Sensores MEMS como drivers para mudança

A Internet das coisas (IoT) está mudando a maneira como interagimos com o mundo ao nosso redor. Todos - e tudo - estão conectados e em breve estarão interligados. Dispositivos e sensores de sistemas microeletromecânicos (MEMS) assumem um trabalho essencial na coleta, monitoramento e análise de dados, muitas vezes em tempo real.

Em uma entrevista ao EE Times Europe, Peter Hartwell, CTO da TDK InvenSense, traçou um futuro no qual as tecnologias IoT transcendem a experiência individual e se tornam invisíveis. É um futuro no qual os sensores são a cola entre os mundos virtual e real.

EE Times Europe :[No ano passado], você foi incluído no Hall da Fama do SEMI-MEMS &Sensors Industry Group, uma distinção que reconhece seu impacto substancial e duradouro nesta indústria. Como você se sente com isso?
Peter Hartwell, CTO da TDK InvenSense
Peter Hartwell :Se eu tivesse que resumir em uma palavra como me sinto:velho. Ainda sinto que MEMS é uma nova indústria. Tenho feito isso literalmente desde o colégio; Eu não me desviei do caminho. Tenho visto muita gente sair e fazer outras coisas. É uma grande honra ser reconhecido por seus colegas por [suas] contribuições [no] avanço da tecnologia. Então, eu diria velho e honrado.

EETE :Você tem mais de 25 anos de experiência na comercialização de MEMS de silício e trabalhando em sensores e atuadores avançados. Você também tem mais de 40 patentes mundiais em aplicações de MEMS e sensores. Quais são as principais conquistas ou decisões determinantes em sua carreira?

Hartwell :Para mim, tem olhado como os sensores vão ser o motor da mudança. Foi uma constatação que cheguei cedo. Meu primeiro trabalho em MEMS foi na Hewlett-Packard e, a partir daí, foi:“O que uma empresa de informática vai fazer com sensores?” Estávamos construindo esses cérebros, e eles estavam cegos, surdos e insensíveis ao que estava acontecendo no mundo. Os sensores deram a eles a capacidade de ver o mundo e, eventualmente, interagir com o mundo. Parece tão natural para nós agora, e temos o poder de computação por trás disso para interpretar comandos tão simples quanto mudar a música. Estamos percebendo que os sensores serão a interface entre o mundo digital e o mundo real.

Meu segundo emprego foi na Apple. Lá, eu pude ver o impacto de tornar a tecnologia acessível às massas e não ter algo que fosse apenas meio esotérico, apenas para os geeks e apenas para os primeiros usuários realmente verem.

Uma das minhas memórias favoritas foi literalmente em um restaurante [onde] vi um avô e sua neta olhando algo em um iPhone. Você tinha literalmente um 70 e um quatro olhando para algo em um iPhone, e um 70 e um quatro usando um computador, e nós habilitamos isso. [Apenas] quatro anos antes, nenhum deles teria sido usuário de computador. [Agora], eles não estavam apenas usando um computador, mas estavam tendo uma experiência tão boa que a mãe tirou uma foto deles.

A tecnologia transcende e se torna transparente. Então, quando eu olho para onde estou tentando ir, avançando, é ... como fazemos essa tecnologia simplesmente desaparecer [no ambiente] ao nosso redor e não ficarmos mais surpresos que a tecnologia funcionou ou fez algo. Isso simplesmente se torna natural.

Voltando ao conceito de interface de voz, o teclado do computador tem 140 anos, se você voltar aos tempos em que foram inventadas as máquinas de escrever. Meu filho, de oito anos, olha para um teclado [e] vê apenas um botão. É o botão Siri ou o botão Ok Google. [Sua expectativa é:] “Vou apenas empurrar e falar com ele, e simplesmente funciona”. Com essa expectativa, como será quando as tecnologias simplesmente desaparecerem e ficarmos mais eficientes e tivermos experiências melhores e mais seguras?

