傳感新品

【中科院北京納米能源所：用于無線混合現(xiàn)實(shí)交互的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算輔助摩擦電電容耦合觸覺傳感器陣列】

觸覺傳感器在軟機(jī)器人、人機(jī)界面、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療保健等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多種應(yīng)用。源自麥克斯韋位移電流的摩擦電傳感器可以主動將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，為自供電動態(tài)觸覺傳感提供了一種有效的方法，具有高靈敏度、廣泛的材料可用性和易于制造的特點(diǎn)。然而，如何在同一設(shè)備上獲得穩(wěn)定的靜壓檢測是摩擦電觸覺傳感器在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題。傳統(tǒng)的無源電容傳感器可用于檢測靜壓。基于TENG的固有電容器模型，將摩擦電傳感器與傳統(tǒng)的無源電容傳感器相結(jié)合，可以成為感知靜態(tài)和動態(tài)觸覺信號的有效策略，具有實(shí)時(shí)壓力監(jiān)測準(zhǔn)確、功耗低、電路信號處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。

基于觸覺傳感系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)通過建立三維環(huán)境和創(chuàng)建人機(jī)界面（HMI）技術(shù)，為用戶帶來身臨其境的體驗(yàn)。人類根據(jù)來自不同模態(tài)的多個(gè)感官信息對物體的判斷可以提高估計(jì)精度。具體到視覺和觸覺的組合效果，盡管可以直接獲得視覺信息，但獲得實(shí)時(shí)觸覺反饋對于虛擬環(huán)境中的遠(yuǎn)程操作和訓(xùn)練更為重要。然而，出現(xiàn)了一些挑戰(zhàn)，例如訪問虛擬和真實(shí)模型、多通道信息感知和輸出的定量可視化。

與VR的完全虛擬世界不同，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)出“真實(shí)”與“虛擬”的互動性。MR指的是一種身臨其境的技術(shù)，它結(jié)合了VR和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的元素。它將數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境相融合，允許用戶在意識到物理世界并能夠與物理世界交互的同時(shí)操作虛擬對象。這項(xiàng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是由計(jì)算機(jī)視覺、圖形處理、輸入系統(tǒng)和提供環(huán)境輸入和感知的云計(jì)算的進(jìn)步所推動的。此外，在觸覺傳感器在AIoT領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，輸出信號的處理流程復(fù)雜、耗時(shí)且效率低下。與基于神經(jīng)形態(tài)計(jì)算方法的優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型相結(jié)合，可以縮短信號處理時(shí)間，提高識別精度，有望與HMI深度集成。基于2D材料的突觸晶體管具有離子傳輸距離短、電子傳輸動力學(xué)好、遷移率高的特點(diǎn)，在神經(jīng)形態(tài)計(jì)算中發(fā)揮著重要作用。工作機(jī)制是離子遷移和電子-空穴對產(chǎn)生的耦合。

亮點(diǎn)

1. 本工作出了一種集成結(jié)構(gòu)，將用于靜態(tài)時(shí)空映射的電容傳感器和用于動態(tài)觸覺識別的摩擦電傳感器相結(jié)合。

2. 一個(gè)基于液態(tài)金屬的4×4像素的柔性雙模摩擦電-電容耦合觸覺傳感器（TCTS）陣列實(shí)現(xiàn)了7毫米的空間分辨率，表現(xiàn)出0.8帕的壓力檢測限和6毫秒的快速響應(yīng)。

3. 使用基于MXene的突觸晶體管的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算基于TCTS陣列收集的動態(tài)摩擦電信號在90個(gè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了手寫數(shù)字/字母100％的識別準(zhǔn)確率，并且在混合現(xiàn)實(shí)空間中實(shí)現(xiàn)了來自感知多通道觸覺數(shù)據(jù)的跨空間信息通信。

圖文解析

圖1. 啟用MR交互的機(jī)器學(xué)習(xí)輔助摩擦電電容耦合觸覺傳感器（TCTS）陣列的示意圖。（A） 在AR空間中顯示具有TCTS陣列的手的按壓強(qiáng)度感知反饋的系統(tǒng)的配置。（B） TCTS陣列的結(jié)構(gòu)，包括涂在導(dǎo)電織物帶上的硅橡膠封裝的拱形EgaIn電極的頂部面板和封裝的扁平電極的底部面板，重疊形成16個(gè)單位像素。（C） 啟用TCTS的穴位按壓在MR接口中的應(yīng)用概述。（D） 基于突觸晶體管的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算策略示意圖。（E） 手寫識別的t-SNE聚類結(jié)果。

