Активный сенсор КМОП

Группа инженеров под руководством Юй Сик Юна из Мичиганского университета США создала фотосенсор, где почти всю площадь пикселя занимает область, которая может одновременно и вырабатывать энергию, и формировать изображение. Это позволяет сделать самодостаточную камеру площадью меньше квадратного миллиметра. При этом она способна вести съемку достойного качества с частотой 15 кадров в секунду. Свою работу разработчики опубликовали в журнале IEEE Electron Device Letters.


Фотодиоды, преобразующие свет в электрический ток, лежат в основе и фотокамер, и солнечных панелей. Они очень похожи, просто один сохраняет падающую на него энергию, а другой – записывает, сколько её упало. Поэтому инженеры уже много лет пытаются объединить возможности панелей и фотокамер, создав матрицы, которые могут фотографировать, и при этом сами себя подпитывать (а значит, не требуют подсоединения большой батареи).


Есть два подхода к решению этой проблемы. Первый – попробовать сделать матрицу, в которой для съемки и для выработки энергии используется   одно и то же пространство. Тогда устройство выйдет небольшим, что плюс. Но минус в том, что его придется переключать между двумя режимами (съемка и запитывание), на что тратится часть энергии, а фотоматрица не может снимать без перерыва, и у неё выходит низкая частота кадров.


Второй подход – сделать в фотоматрице две отдельные зоны. Одна из них будет снимать, вторая – генерировать для этого энергию. Они смогут работать одновременно, но существенную часть каждого пикселя в таком случае займет солнечная панель. Фотоэлемент станет более громоздким, а количество света, использующегося для съемки, значительно снизится.



Юй Сик Юн

Достижение ученых из Мичиганского университета – их фотосенсор впервые способен одновременно и вырабатывать энергию, и вести съемку (с частотой до 15 кадров/сек). Их работа так и называется – «Simultaneous Imaging and Energy Harvesting in CMOS Image Sensor Pixels» («Одновременная съемка и сбор энергии в активном пикселе КМОП»). Почти вся область пикселя в их фотоэлементе справляется сразу с двумя задачами.


Юй Сик Юн, Санг Юн Пак и их команда заметили, что светочувствительные диоды в фотокамерах на микроскопическом уровне – довольно прозрачные. Значительная часть света проходит сквозь их активные элементы. Так что если расположить «солнечную панель» под такими фотосенсорами, она всё равно будет получать часть энергии.


Вот и идея. Новая фотоячейка состоит из двух фотодиодов, расположенных один под другим. Верхний собирает часть дырок (носителей заряда, образованных после того, как фотоны выбили электроны из своих позиций), и таким образом получает сигнал для формирования изображения. А нижний улавливает оставшиеся фотоны, и использует их для выработки энергии.


Получается новый тип камеры, микроскопичный и самодостаточный, способный работать в любых условиях, где есть освещение, без остановки и без необходимости в подпитке или замене батарей. Идеальный девайс для шпионов или для правительства, желающего контролировать деятельность своих граждан. Ожидаем всплеск продаж фольги на шапочки.


Судя по тестам команды из Мичиганского университета, на верхний диод, формирующий сигнал, приходится 26% общего дырочного тока, а на фотогальваническую ячейку, собирающую энергию – 74%. В других сенсорах эта энергия попросту не используется.



Банкнота слева снята на 7 кадрах в секунду, банкнота справа – на 15

На основе своей разработки инженеры создали прототип фотоматрицы разрешением 100х90 пикселей и активной областью 0,86х0,66 мм. Она может вырабатывать 30 мкВт энергии при освещении 120 килолюксов (яркий солнечный день). При этом на съемку с частотой 15 кадров/сек потребляется только 10 мкВт энергии – хотя изображения, конечно, получаются не самыми четкими. На такой частоте новый сенсор в теории способен непрерывно снимать без подпитки даже при 60 килолюксов (обычное прямое попадание солнца). Создатели фотоматрицы отмечают, что она обладает самой высокой плотностью мощности среди всех существующих.


