傳感新品

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

觸覺傳感器在軟機器人、人機界面、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。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，具有實時壓力監(jiān)測準(zhǔn)確、功耗低、電路信號處理簡單等優(yōu)點。

基于觸覺傳感系統(tǒng)和機器學(xué)習(xí)方法，虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)通過建立三維環(huán)境和創(chuàng)建人機界面（HMI）技術(shù)，為用戶帶來身臨其境的體驗。人類根據(jù)來自不同模態(tài)的多個感官信息對物體的判斷可以提高估計精度。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，但獲得實時觸覺反饋對于虛擬環(huán)境中的遠程操作和訓(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)實技術(shù)呈現(xiàn)出“真實”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和增強現(xiàn)實（AR）的元素。它將數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實世界環(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操作虛擬對象。這項現(xiàn)實技術(shù)是由計算機視覺、圖形處理、輸入系統(tǒng)和提供環(huán)境輸入和感知的云計算的進步所推動的。此外，在觸覺傳感器在AIoT領(lǐng)域的實際應(yīng)用中，輸出信號的處理流程復(fù)雜、耗時且效率低下。與基于神經(jīng)形態(tài)計算方法的優(yōu)化機器學(xué)習(xí)模型相結(jié)合，可以縮短信號處理時間，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，在神經(jīng)形態(tài)計算中發(fā)揮著重要作用。工作機制是離子遷移和電子-空穴對產(chǎn)生的耦合。

亮點

1. 本工作出了一種集成結(jié)構(gòu)，將用于靜態(tài)時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)計算基于TCTS陣列收集的動態(tài)摩擦電信號在90個周期內(nèi)實現(xiàn)了手寫數(shù)字/字母100％的識別準(zhǔn)確率，并且在混合現(xiàn)實空間中實現(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)機械壓力下電容變化的循環(huán)試驗。（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的不同壓力負載下的動態(tài)壓力靈敏度。（I） 將這項工作與最近關(guān)于觸覺傳感器陣列的其他研究在靈敏度、響應(yīng)時間和檢測極限這三個關(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個訓(xùn)練歷元之后實際手寫輸入和預(yù)測手寫輸出信號之間的混淆矩陣。（C） 使用t-分布隨機鄰居嵌入（t-SNE）降維方法對體感信息進行可視化。（D） 55個訓(xùn)練時期后，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個訓(xùn)練時期后的不同壓力強度，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://www.asorrir.com/tags/藍牙/" target="_blank">藍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） 按壓強度的多通道視覺顏色映射。區(qū)域I用藍色表示，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，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)項目封頂儀式在麗水經(jīng)開區(qū)舉行。該項目是麗水經(jīng)開區(qū)接續(xù)實施“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、市長朱林森宣布項目封頂。

據(jù)了解，富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項目總投資約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，項目從開工到封頂僅用了105天，提前22天完成主體封頂。項目預(yù)計2025年2月投產(chǎn)，達產(chǎn)后可實現(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“加快先進制造業(yè)基地建設(shè)，走新型工業(yè)化道路”重要囑托，堅持“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)濟產(chǎn)業(yè)園。目前已經(jīng)落地半導(dǎo)體項目40個，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)項目科技實力強、發(fā)展?jié)摿姟a(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)強，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目封頂為新的起點，倒排工期、掛圖作戰(zhàn)，守好每一道工序、做好每一個細節(jié)、把好每一個關(guān)口，全力推動項目快建設(shè)、快投產(chǎn)、快達效。

富樂德傳感技術(shù)建設(shè)項目是繼中欣晶圓項目、富樂德半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)項目之后，F(xiàn)erroTec（中國）在經(jīng)開區(qū)投資的第三個高端半導(dǎo)體戰(zhàn)略投資項目。三年連投三個大項目，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)邁進一個新的階段。”他希望帶動更多企業(yè)家朋友把大項目、好項目落戶麗水，推動項目集聚發(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)積極實施營商環(huán)境優(yōu)化提升“一號改革工程”，進一步增強政務(wù)服務(wù)的協(xié)同效能，實現(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目有序推進】

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目于2023年12月開工建設(shè)，經(jīng)過半年時間的施工建設(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，前段時間連續(xù)降雨，為確保施工安全，施工團隊沒有冒雨進行作業(yè)，這導(dǎo)致施工進度受到了一定的影響。“在這個時間節(jié)點，我們大概拖了將近一個月左右時間。但后面的工期會加快進度，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)主要分為實驗車間、生產(chǎn)車間、倉儲物流三大區(qū)塊。全面達產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)值1.5億元，年繳稅600余萬元，計劃于7月底主體結(jié)頂全部完成，年后陸續(xù)進入投產(chǎn)狀態(tài)。

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

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

憑借此次B輪融資，bitsensing還將擴大運營規(guī)模、投資研發(fā)以及探索其4D雷達技術(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的融資計劃。

bitsensing首席執(zhí)行官Jae-Eun Lee博士表示：“我們堅信我們的尖端雷達解決方案將對眾多行業(yè)產(chǎn)生變革性影響，并希望讓‘雷達無處不在’成為現(xiàn)實。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，我們將專注于進一步開發(fā)技術(shù)，擴大產(chǎn)品供應(yīng)，并增強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)和雷達信號處理算法的覆蓋范圍超過300米，提高了可靠性。角雷達產(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。它目前已在六個國家/地區(qū)使用，包括韓國Nonsan-Cheonan高速公路。

bitsensing的雷達還應(yīng)用于數(shù)字健康應(yīng)用服務(wù)，專注于睡眠護理。其雷達可監(jiān)測睡眠質(zhì)量、呼吸暫停事件、肢體運動，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)媒體報道，三星電子在美國得克薩斯州泰勒市投資的芯片工廠項目遭遇投產(chǎn)延期。

原計劃于2024年投入運營的新工廠，現(xiàn)在預(yù)計要推遲至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，最初計劃投資170億美元，但據(jù)最新報道，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歸因于材料成本、施工成本和其他間接費用的增加，盡管施工工作可能在明年完成，三星計劃在2026年才開始生產(chǎn)4納米及更先進的芯片。

三星此前已宣布將在泰勒市建立第三座芯片工廠，預(yù)計兩座工廠的總成本可能達到440億美元。

三星的這一投資項目是美國《芯片和科學(xué)法案》的一部分，該法案旨在促進美國本土的芯片設(shè)計和制造能力，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)計將為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造1.7萬個建筑崗位和4500個制造業(yè)崗位，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟產(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