圖2. TCTS陣列的傳感機(jī)制和電輸出特性。（A） 所提出的TCTS具有在電容感測模式中檢測靜態(tài)觸覺壓力和（B）在摩擦電感測模式下檢測動態(tài)觸覺壓力的能力。（C） 模擬顯示了TCTS單元在機(jī)械壓力前后的變形。（D） 在0.8 Pa的靜態(tài)檢測極限下的電容響應(yīng)和恢復(fù)。（E）在15.34 kPa的連續(xù)機(jī)械壓力下電容變化的循環(huán)試驗(yàn)。（F） 接觸通電前后的電位模擬結(jié)果。（G） 在0.8 Pa的動態(tài)檢測極限下的電壓響應(yīng)。（H）在0至80 kPa的不同壓力負(fù)載下的動態(tài)壓力靈敏度。（I） 將這項(xiàng)工作與最近關(guān)于觸覺傳感器陣列的其他研究在靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和檢測極限這三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上的比較。

圖3. 在靜態(tài)觸覺壓力傳感中的應(yīng)用。（A） 16個(gè)TCTS陣列單元的電容和施加壓力之間的關(guān)系。（B） 每5秒通過線性電機(jī)加載壓力引起的電容變化和靜態(tài)保持。插圖顯示了相應(yīng)的施加壓力。（C–F）光學(xué)照片，顯示TCTS陣列上2、10、20和50 g標(biāo)準(zhǔn)砝碼的俯視圖。（G–J）電容變化值顯示了1–16像素的壓力映射統(tǒng)計(jì)分布矩陣。

圖4. 用于動態(tài)手寫和壓力識別的觸覺神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)。（A） 輸出電壓曲線和（B）手寫數(shù)字從0到9的第80個(gè)訓(xùn)練歷元之后實(shí)際手寫輸入和預(yù)測手寫輸出信號之間的混淆矩陣。（C） 使用t-分布隨機(jī)鄰居嵌入（t-SNE）降維方法對體感信息進(jìn)行可視化。（D） 55個(gè)訓(xùn)練時(shí)期后，手寫字母“X”、“J”、“t”、“L”和“U”的輸出電壓曲線、（E）混淆矩陣和（F）t-SNE結(jié)果。（G） 輸出電壓曲線、（H）混淆矩陣和（I）t-SNE結(jié)果確定了第75個(gè)訓(xùn)練時(shí)期后的不同壓力強(qiáng)度，即“更用力”、“輕度”、“中度”和“重度”。

圖5. MR中穴位按壓的演示（A）基于MR的理療過程的系統(tǒng)級方框圖，包括從TCTS陣列獲取輸出電壓信號、模擬信號處理、數(shù)字轉(zhuǎn)換和無線傳輸?shù)経nity中定制開發(fā)的應(yīng)用程序。（B） 相應(yīng)四個(gè)模塊的光學(xué)照片，即放在3D打印腳上的TCTS、用于數(shù)據(jù)收集和模數(shù)處理的Arduino、用于信號傳輸?shù)?a href="http://m.xsypw.cn/tags/藍(lán)牙/" target="_blank">藍(lán)牙和作為終端顯示器的HoloLens。（C） Arduino處理后的輸出電壓曲線，呈現(xiàn)四種壓力強(qiáng)度范圍，特別是0–1.5 V（“更用力”）、1.5–2 V（“輕度”）、2–2.5 V（“中度”）和2.5–5 V（“重度”）。（D） 按壓強(qiáng)度的多通道視覺顏色映射。區(qū)域I用藍(lán)色表示，區(qū)域II用紅色表示。（E）當(dāng)放置覆蓋建模區(qū)域的TCTS陣列時(shí)，穴位按壓的演示。（F） 不同的視覺顏色來區(qū)分壓力感應(yīng)區(qū)域和色調(diào)來確定壓力的強(qiáng)度。

傳感動態(tài)

