传感新品
【清华大学深圳国际研究生：在皮肤集成电子的多模传感研究领域取得新进展！】
柔性电子设备是未来个性化健康管理新范式的重要组成部分，其具有与皮肤贴合、低运动伪影、长时间佩戴舒适等独特优势。然而，在超柔性传感器中的多通道集成面临着许多挑战，主要是缺乏高性能和稳定的传感组件，以及允许皮肤无约束活动和呼吸的理想器件设计。
以光电容积脉搏波描记法（PPG）为代表的脉搏与血氧监测技术已普及，因近红外光具有出色的皮肤穿透能力，可通过光电探测器提取皮下血流搏动与血红蛋白含氧量信息，但设计适用于近红外波段的有机光电材料及其柔性传感器件仍具挑战。
将基于光电容积变化的PPG信号与基于生物电的心电图（ECG）信号结合，可以增加脉搏信息提取的准确性和可靠性，通过后处理还可获得血压等健康指标。尽管已有柔性ECG电极和PPG传感器相关工作，但构建可靠的可皮肤集成PPG-ECG一体化系统面临巨大挑战，包括传感器间的稳固耦合、各器件的高性能和长期稳定性、与皮肤集成的舒适性等。
针对上述问题，清华大学深圳国际研究生院徐晓敏、成会明团队开发了在近红外光下表现出卓越性能的超柔性有机光电探测器（图1）。
该超柔性探测器厚度小于4µm，在近红外区940 nm波长下的光电响应度为0.53AW-1，探测率为3.4×1013Jones，-3dB下截止频率超过1MHz，在有机近红外光电探测器领域达到领先水平，且具有良好的稳定性。基于团队前期工作提出的可剥离超薄水凝胶与超柔性PEDOT:PSS基导电聚合物纹身电极，团队成员进一步将超柔性光电探测器与导电聚合物电极通过超薄水凝胶集成在一起构成PPG-ECG集成贴片传感器，整个贴片厚度小于20µm，其弯曲半径能与皮肤沟壑相匹配，实现与皮肤保形接触，并进一步构建了皮肤集成的多模传感系统，实现了光电和心电信号的精准同步监测，即使在动态工作条件下也能精确、稳定地测量各种生命体征，包括心率、呼吸率、血氧饱和度和无袖带血压。
图1.皮肤集成式PPG-ECG贴片传感器设计
有机半导体聚合物PTB7-Th与非富勒烯小分子受体COTIC-4F的特征光吸收覆盖了血氧饱和度检测窗口（660和940 nm），通过富勒烯分子PCBM改性以及超薄超柔性器件结构设计使光电探测器表现出优异的性能（图2）。
图2.超柔性高性能有机光电探测器
所构建的超柔性PPG传感器在红光和近红外光下具有高响应度和探测率以及低响应时间，在相同功耗下具有比硅基器件更可靠的PPG信号检测能力，实现动态与缺氧条件下的血氧饱和度精确测量（图3）。
图3.皮肤集成的超柔性PPG传感器
将PPG传感器与ECG电极相结合，可皮肤集成的超柔性多模贴片传感器与皮肤保形接触，可同时精确提取光电和生物电位信号，实现心率、呼吸率、无袖带血压测量（图4）。
图4.皮肤集成的PPG-ECG多模传感系统
传感动态
【西部这所“双一流”高校仪器科学与技术学院揭牌成立】
12月10日上午，西安交通大学仪器科学与技术学院揭牌仪式在曲江校区举行。西安交通大学党委书记卢建军，党委常委、常务副校长别朝红，党委常委、副校长严俊杰出席仪式。仪式由仪器学院党委书记韦学勇主持。
中国工程院院士、大连理工大学原校长郭东明，中国工程院院士、西安电子科技大学原校长段宝岩，中国工程院院士、西北核技术研究院研究员欧阳晓平，中国工程院院士、西安交通大学仪器科学与技术学院名誉院长、学术委员会主任蒋庄德，中国科学院院士、北京航空航天大学原常务副校长房建成，中国工程院院士、武汉理工大学原副校长严新平，中国工程院院士、哈尔滨工业大学副校长刘宏，中国科学院院士、陕西师范大学原校长房喻，新加坡工程院院士、新加坡国立大学、厦门大学教授洪明辉，中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院与工程院院士、加拿大多伦多大学教授孙钰，欧洲科学院院士、英国伯明翰大学教授姜开春，中科院上海微系统所原副所长王跃林，通用技术集团机床研究院副院长黄祖广出席仪式。
蒋庄德对学校党委和师生对仪器学院成立给予的帮助和支持表示感谢。他指出，学院的定位是跻身学校工科第一梯队，跻身全国同类学科第一梯队。下一步，学院将牢记习近平总书记嘱托，传承弘扬西迁精神，努力攻关，守正创新，加强人才培养和学科建设，干顶天立地事，为学校高质量发展贡献力量。