В своей статье для IEEE инженеры отмечают, что их датчик легко мог бы создавать изображения более высокого качества, если его «подточить». Энергопотребление в чипе также не оптимизировано. Потенциально камера сможет работать на более высоких фреймрейтах и при меньшей освещенности.



Схема нового сенсора

Юй Сик Юн говорит, что их разработка лучше всего подойдет для интернета вещей. Интеллектуальные датчики являются важными компонентами IoT-платформ, а новые фотосенсоры могут оперировать в наименьшем форм-факторе и без энергозатрат.


Правда, также ничто не предотвращает использования камеры для шпионажа или скрытой съемки. Миллиметровый сенсор, фактически, является невидимым, и работает неограниченный срок без нужды в подзарядке. Конечно, в таком случае устройству понадобятся не только фотоэлементы, но и средства для хранения и передачи полученных изображений. Микроскопические версии таких компонентов пока что находятся в разработке.


P.S. Pochtoy.com доставляет гаджеты из США. От $8,99 за полкило. Те, кто регистрируется с кодом Geektimes, получают $7 на счет.

Комментарии (66)


  1. tormozedison
    08.04.2018 13:24
    -1

    В теории оно может работать вечно. На практике — присобачат запланированное устаревание, как и ко всему в наши дни. Куда присобачить, найдут.


    1. makufulai
      08.04.2018 13:44
      +1

      На практике — присобачат запланированное устаревание, как и ко всему в наши дни.
      А где проходит та граница, которая разделяет понятие «ресурс» и понятие «запланированное устаревание»? Вот я инженер, проектирую двигатели внутреннего сгорания. Вот когда я проектирую двигатель на определенный моторесурс, я программирую его на устаревание?


      1. OriSvet
        08.04.2018 13:54

        Граждане просто хотят двигатель объёмом в литр, чтобы он кушал два литра на сотню 76-го бензина и выдавал 150 л.с. И не ломался при этом никогда!
        Я когда слышу рассказы про «миллионники», сразу пытаюсь напомнить, что там какбэ и объёмы были другие, и режимы, и жрали эти двигатели всякую каку.
        Но это глас вопиющего в пустыне.


        1. BlackMokona
          08.04.2018 14:17
          +2

          И при этом завтра не должен появился более лучший двигатель, иначе эти гады припрятывают технологии дабы продавать нам снова и снова.


        1. Named
          08.04.2018 15:29

          Граждане хотят, чтобы в двигателе внезапно не заменяли одну из металлических частей на пластиковую с гораздо меньшим ресурсом.


        1. geisha
          08.04.2018 23:35

          Граждане просто хотят двигатель объёмом в литр, чтобы он кушал два литра на сотню 76-го бензина и выдавал 150 л.с. И не ломался при этом никогда!

          Во-первых, граждане хотят чтобы приложение фейсбука не жрало батарею так, как оно жрёт сейчас и чтобы 2 Гб оперативки хватало на всё. Но у инжинеров фреймворки, паттерны и вот всё это. Поэтому покупаются новые телефоны с 8 Гб памяти и батареей на 4000 мАч, которые работают так же хорошо, как и старые 2 года назад.


          Во-вторых, граждане хотят иметь возможность купить запасные детали для своих сломанных девайсов. Но у производителей оптимизация, жизненный цикл, вот это всё. Поэтому когда выходит из строя какой-нибудь *раный проприетарный топливный насос легче купить новую машину чем отремонтировать старую. А так, конечно, граждане виноваты.


        1. mspain
          09.04.2018 10:20

          Ну, известно, что решают не граждане, иначе очень многие бы таки выбирали машины конструкции конца 90-х. Те машины потребляли топлива на 20-30% больше, но к маслам и прочим расходникам требования были намного ниже. В итоге, по деньгам одинаково или даже стало хуже.

          Речь не про гламурных блондинок и блондинов, а тех кто хотя бы маленько пытается разбираться в техобслуживании.

