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SMART SENSORS
Una caratteristica più avanzata, inoltre, è la ca-
pacità di combinare e correlare informazioni da
più sensori per dare informazioni su eventuali
problemi interni. Ad esempio, i dati di un sensore
di temperatura e quelli di un sensore di vibrazio-
ne possono essere usati per individuare la causa
di un fallimento meccanico. In alcuni casi, le due
funzioni sono disponibili in un solo dispositivo, in
altri le funzioni sono combinate a livello software
per creare un “soft” sensor.
Se ben calibrato, il sensore può lavorare “per ec-
cezioni” trasmettendo dati solo se i valori della
À
rispetto al campione. Questo riduce sia il carico
sulla risorsa centrale di elaborazione, che la ri-
chiesta energetica dello smart sensor.
Quando il sensore intelligente comprende alme-
no due rilevatori nella sonda, le funzionalità di
auto-diagnostica possono essere costruite inter-
namente, individuando eventuali deviazioni di
un elemento sensore rispetto all’altro. Oltretut-
to, nel caso uno dei due rilevatori si guasti, per
esempio a causa di un corto-circuito, il processo
può continuare con il secondo elemento di misu-
ra. La sonda può anche sfruttare l’attività dei
due rilevatori in contemporanea per migliorare
la risposta di monitoraggio.
Fabbricazione di un sensore intelligente
I metodi di produzione dei sensori intelligenti de-
vono portare a ridurre sempre di più le loro di-
mensioni, il loro peso, il consumo di energia e il
costo del sistema e dei suoi componenti. La stessa
tendenza bisogna applicarla anche al packaging,
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Á
sulla forma.
Gli smart sensor vengono creati integrando gli
elementi di un sistema micro-elettromeccanico
(MEMS) con circuiti integrati CMOS, che offro-
À
ed elaborazione del segnale. In origine, la tecno-
logia Wafer Level Vacuum Packaging (WLVP)
usata includeva solo sensori discreti, e i sensori
intelligenti venivano realizzati collegando chip
MEMS discreti ai circuiti integrati attraverso il
package o un substrato a scheda con un approccio
chiamato integrazione multi-chip. Un approccio
migliorato permette di interconnettere il circuito
integrato CMOS e gli elementi del sensore diret-
tamente, senza l’uso di schede, con un sistema
di tipo system-on-chip (SoC), più complesso del
precedente ma con vantaggi di maggiore densità
e minori costi.
Uno sguardo al mercato
Secondo un recente studio della Global Market
Insights, il mercato dei sensori intelligenti nel
2015 superava i 20 miliardi di dollari, con un
tasso annuo di crescita composto (CAGR, Com-
pounded Average Growth Rate) di oltre il 17%
dal 2016 al 2024.
L’intero mercato degli smart sensor è guidato
dalle iniziative favorevoli dei governi, dai pro-
gressi nell’elettronica di consumo e nell’industria
aerospaziale e della difesa, e dalla crescente ten-
denza alla miniaturizzazione. Le amministrazio-
Fig. 2B – Sensore Tinynode B4
Fig. 2A – Sensore Tinynode A4