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作者：郭慶春 村田制作所是日本的一家電子元器件廠商，創立于1944年。村田以陶瓷電容起家，目前涉及的領域涵蓋無源器件、通信組件、傳感器、連接器、濾波器、電源等諸多方面。 日本廠商通常以工藝精良著稱，村田也不例外。不僅如此，正如其口號“innovator in electronics”那樣，村田在熱點領域的一些創新也令人矚目。下面就介紹一下村田在今年的高交會電子展上展示的最新產品技術。 3D手勢識別超聲波傳感器 手勢識別是近期的熱門技術。手勢識別一般通過對攝像頭加算法來實現。但這里介紹的手勢識別技術不是基于攝像頭，而是基于超聲波傳感器。村田和Elliptic Labs攜手為便攜式消費類設備（如智能手機和平板電腦）提供3D超聲波傳感器非接觸式操作。 
圖1：村田3D手勢識別超聲波傳感器尺寸僅5.2 x 5.2 x 1.2mm 我們都知道蝙蝠是利用超聲波的高手，精確的聲納定位幫助它在黑夜中能捕食運動中的昆蟲。人類也在各行各業廣泛利用超聲波，如醫療影像和軍事偵察。村田將超聲波用于便攜電子設備，這得益于其高超的小型化技術。村田研發的微型低功耗超聲波傳感器，特別適用于對功耗要求很高的小型、便攜式產品。村田的超小型表面貼裝超聲波傳感器可實現高聲壓，在便攜設備上安裝多個超聲波傳感器不僅能實現高精度測距，而且能實現3D手勢識別。 與基于攝像頭的手勢識別技術相比，超聲波可提供高分辨率、寬視野和低功耗。村田的3D手勢識別超聲波傳感器尺寸僅5.2 x 5.2 x 1.2mm，工作電壓6Vp-p，聲壓100dB，指向性60°，最大工作電流10mA。
圖2：以多點接收反射回來的超聲波便可計算出目標的3D位置和動作 村田的表面貼裝型超聲波傳感器已經被Elliptic Labs公司的Touchless Gesture Software所采用。Elliptic Labs的軟件為消費類設備（包括電腦、平板電腦和智能手機）提供超聲波非接觸式操作方案，使這些設備圍繞屏幕180°都能響應自然的手勢動作。在村田公司的展臺，工作人員演示了以手勢操作的“水果忍者”游戲，切削的準確度相當高。據介紹，配備超聲波傳感器3D手勢識別技術的手機明年有望上市。 手機NFC天線 帶有NFC功能的手機越來越流行。村田開發了兩種NFC手機天線，分別適用于塑料外殼手機和金屬外殼手機。適用于塑料外殼手機的NFC天線采用特殊的ZB結構（鐵氧體斜插進線圈），增強了導磁的效率，尺寸更小，而且可以將天線放在手機的頂部和側面。
圖3：鐵氧體斜插進線圈的ZB結構使得天線尺寸更小 一些高端智能手機傾向于采用金屬外殼，但金屬外殼會影響NFC天線的性能。為此，村田的PB型NFC天線以金屬外殼作為booster，利用手機金屬后蓋的攝像頭開孔實現NFC信號的傳輸。
圖4：PB型NFC天線適合金屬外殼的智能手機 村田NFC手機天線的尺寸和厚度可根據客戶要求定制。天線厚度為0.2mm至0.5mm，諧振頻率為13.56MHz。 組合式陀螺儀傳感器 村田獨特的3D-MEMS技術向市場提供了高性能、高可靠的MEMS傳感器。此次展出的組合式陀螺儀傳感器將陀螺儀與加速度計合二為一，適用于多種穩定控制系統，如汽車的防滑控制系統（ESC）、防側翻控制（ARC）、翻滾檢測傳感器（ROV）、導航系統、導向系統、慣性測量裝置、平臺控制、控制運動分析和機器控制系統等。型號為SCC1300-D04的器件尺寸為8.5 x 18.7 x 4.5mm。器件具有理想的線性和穩定的偏置特性，噪聲低，能去除MEMS部分的高頻振動成分，并具有高度的自我診斷功能。
圖5：組合式傳感器結合了1軸陀螺儀和3軸加速度計 適用于心臟檢測的MEMS加速度傳感器+無線通信模塊 常規的心臟健康檢測方法是心電圖分析。但獲取心電圖必須在人體上安放多個電極，操作比較繁瑣。村田的心臟檢測技術則完全不同，它通過測量承載人體的座椅或床的輕微振動來實現，無需直接接觸人體，因而十分方便。