          А идёт всё от ужесточенных экологических норм, причём самое смешное, что машина из 90-х на пробеге 300 тык обычно находится в ЛУЧШЕМ техническом состоянии, чем десятилетка с пробегом 200. Т.к. движок алюминиевый, точить нельзя, клапан EGR уже давно помер итд итп


        1. hokum13
          09.04.2018 11:18

          Дайте мне двигатель 20-летней давности, с объемом 3 литра, 150-сильный, который будет жрать 40 на сотню при «тапке в пол» и т.д., но добавьте ему турбобуст или отключаемые цилиндры (или какой-нибудь другой режим экономии в городе и на нейтралке), современный (по дизайну) кузов, новую (но ремонтопригодную) 7-ступенчатую автоматическую коробку (или ручку, для off-road-а) и ящик современных электронных фенечек, вроде esp,ebd,abs, парктроник, камеры…
          Но нет, даже китайцы (правда у них кузов сгниет быстрее, чем движок выработает ресурс) уже пихают турбированные 200-сильные дизеля 1,5.
          Заговор — нет, тенденция — да. Когда цель прибыль — делать надежные, долговечные вещи не выгодно. А когда все конкуренты делая низкокачественный ширпотреб получают сверхприбыль, то и последние качественные производители, под давлением рынка, скатываются к норме (та же toyota).


          1. RomanArzumanyan
            09.04.2018 11:37

            3 литра, 150-сильный, который будет жрать 40 на сотню

            Машина уже давно стала бытовой техникой, доступное кредитование меняет рынок. Практически нельзя купить машину в хорошей комплектации на механике. ВАГ ещё можно, но у них неудобные коробки (ИМХО, отвратительная педаль сцепления). Подозреваю, это из-за того, что все хотят коробку автомат.

            Точно так же вы не сможете купить, например, качественный ручной инструмент вроде ручной ножовки по вменяемой цене, потому что все пользуются электро-лобзиками из Леруа Мерлен.


            1. hokum13
              09.04.2018 16:08

              ВАГ впереди планеты всей по части турбированных неремонтопригодных агрегатов. При том, что относительно недавно они спалились, что все эти танцы с бубном не связаны с экологическими нормами. Их коробки (правда говорят, что в последних поколениях вылечили) тоже живут не долго.
              А зачем Вам «ручка»? Для грязи? Если да, то тот-же prado за 4 мульта, в случае если Вы на нем сядете, может обеспечить Вас расходами сопоставимыми со стоимостью б\у УАЗ-ика. А на каждый день «автомат» удобнее.

              вроде ручной ножовки по вменяемой цене,

              Ну как бы качественный инструмент ни когда особо дешево не стоил. Просто в том же Лерое куча некачественного ручного инструмента по тем ценам, что 5-10 лет назад стоил нормальный. Накиньте реальную инфляцию за 10 лет на стоимость этого инструмента и поймете, почему качественный стоит так дорого.


        1. YetAnotherSlava
          09.04.2018 17:43

          Граждане хотят, чтобы другие граждане так же, как и они — жили на зарплату, а не на доход. А разница между зарплатой и доходом чтобы была пущена на повышение качества продукции.


      1. 0x131315
        08.04.2018 14:50
        +1

        Тут даже глубже проблема. Вещи морально устаревают за несколько лет => нет смысла закладывать прочную дорогую конструкцию => экономим на ресурсе, удешевляя все => получаем доступную и конкурентноспособную технику, и все довольны.
        Поэтому изначально планируют небольшой моторесурс — нет смысла переплачивать за надежность, на нее нет спроса.
        Более того, движки везде сильно форсированы, чтобы еще и обьем и массу экономить — из литра снимают мощности как с трех, что почти на порядок снижает ресурс движка, но… кому какое дело? Зато потребитель получает легкий и маленький автомобиль с комфортной мощностью, ака реактивная ока.
        И пусть он одноразовый, крайне дорогой в ремонте, из-за высокой технологичности, но зато доступный всем, и в пределах заложенного ресурса будет дешевле любых других вариантов. А вот после начнется попа, но это уже совсем другая история.

        Так что все нормально. Таковы последствия прогресса: эффективнее наклепать пачку одноразовых, но приличных продуктов (новые машины намного красивее и удобнее старых), чем один, дорогой, но долгоиграющий.