校友房建成代表兄弟院校讲话。他表示，高端仪器是科研创新的基石，是高端装备制造不可或缺的支撑，西安交大近年来发展迅速，为仪器学院的建设发展提供了丰富的人才和创新资源。希望仪器学院能早日发展为西安交大一张名片，助力建设科技强国和制造强国。
【天津滨海新区新建传感器产业园投用】
作为《滨海新区高质量发展支撑引领行动方案》中的重点项目，这两天，由中国民营企业五百强河北省新奥集团在滨海新区投资建设的传感设备科技产业园正式投用。
河北省新奥集团主要从事清洁能源的智能化运营等相关业务，每年传感器的采购量超过20个亿，一方面自身有较大需求，同时，也看中传感器能广泛应用在制造、智能科技等方面，新奥集团陆续投资近12亿元，在滨海新区建设新智感知传感设备科技产业园。新区正在打造的信创谷，还可以为传感器研发，提供芯片、数据采集等方面的支持。最近，产业园正式投入运营。
这个产业园一共18万平方米。现在，新奥集团将旗下的传感器业务版块的总部，从河北转移到了天津园区。以往给他们提供配套的企业，有近一百家，包括全球传感器芯片领域的龙头企业日本瑞萨、上海复旦微等十多家公司，也准备同步入驻这个园区。企业还联合北京大学等高校，建设创新中心，吸引相关创业团队，来园区进行孵化。来自北大的创业团队智芯传感科技公司，之前一直为新奥的燃气设备提供传感器，这次落户园区，将拓展研发智能网联汽车等领域的传感器。为了服务这些创新团队，新奥还投资一亿多，购置了150多套设备，建设了公共研发检测中心，向入驻企业开放。
【越南高官会见黄仁勋：呼吁英伟达继续投资，帮助建设半导体孵化器】
2 月 11 日消息，据路透社报道，越南计划与投资部部长阮志勇今日会见访越的英伟达 CEO 黄仁勋，并呼吁英伟达继续在越南投资。
报道称，越南政府希望与英伟达深化合作关系，与当地企业合作开发半导体、AI 生态系统。其中，当地最大企业集团 Vingroup，以及越南电信（Viettel）、信息技术集团 FPT、互联网公司 VNG 等“大厂”有望成为扩大合作的伙伴。
图源 Pexels
黄仁勋表示，英伟达将支持越南的人才培训、数字基础设施建设，“越南早就成为了英伟达的伙伴，公司在这里拥有数百万名客户。”
阮志勇表示，越南政府希望英伟达帮助越南建立半导体孵化器，该国一直在准备吸引半导体和 AI 产业投资项目的机制和激励措施。
黄仁勋昨天已经与越南总理范明政进行会谈，并肯定了在越南建立半导体中心的计划。黄仁勋表示，英伟达希望在越南建立一个半导体基地。
路透社此前报道称，英伟达目前已经在越南投资约 2.5 亿美元（当前约 17.95 亿元人民币）。
【1 英寸 50MP 超大底，索尼光喻 LYT-900 图像传感器公布】
12 月 11 日消息，索尼半导体旗下“光喻 LYTIA”品牌公布了一款图像传感器新品 —— LYT-900。
根据官方海报，这款传感器的尺寸来到了 1 英寸，拥有 5000 万像素、1.6μm 像素尺寸。
从这一规格来看，将用于旗舰手机的主摄，目前尚不清楚会用于哪款机型。博主 @WHYLAB 表示，小米 14 Ultra 和 OPPO Find X7 Pro 大概率都是这枚新的 1 英寸传感器。
OPPO、一加此前分别首发了索尼光喻 LYT-T808 和 LYT-808 图像传感器，是 50MP 的 1/1.4 英寸传感器。从命名来看，索尼光喻也是数字越大越高端。
【惯性传感器如何用于传感器融合】
运动传感设备无处不在，在我们日常使用的一些电子产品中。运动传感器位于耳塞中——当我们将它们从耳朵中取出时，注意点击以更改歌曲或暂停音乐。它们用于游戏和培训中使用的虚拟现实(VR)和增强现实(AR)耳机中的头部跟踪。运动传感器支持游戏遥控器(用于定位)、消费级机器人(用于航向)和您的手机(也用于定位)。它们的传感由惯性测量单元(惯性传感器)提供动力——许多常用消费电子产品中的传感器，如前面列出的那些。他们的能力通过传感器融合解锁。在本文中，我们将探讨什么是传感器融合以及它可以做什么。
一、什么是惯性传感器?