【年產(chǎn)23億只溫度傳感器富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目封頂，明年在浙江麗水投產(chǎn)】

“我宣布：浙江富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目正式封頂！”6月23日，浙江富樂德傳感技術(shù)有限公司傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目封頂儀式在麗水經(jīng)開區(qū)舉行。該項(xiàng)目是麗水經(jīng)開區(qū)接續(xù)實(shí)施“雙招雙引”戰(zhàn)略性先導(dǎo)工程的又一突破性、標(biāo)志性成果。麗水市委副書記、市長朱林森宣布項(xiàng)目封頂。

據(jù)了解，富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目總投資約30億元，規(guī)劃總用地面積8萬平方米，總建筑面積約12.44萬平方米。項(xiàng)目主要聚焦電動汽車、新能源、光通訊、醫(yī)療、家電等5大應(yīng)用領(lǐng)域，全面開發(fā)壓力、流量、射頻、導(dǎo)航、MEMS等多種型號的智能傳感器產(chǎn)品。在經(jīng)開區(qū)提供的“管家式服務(wù)”下，項(xiàng)目從開工到封頂僅用了105天，提前22天完成主體封頂。項(xiàng)目預(yù)計(jì)2025年2月投產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)23億只高精度溫度傳感器、年產(chǎn)值20億元。

“我們掌握了傳感器的核心材料和技術(shù)，全面打造智能化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)‘五化’，即自動化、智能化、數(shù)字化、可視化、標(biāo)準(zhǔn)化，全面提升傳感器產(chǎn)品的產(chǎn)能和品質(zhì)，打造國內(nèi)傳感器領(lǐng)域首家高精度、高技術(shù)含量的‘燈塔工廠’，進(jìn)而打造傳感器產(chǎn)業(yè)園，積極投身全球市場競爭。”FerroTec（中國）董事局主席、浙江富樂德傳感技術(shù)有限公司董事長賀賢漢在致辭中對項(xiàng)目發(fā)展前景充滿信心。近年來，麗水經(jīng)開區(qū)深入踐行“八八戰(zhàn)略”，始終牢記習(xí)近平總書記“加快先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)，走新型工業(yè)化道路”重要囑托，堅(jiān)持“發(fā)展階段不可逾越、發(fā)展階梯可以跨越”理念，搶抓國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展窗口機(jī)遇。把打造特色半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、重塑產(chǎn)業(yè)體系、助力共同富裕的重大戰(zhàn)略舉措，短短四年“無中生有”培育形成特色半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群，成功納入浙江省促進(jìn)集成電路發(fā)展規(guī)劃，麗水特色半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)平臺列入浙江省“萬畝千億”新產(chǎn)業(yè)培育平臺，入選浙江省首批示范型數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園。目前已經(jīng)落地半導(dǎo)體項(xiàng)目40個(gè)，總投資近700億元，形成了“一園一鏈兩基地”的發(fā)展格局。副市長周和平在致辭中表示，特色半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是麗水市委市政府確立的“五大生態(tài)產(chǎn)業(yè)”之一，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向。而富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目科技實(shí)力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿?qiáng)、產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)強(qiáng)，對于麗水經(jīng)開區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要意義。衷心希望各方以今天項(xiàng)目封頂為新的起點(diǎn)，倒排工期、掛圖作戰(zhàn)，守好每一道工序、做好每一個(gè)細(xì)節(jié)、把好每一個(gè)關(guān)口，全力推動項(xiàng)目快建設(shè)、快投產(chǎn)、快達(dá)效。

富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目是繼中欣晶圓項(xiàng)目、富樂德半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目之后，F(xiàn)erroTec（中國）在經(jīng)開區(qū)投資的第三個(gè)高端半導(dǎo)體戰(zhàn)略投資項(xiàng)目。三年連投三個(gè)大項(xiàng)目，賀賢漢對扎根麗水大發(fā)展充滿信心，“這樣的‘經(jīng)開速度’對半導(dǎo)體行業(yè)來說是從來沒有過的，富樂德與麗水的‘雙向奔赴’已經(jīng)邁進(jìn)一個(gè)新的階段。”他希望帶動更多企業(yè)家朋友把大項(xiàng)目、好項(xiàng)目落戶麗水，推動項(xiàng)目集聚發(fā)展、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，助推麗水半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能級不斷提升。