EETE :Em 2017, a TDK deixou suas ambições de sensor claras quando adquiriu a InvenSense e sua forte equipe de software, bem versada em IA, controle preditivo e análise de movimento. Como a tecnologia InvenSense foi aproveitada nos negócios de smartphones e IoT da TDK?

Hartwell :Esperançosamente, haverá um relacionamento benéfico.

Éramos uma empresa jovem sem fábricas. Compreendemos muito bem os sensores e a importância do software. A TDK é uma empresa de materiais e manufatura, movida fundamentalmente pela qualidade. Existe uma palavra japonesa que usamos, monozukuri, que significa “se você quer construir algo, construa bem”. Agora falamos sobre o conceito de kotozukuri, que é a ideia de que se você quiser construir algo, construa bem, mas construa com um propósito, tente fazer algo pelo cliente, entenda as necessidades do cliente. Isso nos permite olhar em toda a vertical, desde as matérias-primas que entram na construção de algo, que é fundamental para a qualidade e desempenho, até como essa experiência vai afetar nossos clientes e os clientes de nossos clientes.

Tem sido uma grande combinação de duas competências e pontos fortes diferentes. Juntos, somos muito mais do que quando separados porque alcançamos esse nível de sistema agora em todos os setores, seja em IoT, automotivo ou em produtos eletrônicos de consumo. Temos um conjunto de ferramentas melhor para atacar todo o mercado.

EETE :Olhando para o futuro, quais são as próximas etapas na expansão do InvenSense da TDK em termos de desenvolvimento de produto e roteiro de tecnologia?

Hartwell :Estamos trabalhando muito agora em ultrassom. Antes da aquisição, dentro do InvenSense, tínhamos um sensor ultrassônico de impressão digital muito bom, adquirido pela TDK [quando comprou o InvenSense]. Adquirimos [desde] outra empresa, a Chirp. É um ótimo ajuste dentro da TDK por causa do conhecimento da TDK em materiais de ultrassom. [O negócio Chirp] é uma das unidades de negócios muito grandes dentro da TDK. Portanto, é simplesmente o casamento perfeito de novos materiais, novos dispositivos MEMS se juntando, e acho que é aí que estamos vendo o espaço de aplicativos explodir. Ouvimos na conferência [MEMS &Sensors Executive Congress do ano passado] que os atuadores eletrostáticos foram longe e agora o material piezoelétrico talvez nos leve ao próximo passo.

Para mim, pessoalmente, gosto da expansão porque não estamos olhando apenas para os sensores agora, mas [também] para os atuadores, [com o] dispositivo Chirp emitindo um som e, em seguida, observando o eco voltando. São os sensores e atuadores.

Voltando ao meu comentário original sobre sensores que tornam os computadores mais inteligentes para detectar o que está acontecendo, se você pode manipular o que está acontecendo, esse é realmente o próximo passo em direção à atuação. Para nós, o ultrassom é o primeiro passo em direção à atuação, em direção a sistemas inteligentes capazes de influenciar coisas no mundo físico. Essa é a direção que estamos olhando agora.

EETE :Como CTO, você provavelmente está de olho no que está surgindo nos laboratórios de pesquisa. Quais MEMS interessantes e tecnologias de sensor, excluindo TDKs, você viu recentemente?

Hartwell :Para mim, um dos lugares é medtech - não necessariamente o bioMEMS para substituir equipamentos de laboratório, mas mais mercado de massa, com coisas que poderemos fazer em casa ou com um dispositivo vestível. É nisso que estou de olho. É lógico dizer que em algum lugar em 20 a 40 anos a partir de agora, você estará usando um sistema de monitoramento de diagnóstico [contínuo]. A questão é como você chega lá, quais etapas precisamos seguir para chegar lá.