        Впрочем не все так плохо: долгоиграющие вещи до сих пор производят, и есть небольшой спрос, но в основном это не для гражданского сектора, и стоит это соответственно, как пачка таких же, но одноразовых. Но это мало того, что дико дорого для большинства, так еще зачастую и менее удобно, т.к. такие вещи в основном проектируются не для комфорта, а для практичности.


        1. APLe
          08.04.2018 15:50

          но в основном это не для гражданского сектора
          Да нет, почему, в гражданском секторе тоже производят. Качественный долгоиграющий слесарный инструмент, примитивная, но надёжная деревянная мебель, строительные материалы, да хоть те же воздушно-эмульсионные огнетушители – есть много областей, в которых нет электроники, и, соответственно, замедлено моральное устаревание.


        1. Daddy_Cool
          08.04.2018 16:50

          Let's go deeper… )Если брать рынок авто — (как минимум в России) — то велика доля БУ машин. И покупая авто надо заранее думать за сколько его можно будет продать. Т.е. реальный жизненный цикл авто может быть достаточно длинным — если авто надежное.
          Пример — французское авто выпуска 2001 года, бегает на ура в 2018 году. Дорогостоящих поломок типа сломалось само собой было… одна. Моральное устаревание… встроенная магнитола не кушает mp3, но ясное дело это фиксится задешево. Если не озадачиваться понтами (да, это тоже может быть аргументом — мне нравится BMW X6 ))), то менять на что-то другое смысла нет. Что-то реально новое — это Тесла с роботоуправлением.

          Ноутбук Asus K70 на i5 — стоит уже лет 5. И что-то никак не устареет. (Да, апгрейд по максимуму, внешний монитор, и т.п...) Кстати внешний монитор тоже непонятно на что менять. Модели 8k 27+" не выпускаются массово в 16:10.

          Друг снимает зеркалкой которой уж лет десять+. Объективы докупает, разговор о смене тушки завел только недавно.

          Еще у меня десять лет работал Хьюлетовский лазерный принтер. Заменил когда появились _существенно_ более быстрые модели.

          Это я к чему — все же производители заботятся не о благе пользователя, а о прибыли учредителей. Это суть капитализма. Хорошо когда это сочетается, но вообще это необязательно.


          1. engine9
            08.04.2018 20:44

            Вот именно, затем запланированное устаревание начинает работать на выкачку денег из потребителя и пополнение свалок.


          1. VIPDC
            09.04.2018 04:30

            Как то у вас всё быстро меняется.
            НА самом деле если не запаиваться на новых функциях всё может служить ещё дольше.
            Вот например у родителей машинка Индезит (вертикальная загрузка), работает уже 20 лет, все программы управления есть, тоже класс энергоэффективности А, менял только два года назад мотор насоса (15 минут и 300 рублей).
            Дома 2 ноутf Леново 2007 года, только добавлены планки и заменен HDD на SSD, для дома норм.

            На работе есть принтеры вообще 2002 года с пробегом за 1 млн., да медленные. Но зачем при распечатке 10-50 листов в день быстрее.

            В общем всё в голове, главное выбрать по своим потребностям.


            1. Daddy_Cool
              09.04.2018 12:02

              А!!! Вот так легко прослыть на гиктаймсе торопыгой!
              Но нет! У меня тоже есть стирмашинка купленная в 1998 году! Работает.
              По поводу принтеров… купил как-то нечаянно HP 176n. Подвела лояльнось бренду и как-то непростительно невнимательно прочитал характеристики. 4 цветных страницы в минуту. В 21 веке. ))) Т.е. я и подумать не мог, что такое ныне бывает.


          1. Areek
            09.04.2018 17:43

            Core i5? Тогда уж и я похвастаюсь.
            Core 2 Duo E7200
            Nvidia 9600GT с перепаяными конденсаторами.
            — Это был игровой компьютер и все еще остается им. В бум майнинга я так и не решился купить новый. Уже два года, как не решаюсь.


        1. amarao
          08.04.2018 20:02

          Моральное устаревание — признак развивающегося рынка. Были компьютеры — и компьютер двухлетней давности уже был «тормозной», а 10 лет был ближе к музею, чем к продакшену. В 2005 году смотреть на компьютер 1995 года без слёз было невозможно.