企業(yè)從“愿意投”到“放心投”，再到“連續(xù)投”，這是經(jīng)開區(qū)不斷優(yōu)化投資環(huán)境、提升服務(wù)水平的生動寫照。近年來，經(jīng)開區(qū)積極實(shí)施營商環(huán)境優(yōu)化提升“一號改革工程”，進(jìn)一步增強(qiáng)政務(wù)服務(wù)的協(xié)同效能，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的效能提升，通過把服務(wù)鏈建在產(chǎn)業(yè)鏈上，創(chuàng)新“鏈長+院長+校長+行長”四長協(xié)同的“增值”服務(wù)體系，為麗水經(jīng)開區(qū)打造半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈提供了科技、人才和金融支撐。

“富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目對于打造完整、高效、協(xié)同的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，建設(shè)麗水特色半導(dǎo)體‘萬畝千億’新產(chǎn)業(yè)平臺具有十分重要的戰(zhàn)略意義。”麗水經(jīng)開區(qū)黨工委書記、管委會主任劉志偉說，經(jīng)開區(qū)將始終樹牢“無事不擾、有事必到、閉環(huán)解決”的理念，全面推進(jìn)政務(wù)服務(wù)增值化改革，全力提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、更優(yōu)惠的政策、更優(yōu)良的環(huán)境，真正讓大家投資安心、生活舒心、發(fā)展更有信心。

【浙江景寧年產(chǎn)80萬只電磁閥和壓力傳感器項(xiàng)目有序推進(jìn)】

位于景寧民族創(chuàng)業(yè)園內(nèi)的浙江思成動力科技有限公司年產(chǎn)80萬只電磁閥和壓力傳感器項(xiàng)目于2023年12月開工建設(shè)，經(jīng)過半年時(shí)間的施工建設(shè)，目前三棟建筑主體已經(jīng)成型。

施工現(xiàn)場，工人們在建筑樓頂有序進(jìn)行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工作業(yè)，現(xiàn)場一派爭分奪秒、熱火朝天的建設(shè)景象。目前，三號樓已經(jīng)結(jié)頂，二號樓正在加蓋最后一層，一號樓正在進(jìn)行主體結(jié)頂工作。

據(jù)浙江思成動力科技有限公司總經(jīng)理李天祥介紹，前段時(shí)間連續(xù)降雨，為確保施工安全，施工團(tuán)隊(duì)沒有冒雨進(jìn)行作業(yè)，這導(dǎo)致施工進(jìn)度受到了一定的影響。“在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，我們大概拖了將近一個(gè)月左右時(shí)間。但后面的工期會加快進(jìn)度，把一些附屬設(shè)施和景觀提前完成，趕上之前的工期。”李天祥介紹說。

浙江思成動力科技有限公司年產(chǎn)80萬只電磁閥和壓力傳感器項(xiàng)目由溫州臺雅汽車電子有限公司投資建設(shè)，總投資1.2億元，占地19.6畝，園區(qū)主要分為實(shí)驗(yàn)車間、生產(chǎn)車間、倉儲物流三大區(qū)塊。全面達(dá)產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值1.5億元，年繳稅600余萬元，計(jì)劃于7月底主體結(jié)頂全部完成，年后陸續(xù)進(jìn)入投產(chǎn)狀態(tài)。

【韓國成像雷達(dá)公司bitsensing融資2500萬美元 繼續(xù)開發(fā)4D雷達(dá)技術(shù)】

據(jù)外媒報(bào)道，韓國成像雷達(dá)公司bitsensing宣布已籌集2500萬美元，以將其汽車4D雷達(dá)技術(shù)擴(kuò)展到智能城市和健康應(yīng)用領(lǐng)域。