O outro é a explosão de sensores ópticos. Estamos vendo isso no LiDAR, em imagens 3D de luz estruturada. O que é interessante sobre essas tecnologias é que muito foi desenvolvido para o setor automotivo. A razão pela qual todos nós temos acelerômetros em nossos telefones agora é porque eles começaram para o setor automotivo.

Você vai começar a ter brinquedos com radar. Mal posso esperar para ver o que os caras dos brinquedos pensam quando de repente você pode colocar um radar em um robô de brinquedo. Mal posso esperar para ver onde o sensor óptico 3D, o radar e o LiDAR irão, especialmente no espaço dos brinquedos.

EETE :No MEMS &Sensors Executive Congress, a Technology Showcase ampliou o conhecimento das últimas tecnologias e aplicações de MEMS e sensores, incluindo um motor de busca de DNA e um 4D LiDAR para veículos autônomos, bem como biossensores vestíveis para cuidados de saúde. Alguma lição sobre a tecnologia que você gostaria de compartilhar conosco? Alguma das startups chamou sua atenção?

Hartwell :Você começa a ver pessoas que acreditam tanto em uma ideia que vão arriscar sua capacidade de colocar comida na mesa para perseguir essa ideia. Estou muito interessado em RA e VR no momento. Acredito que a maneira como vamos registrar experiências e compartilhá-las com as pessoas é realmente o que vai trazer a RV para as mãos de quem não é jogador. Os jogos sempre estarão lá, mas não é isso que vai impulsionar o mercado. Estou tentando ver como podemos resolver esse problema ... Onde estão os sensores? Como vamos chegar à criação de conteúdo para RV? É aí que estamos presos agora. Você pode comprar um fone de ouvido, mas não sabe o que assistir. É como os dias da TV em preto e branco. Se você voltar aos primeiros programas de TV, [eles eram] vaudeville, porque isso era entretenimento. Demorou 70 anos para aparecer "Game of Thrones".

Portanto, a questão é como podemos acelerar [para que] a RV se torne uma plataforma para consumir e experimentar o que não podíamos fazer antes. Acho que vai ser uma viagem; vai ser compras [e] conteúdo pessoal. Consegui me digitalizar esquiando e [depois] coloquei meu pai esquiando comigo e com seu neto em RV. Ele tirou os fones de ouvido, olhou para mim e disse:“Nunca pensei que fosse esquiar com meu neto”. [Ele não pensou,] “Que foto legal você me mostrou”, [mas] “Eu fui esquiar com meu neto”. É assim que ele realmente se sentia.

EETE :Um senso de missão e propósito é filtrado por meio de suas palavras, pois você parece estar disposto a adicionar um pouco de humanidade a tudo o que está desenvolvendo.

Hartwell :Isso deve ser natural para nós. Nós estabelecemos relacionamentos com coisas que não estão vivas. À medida que eles começam a falar e a reagir a nós, é natural que façamos essas experiências com esses dispositivos, [com] algo com que possamos nos relacionar. Para mim, os sensores são a cola entre o mundo virtual e o mundo real, então estamos tentando dar aos robôs sensores para colocá-los em nosso mundo, o que significa que eles precisam ver e ouvir, sentir e cheirar. E estamos tentando colocar as pessoas em um mundo virtual, o que significa que você tem que criar o conteúdo. Os sensores são a cola aqui.

A próxima etapa é quando os alto-falantes inteligentes o seguem pela casa. Se o Sony Aibo fosse capaz de fazer todas as coisas que Alexa fazia, de repente você teria o animal de estimação perfeito, um companheiro. Ele iria segui-lo, carregaria a si mesmo. Mudaria a música, cuidaria das luzes, e se você cair, ele viria para ver se você está bem e pediria ajuda. É isso que vamos ter e mal posso esperar.

Companheiros autônomos, é assim que eu gostaria de [caracterizá-los]. E a tecnologia vai desaparecer.

>> Este artigo foi publicado originalmente em nosso site irmão, EE Times Europe.