Silicon Labs（芯科實(shí)驗室有限公司, NASDAQ: SLAB）今日宣布推出業(yè)界首款適用于智能手機和可穿戴式產(chǎn)品的單芯片數字紫外線(xiàn)（UV）指數傳感器IC，設計旨在檢測UV光照強度、心臟/脈搏速率、血氧飽和度，以及提供接近/手勢控制等。做為Silicon Labs光學(xué)傳感器產(chǎn)品家族的最新成員，Si1132和Si114x傳感器IC非常適用于具有動(dòng)作跟蹤功能的腕帶和臂帶產(chǎn)品、智能手表和智能手機等應用。除了支持UV指數檢測之外，這些器件也可為健康和健身方面的應用提供環(huán)境光和紅外（IR）接近感測功能。
在消費類(lèi)電子產(chǎn)品中，對UV感測的需求正在上升，因為開(kāi)發(fā)者打算通過(guò)提供保護人們免于UV傷害的這種新功能，來(lái)尋求在可穿戴和手持設備上的差異化設計。UV檢測對于那些有曬傷危險或者對光照有疑慮的人們是有幫助的，例如：戶(hù)外活動(dòng)的終端用戶(hù)在他們達到危險的暴露級別之前，帶有UV傳感器的產(chǎn)品可以為其測量累積的UV強度并且及時(shí)報警。根據世界衛生組織（WHO）制定的標準，數字化的UV指數與太陽(yáng)光的強度成線(xiàn)性關(guān)系，并由國際照明委員會(huì )（CIE）開(kāi)發(fā)的紅斑作用光譜做為衡量標準。標準化的指標包括我們的皮膚對不同波長(cháng)的太陽(yáng)光（含UVB和UVA）的反應。
傳統的UV傳感器由UV敏感的光電二極管、外置的微控制器（MCU）、模數轉換器（ADC）以及信號處理固件組成。Silicon Labs首先將所有這些功能集成到單芯片解決方案中，超小的2mm x 2mm封裝有助于減小最終設計的尺寸且降低物料清單（BOM）成本。UV傳感器產(chǎn)品線(xiàn)包括以下的成員：
·Si1132 UV指數和環(huán)境光傳感器，具有工業(yè)標準的I2C接口可讀取數字化的UV指數數據。
·Si1145/46/47 UV和IR接近/環(huán)境光傳感器，根據型號提供單、雙、三個(gè)LED驅動(dòng)器集成選項，可為手勢識別提供15級可選擇的驅動(dòng)等級。
當與加速度計相結合時(shí)，Si1132和Si114x傳感器能夠在可穿戴應用中幫助開(kāi)發(fā)人員實(shí)現休眠跟蹤。此外，傳感器對紅外和可見(jiàn)光等級的檢測能力也可以增強混合光源環(huán)境下對LCD背光的控制。其結果是終端用戶(hù)不需要分心去設置或調節，傳感器就能夠有效的調節背光，從而緩解了眼疲勞，且降低功耗，使之成為一種低成本而有效的手段。
Si114x傳感器的LED驅動(dòng)器能夠為健康和健身跟蹤器提供反射式心率和血氧飽和度測量功能，非接觸式接口支持終端用戶(hù)遠距離控制。Si1146和Si1147傳感器分別提供兩個(gè)和三個(gè)紅外LED驅動(dòng)器，支持高級運動(dòng)和手勢感應。Si1146可以實(shí)現Z軸和X軸運動(dòng)感應和非接觸式控制，而Si1147添加了第三軸，可以實(shí)現三維運動(dòng)感應。兩個(gè)傳感器提供的反射測量能夠進(jìn)行后處理，以進(jìn)一步判別手勢。
Si1132和Si114x傳感器在寬動(dòng)態(tài)范圍的光源（包括太陽(yáng)光）下提供了優(yōu)秀性能。其牢靠的傳感架構也包括一個(gè)感應能力高達128kLux的環(huán)境光傳感器。光電二極管響應和相關(guān)的數字轉換電路為人造光閃爍噪聲和自然光干擾噪聲提供了優(yōu)秀的抗干擾能力。
UV指數傳感器的超低功耗架構可幫助用戶(hù)采用更小電池實(shí)現更薄的可穿戴式設計，在每秒一次的UV測量速率下平均電流低至1.2µA，有效的延長(cháng)了電池壽命。在功耗顯著(zhù)低于同類(lèi)產(chǎn)品條件下，傳感器也提供了更大的靈敏度和感應距離。憑著(zhù)單一的25.6µs紅外光LED工作時(shí)間，高靈敏度的IR傳感器能夠在移動(dòng)感應和手勢識別應用中明顯延長(cháng)電池壽命，同時(shí)保持長(cháng)達50cm的感應距離。此外，LED電流動(dòng)態(tài)調整也進(jìn)一步降低了系統功耗。
Silicon Labs副總裁兼接入、電源和傳感器產(chǎn)品總經(jīng)理Mark Thompson表示，“可穿戴式設計需要更高集成度、小尺寸封裝和低功耗的傳感解決方案，我們也預見(jiàn)了對于業(yè)界首款單芯片數字UV指數傳感器的需求，該傳感器它還提供了環(huán)境光和IR感應功能，非常適用于創(chuàng )新的健康和健身應用。Silicon Labs是唯一一家提供UV指數傳感器的供應商，同時(shí)還提供節能型MCU、無(wú)線(xiàn)MCU和收發(fā)器、以及其他各類(lèi)傳感器，在快速增長(cháng)的可穿戴市場(chǎng)中，這些產(chǎn)品可以有效的整合進(jìn)系統解決方案。”
Silicon Labs為可穿戴開(kāi)發(fā)人員提供了完整的硬件和軟件工具，以幫助用戶(hù)簡(jiǎn)化測試、功能特性、原型設計和軟件開(kāi)發(fā)。UVIrSlider2EK UV/IR評估套件為Silicon Labs的光學(xué)傳感器提供了一個(gè)高級的開(kāi)發(fā)平臺。在超低功耗C8051F800單片機的控制下，UVIrSlider2EK將Si1146傳感器連接到兩個(gè)紅外光LED，實(shí)現UV指數測量、高級2D/2軸非接觸式手勢識別和物體接近檢測。IrSlider2EK預先配置了固件，即通過(guò)五個(gè)LED燈顯示了用戶(hù)目前所處環(huán)境的UV強度指數。輔助演示軟件提供了一個(gè)可以顯示完整的UV指數數據的GUI界面，也提供了一個(gè)IR滑動(dòng)條演示，并且這個(gè)演示可以通過(guò)8個(gè)可見(jiàn)的LED示范左/右/懸停等手勢識別功能。此外，Silicon Labs還為環(huán)境光、近距離和手勢識別的邏輯算法提供了示例軟件源代碼。
價(jià)格和供貨
Silicon Labs的Si1132和Si114x UV傳感器現在已經(jīng)量產(chǎn)，可提供樣片，采用10引腳2mm x 2mm QFN封裝。Si1132傳感器在一萬(wàn)片采購數量時(shí)，單價(jià)為1.10美元起，Si114x傳感器在一萬(wàn)片采購數量時(shí)，單價(jià)為1.32美元起。UVIrSlider2EK評估板零售價(jià)為50美元。
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