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Synaptics
2022/05/12
Synaptics推出FlexSense™4合1感測融合處理器開啟直覺式物聯網應用
超低功耗、小巧處理器將多達四個感測器輸入與專有演算法相結合，以加速設計、降低系統成本並簡化供應鏈，同時為消費者帶來身臨其境的物聯網體驗
Synaptics Incorporated（納斯達克股票代碼：SYNA）宣布推出 FlexSense 系列感測處理器，能較既有方案縮減80%尺寸，達到超低功耗的設計，以擷取和處理來自多達四個感測器的輸入資料。 FlexSense 系列將電容式、電感式、霍爾效應和環境感測等不同感測技術整合到內建專有演算法的單個處理器中，為物聯網 (IoT) 設備帶來可靠、低延遲的優勢，以及感知、接近和觸摸感測等能力，應用場景包括真無線耳機 (TWS)、遊戲控制器、擴增實境 (AR) 和虛擬實境 (VR) 頭戴裝置、健身手環、遙控器和智慧恆溫器等。
Synaptics智慧感測與顯示部門副總裁 Mahesh Srinivasan 表示：「如今的物聯網設備普遍採用多個感測器與用戶建立更豐富的互動，但這些各自運作的感測器，不僅占用過多空間和功耗，使得系統設計和零組件供應鏈更趨複雜，更無法對錯誤啟動做出正確回應。 為此，我們將多個感測器與專有演算法融合在單一處理器中，做到更直覺更即時的互動，不僅為物聯網應用提供了更強大可靠的解決方案，同時也為我們的客戶降低系統設計、成本、配置和供應鏈的複雜性。」
架構和主要優勢
FlexSense 包含一個中央微控制器，該微控制器連接到兩個專有的低功耗、超快速類比前端 (AFE) 引擎。這些 AFE 引擎可以快速有效地感測來自物聯網設備觸控面上電容和電感元件的資料並加以數位化。霍爾效應感測器則透過設備上用於檢測磁場的金屬板實現，而內建於晶片的溫度感測器則用於測量環境溫度。
電容式感測通常用於檢測精細的觸摸、接近和動作，例如手指的滑動。電感式感測則可用以分辨粗粒觸摸、提供多達256階的感測以及旋鈕旋轉等動作，而霍爾效應感測器則可以檢測磁場，例如感測到來自擴展塢(Docking Station)中的磁鐵。
在單一晶片上整合多個感測器實現了許多關鍵目標，包括：
- 降低功耗、尺寸、重量和成本
- 更輕鬆的感測器校準和配置
- 更低的延遲（對於遊戲和減少觸摸誤判至關重要）
- 執行更緊密耦合和準確補償演算法的能力更強，以確保足夠的穩定性並針對溫度漂移進行調整，進而提高整體可靠性和效能
- 由於使用單一元件而不是多個分離元件，因此組裝成本更低、產量更高並簡化供應鏈
最終結果是一個高度靈活、穩定且可靠的感測處理器，尺寸為 2.62 mm2，可取代多達 4 個總尺寸為 16.04 mm2 的 IC，因而減少80%的PCB面積。以TWS耳機應用為例，它在入耳使用時消耗 240 µW（一般狀況下），放置於充電盒或“睡眠”模式下則消耗 10 µW。
多感測器組合的進階功能
FlexSense 架構能進一步結合多個感測器輸入並使用高階複雜演算法來檢測和實現與物聯網設備間更複雜互動的能力，如以下進階互動範例：
- 使用電容式和電感式感測器將觸控 + 力度相結合，可以更精準判定意圖並減少誤觸
- 使用電容式、電感式和溫度感測器將溫度 + 力度 + 觸摸相結合，以提高潮濕或高濕度環境中的準確度
- 使用電容式、電感式和霍爾感測器將接近 + 擴展塢檢測相結合，以避免在設備就緒時誤判警告
透過緊密的感測器整合即時分析所有傳入資料，以確保符合用戶期待的最佳應對。
Moor Insights & Strategy 執行長兼首席分析師 Patrick Moorhead 表示「使用者對於物聯網設備功能需求愈來愈高，廠商的挑戰則在於必須加快產品開發周期，而如何縮短兩者之間的差距同時簡化供應鏈就變得無比重要，尤其是對於電池供電和小尺寸應用。像 FlexSense 這樣的創新方案非常有機會在解決這些問題的同時，也為終端用戶帶來更豐富、更直覺的美好體驗。」
對於開發人員而言，FlexSense 系列提供了簡單、高度可配置、開箱即用的解決方案來加快上市時程，該系列具備單一處理器和多達 8 個類比輸入通道，可配置為混合和匹配多達四個不同的感測器。開發人員可以使用 Synaptics 強大的 FlexSense 配置工具透過單一界面調整所有輸入，實現終端解決方案的快速開發和部署。