          Сейчас 2018 и компьютер 2013 года вполне боевой.

          С машинами тоже самое. Автомобиль 1910 года выглядил кошмаром в 1920, и так довольно долго, тренд частично поддержали безопасностью (подушки и т.д.), но машина 2018 года и машина 2013 года визуально не отличимы, не говоря уже про внутренности.

          Как только технология замедляется, она перестаёт морально устаревать.


          1. mickvav
            08.04.2018 21:15

            Ну, вы все же на комп 2008-го посмотрите — боль уже будет. Хотя и меньшая, чем в 2005-м от 1995-го.


            1. TheShock
              09.04.2018 02:14

              Хорошие компы 2008-ого года вполне себе тянут современный софт. Там могло быть 8, а то и 16 гиг оперативки. У меня есть комп на бюджетной p5k тех лет и он, хотя далеко не топовый — вполне бодрый и тянет большинство современных игр, пусть и на низких.


            1. Akon32
              09.04.2018 12:38

              Если иногда апгрейдить, то использовать можно (видеокарта, ssd, память по максимуму).
              Но я в 2008 как раз "менял" компьютер от 2005 года, тогда разница была очень заметна.


              1. mickvav
                09.04.2018 13:04

                Ну это уже не совсем честно — нормальных SSD за разумные деньги в 2008-м не было. А уже только замена hdd на ssd даёт здоровый прирост в воспринимаемой производительности. Но да, CPU+Motherboard действительно замедляются, как технология, что уж там. Закон Мура уползает на видеокарты и SSD-шки.


        1. Vitalley
          09.04.2018 08:43

          А как же экология, зеленые и прочее г? Ведь при производстве автомобиля загрязнение атмосферы больше чем при эксплуатации!


        1. Husebolt
          09.04.2018 10:20

          Что ты несешь, причем тут двс?


      1. AllexIn
        08.04.2018 18:12

        Та граница проходит на этапе внедрения RoHS


      1. acin
        08.04.2018 19:23

        Я честно не знаю где проходит эта граница, но у меня на работе одновременно вышли из строя 3 недешевых конференц-телефона, спустя ~5 лет после их первого включения.


      1. sena
        09.04.2018 17:43

        А где проходит та граница, которая разделяет понятие «ресурс» и понятие «запланированное устаревание»? Вот я инженер, проектирую двигатели внутреннего сгорания. Вот когда я проектирую двигатель на определенный моторесурс, я программирую его на устаревание?

        А указан ли в моторесурс в документации и в технических характеристиках? Чтобы выбирая двигатель, я мог их сравнить?


      1. egigd
        09.04.2018 18:06

        Разница там, где вы делаете какую-то деталь тоньше не чтобы сделать её легче, тем самым улучшив динамические характеристики, и этим притянуть клиентов, а чтобы она быстрее износилась и этим заставить клиентов раньше сменить автомобиль на новый.


    1. OriSvet
      08.04.2018 13:50

      А вы слыхали про фотодеградацию солнечных панелей? Представляете, они от падающего на них света портятся со временем! Сами по себе! Мистика!

      >присобачат запланированное устаревание

      Как думаете — были ли американцы на Луне?


      1. AllexIn
        08.04.2018 18:20
        +1

        Вы намекаете на теорию заговора?

        Вы как логически мыслящий человек, не верящий в теории заговора и запланированное устаревание, объясните, почему именно свинец в припоях стал первой целью RoHS? При том, что анализ рынка после внедрения RoHS показывает, что потребление свинца не уменьшилось, а продолжает увеличиваться и при этом:
        1) Значительно выросло потребление олова, причем выросли требования к чистоте олова, что создало дополнительную экологическую нагрузку в связи с усложнением процесса добычи и обработки.
        2) Свинец в припое находится в стабильном состоянии и минимально способен повредить природе.
        3) Умирает ремонт техники, а учитывая низку перерабатываемость старой — выросло количество техники на помойках.
        4) Экологическая комиссия Европы признала, что переход на бессвинцовый припой было ошибкой… но обратного перехода как не было, так и нет.