在我们进入传感器融合之前，快速回顾一下惯性测量单元(惯性传感器)似乎是相关的。惯性传感器是一种传感器，通常由加速度计和陀螺仪组成，有时还包括磁力计。通过查看来自这些传感器的数据，设备能够更全面地了解其方向和运动状态。
·加速度计测量单个方向的加速度(速度变化)，例如您踩到汽车油门时感受到的力。静止时，加速度计测量重力。
·陀螺仪测量围绕其三个轴的角速度。它在任何给定时刻输出其旋转偏航、俯仰和滚动。
·很简单，磁力计测量磁场。通过在稳定的磁场中进行适当的校准，它可以检测到地球磁场的波动。通过这些波动，它找到了指向地球磁北的矢量，并给它一个绝对航向。
然后，传感器的信息用于维持无人机的平衡、改善家用机器人吸尘器的航向、改变智能手机屏幕的方向以及其他与运动相关的应用。
二、惯性传感器如何用于传感器融合
现在我们了解了惯性传感器的组成部分，它与传感器融合有什么关系，我们为什么要关心它?好吧，仅传感器并不那么“智能”。他们生成原始数据。但这些原始数据必须经过处理和打包才能成为可操作的。
惯性传感器中的传感器类似于阅读您的患者档案的专科医生——他们都有自己的意见，并且他们的专长为他们提供其他人没有的洞察力，但您可以处理他们的意见以做出最终决定。例如，如果加速度计表明重力正在从指向下方变为更水平的角度，但陀螺仪显示几乎没有运动，你相信哪个?那么，在这种情况下，陀螺仪应该更受信任，因为它不受外力的影响。由于陀螺仪告诉我们用户框架没有改变，可以肯定地说设备一直在加速，就像汽车直线行驶一样。
在另一种情况下，如果陀螺仪显示小而一致的角速度，但加速度计和磁力计显示设备处于静止状态，那么您可以相信两位同意的“医生”的意见。然后你可以推断出有一些陀螺仪偏差会给出错误的输出。这些示例旨在展示传感器融合对于理解基于传感器信息融合的最佳输出是必不可少的。这可用于确定准确的运动、方向和航向信息。
三、探索可能性
与传感器融合软件结合使用时，惯性传感器不仅可用于更准确的运动、方向和航向，还可用于特殊功能。深思熟虑的惯性传感器数据融合可以通过预测性头部跟踪创建流畅的XR体验，从而最大限度地减少延迟影响。对于无线演示或电视遥控器，传感器融合可以直接将3D控制器运动转换为屏幕上直观的2D运动。加速度计和陀螺仪传感器的组合还可以检测复杂的空中形状和手势。在人类导航中，分析来自加速度计和陀螺仪的数据，传感器融合可以估计某人步行的方向和距离。
传感器融合不必仅通过惯性传感器完成，但通常从惯性传感器开始。在XR空间中，控制器方向与来自外部摄像头的线性位置的融合可以创建一个有效的由内向外的6自由度系统。对于机器人导航，惯性传感器与光流和车轮编码器数据的融合可创建准确且稳健的航位推算。如果涉及运动，传感器融合可能会有所帮助。
四、传感器表征和校准
传感器融合的另一部分是确保传感器得到适当校准，因为惯性传感器受校准影响很大。传感器表征是在受控条件下从传感器进行测量的过程。这些测量可用于微调传感器对各种温度、操作模式和运动的反应方式。一旦传感器被正确表征，传感器融合可以帮助确保其性能得到优化。
五、传感器表征过程
为了正确表征传感器，统计上显着数量的传感器需要放置在某种板上，以允许通信以更改模式和记录数据。然后应将此板放置在受控环境中。例如，他们可以坐在一个两轴万向节电机上，使其能够通过所有三个运动轴。通过将这个装置放在温度室中，我们可以迭代不同温度、位置和操作模式的排列。通过了解每个高精度电机的运动方式、温度变化以及运行的模式，我们可以获得大量传感器信息来表征传感器。为了表征磁力计，可以将板放置在亥姆霍兹线圈中以产生受控磁场。
为了测试这些传感器在其使用寿命内的性能，传感器还可以通过将它们暴露在极端的高温和潮湿条件下进行人工老化过程。然后，可以使用老化的传感器运行相同的测试以收集更新的数据。可以使用所有这些综合数据创建传感器模型，从而生成典型(标称)传感器的模型，并随后优化其性能。
通过了解传感器的行为方式，还可以调整加速度计和陀螺仪中的传感器偏差。这些传感器偏差与传感器在静止时看到的内容有关。如果这听起来很熟悉，那是因为这是惯性传感器/医生类比部分中讨论的第二个想法。调整这些可能看起来像偏移一样简单，但这些偏差会随温度而变化，并且对于来自同一个批次的同一个传感器会表现出不同的行为。这种偏差误差很大，超过了比例误差之外的大多数其他误差。但是，通过适当的传感器融合算法，可以在设备使用时动态完成校准。