A HP MEMS felrázhatja a mozgásérzékelést

A gyorsulásmérők vagy inerciális érzékelők olyan eszközök, amelyek érzékelik az ütéseket, a rezgéseket és a sebességváltozásokat. A mobiltelefonokban és egyéb fogyasztói eszközökben használt MEMS (mikroelektromechanikus rendszerek), alapvetően integrált áramkörök mozgó alkatrészekkel. Bár a kicsi és viszonylag olcsó, a HP szerint eddig még nem tudtak megfelelni az érzékenyebb érzékelőkkel, amelyeket a repülőgépeken és egyéb kereskedelmi alkalmazásokban használtak.

Most a vállalat kifejlesztett egy MEMS gyorsulásmérőt, csúcsminőségű érzékelők, amelyek eddig mechanikus eszközök voltak, egy tégla mérete, amely tengelyenként kb. 1000 dollárba került, minden tengely egy irányba mozog. Ezt részben a nyomtató részlegében kifejlesztett technológiával végezte el, amely más típusú MEMS-t használ a nyomtatófejekben. Mostanra ezek a HP szenzorok nem eléggé olcsóak a fogyasztói elektronika elhelyezéséhez, de mivel MEMS-k vannak, néhány év múlva érhetik el. Időközben forradalmasíthatják a gyorsulásmérők használatát az épületekben és a geológiában.

[További olvasmány: A legjobb Android-telefonok minden költségvetéshez.]

A nagyon érzékeny chipek 1000-szer annyira érzékenyek, mint a fogyasztói eszközökben ma, a HP szerint. Annak jeleként, hogy milyen érzékenyek, egy üzleti kártya egy asztal egyik végére esett, nagyon erős jelet adna az egyik érzékelőnek a másik végén, David Erickson, a Technológiai Fejlesztési Szervezet műszaki mérnöke szerint.

Méreteik, költségeik és alacsony energiafogyasztásuk miatt az új érzékelőket nagy területeken vagy struktúrákban elosztott tömbökben lehet használni. A HP a potenciális felhasználókkal beszél arról, hogy milyen miniatűr inerciális érzékelőket használhat, és a cég reméli, hogy eladja az érzékelőket a vezeték nélküli hálózatokkal, tárolórendszerekkel és adatközpontokkal együtt, hogy összegyűjtse, tárolja és feldolgozza a tömbökből származó információkat.

Például, ezek a szenzorok nagy gyűjteménye a San Francisco-Oakland-öböl hídján talán fontos mérnököket adott a mérnököknek, hogy segítsenek megakadályozni a kábelszakaszt a múlt héten, amely hat napra bezárta a híd bezárását. Néhány száz apró MEMS csatlakozott a hídhoz, és érezte, hogy a különböző szerkezeti elemek különböző körülmények között mozogtak, például a szél vagy a nagy forgalom. Összehasonlítva az általuk összegyűjtött adatokat a híd átmozgatásának modelljével, a mérnökök talán meg tudták volna becsülni azt, hogy egy rész megszabadulni fog. Az ilyen szerkezeti állapotfelmérés az épületekre is alkalmazható, és sok apró eszköz csatlakozik az összes szerkezeti komponenshez.

Egy másik lehetséges alkalmazás a geofizikai feltérképezés, azaz a bányászat, a fúrás és a szeizmikus elemzés, amit az MRI (mágneses rezonancia képalkotás) az orvostudomány. Miután a mozgásérzékelőket rendszeres időközönként földi hálózatba ültetik, hogy rácsot képezzenek, a tudósok szalagot vagy robbanást használnak, hogy vibrációt küldjenek a földön. Ezek a rezgések leereszkednek a különböző anyagokról a felszín alatt, és az érzékelők észlelik őket, így ha az összes adatot egyesítik, virtuális térképet alkot.

A HP három rétegű szilíciumos inerciális érzékelőt tervezett. A középső rétegben egy kis mozgatható tömeg van felfüggesztve a rugókon, mindkét oldalon elektródákkal. Ahogy a tömeg mozog, megváltoztatja a jeleket az elektródák között, és ez a változás vibrációnak vagy mozgásnak van kitéve, mondta Erickson.

A kb. 5 milliméteres négyzetméter vastagsága körülbelül 50 milliwatt energiát fogyaszt HP. Ezen a szinten a "környékről" betakarított hatalomra képesek - mondta Rich Duncombe, a HP neves technológus és stratéga. A lehetőségek közé tartoznak a radioaktív hullámokból származó energiafelhasználás vagy a környezet hőmérsékletváltozása, vagy akár az érzékelő által észlelt nagyon mozgás is.

A Gartner kutatócég arra számít, hogy a nem optikai érzékelő chipek, például a MEMS piaca éves szinten 10 százalékkal, a 2007-es 2,7 milliárd dollárról 2012-re mintegy 4,4 milliárd dollárra nő. Ez közel kétszerese a teljes félvezető piac növekedési ütemének. Gartner. A HP MEMS gyorsulásmérőkkel szembeni áttörése - amely a méretek, a súly, a költség és a teljesítmény mérséklését gátolja - valószínűleg magasabb volumeneket és alacsonyabb árakat eredményez, mint más chip iparágak, mondta Gartner elemző Jim Walker.

érzékeny MEMS a fogyasztói termékekbe való beillesztéshez, néhány érdekes új képességet adhat a telefonoknak. Érzékenyek ahhoz, hogy felismerhessék a helyet, így a felhasználók folyamatosan tudhatják, hol vannak a városi utcákon szegény GPS-lefedettség, mondta Erickson. Gartner Walker szerint az egészségügyi ellátás egy másik terület, ahol hasznosak lehetnek. A mobiltelefonon lévő érzékelő képes lehet érezni a felhasználó szívverését, szívrohamot észlelni és automatikusan hívni a segélyhívó szolgáltatásokat.

A HP a híd, a bányászat vagy a mobiltelefonok többsége miatt aggódik. Az apró inerciális érzékelőket a Föld központi idegrendszere részeként kívánja használni, olyan információs ökoszisztémát, amely különböző hálózatokhoz, tároláshoz, kiszolgálókhoz és szoftverekhez kapcsolódó világméretű érzékelőkből áll. Például az épületekben és a hidakban telepített összes érzékelő egy óriási kollektív szeizmográfot képezhet, amely segíteni fogja a tudósokat a földrengések észlelésében és megjóslásában.

"Csak a valóságos megértésünk előtt vagyunk, hogyan fognak hozzájárulni azon problémák megoldásához (problémák megoldásához), amelyekkel a társadalom dolgozik "- mondta Duncombe.