        То есть вредная якобы экологическая инициатива не просто продолжает существовать, но продолжается развиваться и дополнятся.
        Зачем?


        1. APLe
          08.04.2018 19:04

          Вроде бы я слышал, что проблема ПОС-61 в том, что из-за него монтажники дышат свинцом.
          Но это я пересказываю легенду, правдоподобность которой не могу оценить.


          1. AllexIn
            08.04.2018 19:06

            Я тоже это читал. Но это решается вытяжками. ПЛюс современная сборка электронники автоматизирована.
            При этом RoHS распространяется на готовые изделия, а не на условия работы, что было бы логичнее, если бы цель была защитить рабочих.


          1. ptica_filin
            08.04.2018 20:24

            А проблема бессвинцовых припоев в худшей смачиваемости и более высокой температуре плавления. Из-за этого приходится применять более "злые" флюсы, и монтажники дышат уже ими.


            1. tormozedison
              08.04.2018 21:46

              Всем минусаторам: нет, к запланированному устареванию я отношусь не по-конспирологически. Тем более не по-лунноконспирологически. И вообще я скептически отношусь к любым конспирологиям. Я понимаю, что в большинстве случаев (но не во всех) быстрый износ становится побочным эффектом от удешевления и/или уменьшения габаритов.
              RoHS, кстати, хоть и повлиял, но не радикально. Есть и послеRoHSовая техника, прослужившая довольно долго.
              Про фотодеградацию солнечных панелей знаю, а вот камерам переход с трубок на КМОП/ПЗС пошёл на пользу. Передающие трубки были расходниками, а сегодня у телефонов, ушатанных в хлам, обычно камеры как новые.
              Что будет конкретно тут, в самопитаемых камерах, влиять на срок службы — не знаю. Возможно, матрица столь малой площади будет деградировать из-за большей плотности мощности.


            1. Inanity
              08.04.2018 23:28
              +1

              Есть куда более серьёзные проблемы с бессвинцовой технологией, заключающиеся в более низкой надёжности. Бессвинцовая Sn:3Ag:0.5Cu (олово + 3% серебро + 0.5% медь) пайка более хрупкая, чем 63Sn:37Pb (63% олово + 37% свинец). Более того, чистое олово подвержено таким страшным вещам, как оловянная чума и оловянные усы (впечатлительным электронщикам не смотреть смотреть обязательно и мотать на ус).


              1. ptica_filin
                09.04.2018 22:11

                Ага, и это тоже. Да и сама пайка получается какая-то корявая. Припой со свинцом выглядит красивее)


    1. Aqel
      09.04.2018 17:43
      -2

      Так это вся суть капитализма, что бы был товарооборот, а не качество. только при Союзе БЫЛО КАЧЕСТВО, сейчас количество…


      1. ElectroGuard
        10.04.2018 00:04

        Бред кобылы. При Союзе качество в своей массе было на тройку. Что бы далеко не ходить: отечественные телевизоры крайне редко переживали третий год без какого-либо ремонта. В противовес, например, японским и немецким, которые работали, обычно, от 15ти лет. И почти всё так. Сказок вот не надо, особенно, чувствую, не живши тогда.


      1. TheShock
        10.04.2018 17:27

        только при Союзе БЫЛО КАЧЕСТВО
        Да, вы правы, было качество. Правда, очень хреновое качество


  1. Zmiy666
    08.04.2018 14:18

    Хм… а почему не поставить прозрачные пленочные солнечные ячейки поверх фотоэлемента и просто настроить их на разные куски спектра? То-есть пленка солнечной панели прозрачна только для узкого куска спектра, а остальное поглощает… камере ведь ненужен полный спектр… Она вообще может в ИК диапазоне снимать, а свет поглощать видимый…
    прозрачные пленки солнечных панелей уже есть, просто допилить немного…


    1. 0x131315
      08.04.2018 15:01

      Это сложнее, дороже, к тому же солнце основную мощность отдает как раз в том спектре, который надо снимать.

      У меня другой вопрос — что мешает снимать фотодиодами?


      1. egigd
        09.04.2018 18:15

        Ими и снимают… Только вот измеряют накопленный ими заряд, а не пускают его на питание. Питаться тем, что измеряешь, умеют стрелочные приборы, но не электронные.


