,苏州固锝(13.6,4.37%)领涨,水晶光电(1.03%)、力源信息等跟涨。


相关影像传感器概念股:

1、苏州固得002079:

7月26日消息,苏州固锝资金净流出4618.38万元,超大单资金净流出1593.98万元,换手率3.58%,成交金额3.81亿元。

公司设计、研发太阳能电池用银浆以及各种电子浆料,研发并规模化生产物联网领域各种新型传感器。

2021年,苏州固得公司实现营业总收入为24.76亿元,净利润为2.18亿元,过去五年平均ROE为6.8%。


2、水晶光电002273:

7月26日消息,水晶光电主力资金净流出1386.16万元,超大单资金净流出603.36万元,散户资金净流入538.53万元。

参股公司浙江晶景光电主要产品为光电数码影像产品生产。

水晶光电2021年实现营业收入38.09亿元,同比增长18.18%;归属于上市公司股东的净利润4.42亿元,同比增

长-0.27%。


3、力源信息300184:

7月26日消息,力源信息主力净流出1940.59万元,超大单净流出764.16万元,散户净流入1617.86万元。

公司集成电路销售中摄像头CMOS图像传感器芯片销售,该业务周转速度快,销售额大,2019年销售占到公司销售总额的62.67%。

力源信息2021年实现营业收入104.42亿元,同比增长0.79%;归属于上市公司股东的净利润3.06亿元,同比增长

117.66%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润3.06亿元,同比增长117.61%。


4、华天科技002185:

7月26日消息,华天科技7月26日主力资金净流出1358.58万元,超大单资金净流出1101.64

万元,大单资金净流出256.95万元,散户资金净流入1481.23万元。

昆山华天主要从事超大规模集成电路封装,并生产手机、笔记本电脑及车载影像系统等使用的微型摄像头模组。


  • 传感器技术
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