意法半导体高性能振动传感器内置AI,为快速增长的工业状态监测市场提供压电传感器新替代方案
工业级振动传感器实现前所未有的宽带宽与动态范围感测
传感器内部搭载的智能传感处理单元(ISPU 2.0)在提升信号处理与边缘AI性能的同时,显著降低了能耗
率先为状态监测提供有力的压电传感器替代选择,兼具高性能、轻量化设计、易集成、超高精度与节能高效等优势
2026年6月3日,瑞士日内瓦——全球半导体领导厂商意法半导体(纽交所代码:STM)正式推出一款专为工业状态监测应用设计的智能振动传感器,适用于对精度、可靠性及能效要求较高的工业场景。
该传感器基于意法半导体MEMS(微机电系统)技术构建,型号为IIS3DWB10IS,内置智能传感处理单元(ISPU 2.0),将先进数字信号处理与AI推理能力前移至传感元件端。最终成品是一款结构紧凑、坚固耐用的器件,能够测量频率10kHz及以上、幅值高达200g的振动与冲击信号。该传感器将数字精度与易用性相结合,工作温度范围宽至125°C,可应对恶劣工业环境,有助于客户提升设备运行时间、减少计划外停机,并在各类工业场景中支持预测性维护策略的落地。
振动分析是状态监测领域的主导细分市场,众多行业依赖旋转与往复机械完成切削、成型、传送、冷却等各类工序。通过早期异常检测预防设备停机——例如提前预判轴承故障——能够帮助汽车制造及其他各类制造业优化生产流程。
"我们的工业MEMS振动传感器提供了高端应用所需的动态范围与带宽,并进一步发挥了意法半导体传感器内数字处理的优势。集成ISPU 2.0后,其新增的硬件加速器可加速信号处理与AI推理,在降低延迟与功耗的同时,提升了设备磨损识别能力。"意法半导体MEMS部门执行副总裁Simone Ferri表示,"工业界可以期待新一代状态监测传感器的到来——这是真正意义上的压电传感器替代方案,轻量化、易安装、易设计、精度极高,甚至能效足以支持电池供电运行。"
"IIS3DWB10IS为我们的目标市场和应用环境提供了独特性能。其高动态范围、宽带宽和高温耐受能力,结合易于采用的特点以及简化的低成本电路设计,使我们得以替换现有的压电传感器技术。此外,集成的ISPU 2.0处理器将复杂信号处理与快速AI推理能力部署在紧邻传感元件的位置,从而实现更智能的系统响应。"Bonfiglioli S.P.A.首席技术官Andrea Torcelli表示。
通过支持预测性和优先级驱动的维护策略,远程状态监测使企业能够提升设备运行效率、消除意外故障、提高安全水平。根据Fortune Business Insights的数据,该技术的全球市场规模预计将在2032年突破50亿美元,年复合增长率超过9%。
更多技术细节
IIS3DWB10IS振动传感器是首款兼具宽带宽与嵌入式处理能力的数字传感器,其性能可满足高端工业状态监测应用需求,是压电传感器的有力替代方案。
该传感器可精确测量10kHz以上的振动信号,动态范围高达200g,噪声基底低至35 μg/sqrt(Hz),与压电传感器的噪声性能相当。此外,IIS3DWB10IS在具备同等精度与灵敏度的基础上,还带来了数字传感的多项优势,包括更小的体积、更低的功耗、简化的电气与机械设计,以及更灵活的计算分配方式。
ISPU 2.0(智能传感处理单元)引入新型硬件加速器,可实现实时信号处理与边缘AI推理,使常用功能的执行速度更快、能效更高。其内核支持C语言编程,并集成片上程序与数据RAM。
配套的软件生态系统提供多种软件库,便于在ISPU中执行典型振动监测算法,涵盖FFT、滤波、包络检波、速度严重度分析和异常检测等功能。
ISPU 2.0具备40 MIPS与40 MFLOPS的数字信号处理能力,处理性能较上一代提升最高达四倍;同时,ISPU 2.0传感器接口与MEMS电路之间的数据传输速率提升了六倍。
IIS3DWB10IS还集成了2048×80位FIFO寄存器和高精度温度传感器。
该传感器基于坚固MEMS结构设计,支持高达125°C的工作温度,并纳入意法半导体10年工业长效保障计划。
IIS3DWB10IS采用4.5mm×4.5mm×1.5mm的16引脚LGA封装,具备可润湿侧翼设计,便于在高质量表面贴装工艺中进行自动光学检测。该产品预计于2026年7月上市,1000片起订单价为25美元。
更多信息请访问:https://www.st.com/IIS3DWB10IS
关于意法半导体
意法半导体拥有49,000名半导体技术从业者,依托先进制造设施,掌控半导体全供应链。作为整合器件制造商,意法半导体与逾20万客户及数千家合作伙伴携手,共同设计和打造产品、解决方案与生态系统,助力应对挑战、把握机遇,并支持构建更可持续的世界。意法半导体的技术赋能更智慧的出行、更高效的电力与能源管理,以及云连接自主设备的大规模部署。公司正稳步推进碳中和目标,覆盖直接与间接排放(范围1和2)、产品运输、商务出行及员工通勤排放(范围3重点方向),并计划于2027年底前实现100%可再生电力供应目标。更多信息请访问:www.st.com
Q&A
Q1:IIS3DWB10IS振动传感器的主要技术优势是什么?
A:IIS3DWB10IS是首款兼具宽带宽与嵌入式处理能力的数字振动传感器,可测量频率10kHz以上、幅值高达200g的振动信号,噪声基底低至35 μg/sqrt(Hz),与压电传感器相当。同时,它体积更小、功耗更低、电气设计更简化,工作温度范围可达125°C,适用于恶劣工业环境。
Q2:ISPU 2.0相比上一代有哪些提升?
A:ISPU 2.0引入了新型硬件加速器,可实现实时信号处理与边缘AI推理,处理性能较上一代提升最高四倍,达到40 MIPS与40 MFLOPS;与MEMS电路之间的数据传输速率也提升了六倍。此外,它支持C语言编程,内置片上RAM,并配套FFT、滤波、异常检测等振动监测软件库,有效降低延迟和功耗。
Q3:IIS3DWB10IS传感器何时上市,价格如何?
A:IIS3DWB10IS预计于2026年7月正式上市,1000片起订的单片价格为25美元。该产品采用4.5mm×4.5mm×1.5mm的16引脚LGA封装,支持自动光学检测,并纳入意法半导体10年工业长效保障计划,适合对长期稳定供货有需求的工业客户。
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