圖6：村田用于心臟檢測的MEMS加速度傳感器+無線通信模塊 模塊的原理圖如下。模塊安裝在病床上，其中的MEMS加速度傳感器采集病床振動信號，通過A/D轉換器轉化為數字信號給微控制器進行分析，其結果通過有線接口（SPI、I2C、UART）或無限通信的方式傳送給監控端設備。該模塊每50ms檢測一次人體皮膚的機械振動，靈敏度高。模塊的尺寸為40 x 40 x 7mm，輸入電源電壓為7~50V，接口電壓3~5V，電耗為10mA。
圖7：心臟監測模塊原理圖 據工作人員介紹，此類模塊最早的應用是沃爾沃S80型汽車的后備箱，它可以檢測后備箱內的生命信息，如盜賊的生理特征或嬰兒的存在，以幫助破案或預防危險情況的發生。現在看來，MEMS加速度計用于病人監測更為實用。
圖8：BCG模塊更適合病人和老年人的遠程醫療監護 檢測環境光、接近和運動的光學傳感器 村田的這個光接口集成了光發射器、光接收器和數字輸出IC，尺寸僅3.1 mm x 3.1mm，可以檢測目標物體的上下、左右和遠近運動。據工作人員介紹，該光接口采用激光而非紅外光，所以它對距離不敏感，安裝的時候特別方便。該器件的功耗低，工作電流僅10μA。據介紹，村田的一軸光接口已經實現量產，用于運動檢測的三軸光接口正在開發中。 表1：村田光傳感器的電氣特性
圖9：光接口尺寸僅3.1 mm x 3.1mm
圖10：光接口可檢測物體的位置和運動 嵌入式Wi-Fi模塊 村田的嵌入式模塊搭載了Wi-Fi通信所需的必要功能，內嵌MCU，最適合家電這樣的CPU處理能力低的設備，方便它們實現Wi-Fi功能，是智能家居、物聯網、云服務的關鍵組成部分。該模塊攜帶的硬件和軟件使得安裝目標設備中處理能力很低的MCU或未搭載RTOS/OS的MCU都能實現Wi-Fi功能，能實現數據存取、與MCU之間的通信和對傳感器的控制。該模塊已經搭載了Wi-Fi天線，也可以根據需求外接天線。其結構與參數如圖12所示。
圖11：村田嵌入式Wi-Fi模塊最適合為家電等嵌入式設備實現無線通信
圖12：村田嵌入式Wi-Fi模塊的參數及結構圖 智能照明系統 前面提到的嵌入式Wi-Fi模塊是以Wi-Fi網絡連接設備，其優點是Wi-Fi網絡在家庭中已經普及，而且Wi-Fi網絡具有很好的帶寬。但Wi-Fi有它的局限性，沒有很好的組網能力，所以覆蓋范圍有限。相比之下，屬于網狀網的ZigBee則具有覆蓋范圍大的特點，更適合用于智能照明系統。雖然ZigBee網絡的帶寬較窄，但足以應付智能照明的通信要求。在村田的展位，工作人員演示了多種方法實現對燈光的控制。
圖13：村田的智能照明系統方案 又見村田頑童 村田的展位當然少不了村田頑童，而且他總是觀眾矚目的焦點。這回村田頑童可爽了，有美女和他對話，當然他也很樂意應答。所以他堂妹村田婉童（騎獨輪車的那個）就不用來了，他已經不孤單了。村田頑童展示了村田的尖端技術，如用于姿勢控制的陀螺傳感器、傳送接收命令的藍牙模塊、眼部攝相機所使用的透光性陶瓷鏡頭、超薄型壓電揚聲器、蓄電池裝置、電源模塊等。隨著村田技術的進步，頑童的本領也越來越大。當我們下次再看到村田頑童的時候，不知道他又會增添了什么新本事呢。
圖14：村田頑童總是最吸引眼球的明星 最后，我們再來欣賞幾幅圖片，領略一下村田的尖端技術：
世界最小片狀鐵氧體磁珠008004尺寸 詳見http://www.murata.com.cn/new/news_release/2013/0917/index.html
世界首創、世界最小尺寸片狀電感器 (0.25 x 0.125mm) 詳見http://www.murata.com.cn/new/news_release/2012/0925/index.html
世界首創、世界最小尺寸獨石陶瓷電容器 (0.25×0.125mm) 詳見http://www.murata.com.cn/new/news_release/2012/0905/index.html |
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| 什么時候中國的資本市場和人才都去研究一些基礎性的東西，就不用老說：“我要抗議，我要抗議了”。 |
| 村田的東西做的確實很出色 |
| 村田發布東西確實有新意。 |
| 村田給力啊 什么時候國內有這些好東西呢 |