憑借此次B輪融資，bitsensing還將擴(kuò)大運(yùn)營規(guī)模、投資研發(fā)以及探索其4D雷達(dá)技術(shù)的新市場。無人駕駛汽車的車規(guī)級技術(shù)還可用于智能城市應(yīng)用（例如智能交通燈）和健康技術(shù)應(yīng)用。

bitsensing最新一輪融資得到了韓國開發(fā)銀行（Korea Development Bank）、HL Mando Corporation、韓國中小企業(yè)銀行（Industrial Bank of Korea）、Aju Capital、Life Asset Management和SCL Investment等頂級投資者的支持。這是HL Mando Corporation連續(xù)第四次參與bitsensing的融資計(jì)劃。

bitsensing首席執(zhí)行官Jae-Eun Lee博士表示：“我們堅(jiān)信我們的尖端雷達(dá)解決方案將對眾多行業(yè)產(chǎn)生變革性影響，并希望讓‘雷達(dá)無處不在’成為現(xiàn)實(shí)。我們很高興能得到投資者的支持，這輪融資將加速bitsensing下一階段的增長。憑借這筆新投資，我們將專注于進(jìn)一步開發(fā)技術(shù)，擴(kuò)大產(chǎn)品供應(yīng)，并增強(qiáng)我們的全球市場影響力。”

通過提供高分辨率4D成像，bitsensing的成像雷達(dá)產(chǎn)品改變了自動駕駛汽車了解周圍環(huán)境的方式。其陣列圖案技術(shù)和雷達(dá)信號處理算法的覆蓋范圍超過300米，提高了可靠性。角雷達(dá)產(chǎn)品為自動駕駛汽車系統(tǒng)提供了環(huán)繞檢測解決方案，與傳統(tǒng)雷達(dá)相比，檢測范圍提高了50%。

bitsensing的交通洞察監(jiān)測傳感器（TIMOS）是一款一體化交通傳感器，將AI計(jì)算設(shè)備集成到智能交通系統(tǒng)（ITS）解決方案中。該傳感器可實(shí)現(xiàn)12條車道的可視性和智能信息、車輛類別檢測（即汽車、摩托車等），以及識別一系列安全問題，包括橫穿馬路、逆行、超速和靜止車輛。它目前已在六個(gè)國家/地區(qū)使用，包括韓國Nonsan-Cheonan高速公路。

bitsensing的雷達(dá)還應(yīng)用于數(shù)字健康應(yīng)用服務(wù)，專注于睡眠護(hù)理。其雷達(dá)可監(jiān)測睡眠質(zhì)量、呼吸暫停事件、肢體運(yùn)動，還提供睡眠評分、摘要和生活方式建議等數(shù)據(jù)分析。該公司在2022年的A輪融資中籌集了1000萬美元，自成立以來已籌集了4600萬美元（包括本輪）。

【投資超1800億遲遲無法運(yùn)營！三星得州芯片工廠2026年才能投產(chǎn)】

6月24日消息，據(jù)媒體報(bào)道，三星電子在美國得克薩斯州泰勒市投資的芯片工廠項(xiàng)目遭遇投產(chǎn)延期。

原計(jì)劃于2024年投入運(yùn)營的新工廠，現(xiàn)在預(yù)計(jì)要推遲至2026年才能全面啟動生產(chǎn)。

該工廠是三星在美國的第二座芯片制造廠，其建設(shè)始于2021年，最初計(jì)劃投資170億美元，但據(jù)最新報(bào)道，總投資額已增至250億美元，折合人民幣約1819.94億元。

成本的大幅上升主要?dú)w因于材料成本、施工成本和其他間接費(fèi)用的增加，盡管施工工作可能在明年完成，三星計(jì)劃在2026年才開始生產(chǎn)4納米及更先進(jìn)的芯片。

三星此前已宣布將在泰勒市建立第三座芯片工廠，預(yù)計(jì)兩座工廠的總成本可能達(dá)到440億美元。

三星的這一投資項(xiàng)目是美國《芯片和科學(xué)法案》的一部分，該法案旨在促進(jìn)美國本土的芯片設(shè)計(jì)和制造能力，以減少對外部供應(yīng)鏈的依賴，三星因此獲得了美國政府64億美元的資金支持。

得克薩斯州泰勒市的新工廠預(yù)計(jì)將為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造1.7萬個(gè)建筑崗位和4500個(gè)制造業(yè)崗位，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)產(chǎn)生顯著影響。

得克薩斯州交通部還特別開通了名為“三星高速公路”的新四車道高速公路，以改善泰勒工廠與奧斯汀工廠之間的交通連接。

審核編輯 黃宇