    1. mickvav
      08.04.2018 21:19

      Скорее — что мешает поставить солнечные панели на отраженный от фотоэлемента свет? В реальной камере, там ведь кроме матрицы еще линза, стенки камеры-обскуры, вот это всё. Туда и воткнуть. Не?


      1. tormozedison
        08.04.2018 21:50

        А то и просто поставить обычную солнечную панель сбоку от объектива обычной камеры. Кстати, странно, что так не делают. Даже если её и не хватит для зарядки аккумулятора смартфона или мыльницы (тем более, что против света редко фотографируют) — при достаточно ярком освещении хотя бы замедлит разряд.


        1. GerrAlt
          08.04.2018 23:59

          Мне кажется что подобные штуки могут пригодится не в обычных камерах (там что угодно можно приделать, хоть ручку с динамомашиной) а в глазных имплантах


          1. tormozedison
            09.04.2018 05:48

            Вот. Точно. Правда, имплант в полутьме вообще работать не будет.


            1. GerrAlt
              09.04.2018 10:29

              если не ошибаюсь и родная реализация оптической подсистемы функционирует вполовину в полутьме — только палочки могут, колбочки не видят


          1. tUUtiKKi13
            09.04.2018 08:56

            Проще питать топливным элементом на глюкозе, прямо из кровотока.


  1. Sly_tom_cat
    08.04.2018 14:25

    Конечно, в таком случае устройству понадобятся не только фотоэлементы, но и средства для хранения и передачи полученных изображений.

    Так это в любом случае нужно.
    Камера снимает для того что-бы передать или записать. Себя то она обеспечит, только вот на запись/передачу — все-равно нужна будет отдельная батарейка…
    И это ИМХО сводит практически к нулю всю эту затею.


    1. DrZlodberg
      08.04.2018 16:32

      Неизвестно, сколько она вырабатывает и сколько тратит. Ну и вырабатывать она может не только во время работы. Правда тогда всё равно понадобится батарея.
      Теоретически можно было бы добавить туда нейрочип (в теории они тоже мало потребляют) и настроить на поиск конкретных объектов. Тогда на собственно передачу уйдёт только признак присутствия, да и то редко. Т.е. потребует мизерной энергии.


      1. tormozedison
        08.04.2018 22:07

        То, из чего нельзя вытащить изображение, а можно вытащить только «признак присутствия» — дискретную величину «есть-нет» — для внешнего окружения становится уже не камерой, а датчиком. Пусть не датчиком движения, а более «умным» — датчиком присутствия конкретных предметов. Тут как с оптической мышью. Непосредственно подключившись к «многоножке», картинку там вытащить можно. По интерфейсу PS/2 или USB — нельзя, ибо там эмулируется старая шариковая мышь, и можно вытащить только данные о направлении перемещения. По этой причине оптические мыши даже закамуфлированными камерами не считаются. И, например, кошки не считаются: хотя у них и глаза есть, а видеосигнал наружу с них не вытащишь.
        И эти штуки с самопитаемым камерами, если снаружи из них можно только «да-нет» вытащить (типа: присутствует ли в кадре хоть одна кошка), тоже не будут считаться.


        1. DrZlodberg
          08.04.2018 22:27

          Не верно. Есть и пограничные случаи: Умный датчик, который не отвечает да-нет, а начинает раз в секунду отсылать картинку например. Энергопотребление падает уже раз в 15 в активном режиме. А если добавить минимальный акк — остальное время сможет его заряжать.


        1. rPman
          08.04.2018 22:30

          Нейросеть для чипа почти всегда можно менять, т.е. это уже может быть не просто датчиком, в вырожденном случае это может быть упаковщиком на базе нейронной сети (была тут статья о том как фильм ужимали в 20 килобайт или что то там), тогда понятие камера может быть расширена.


  1. DrZlodberg
    08.04.2018 16:29

    Я не очень разбираюсь в работе сенсоров, но думал, что ячейка получает некоторый заряд, который потом измеряется и преобразуется в цифру. А нельзя этот заряд потом просто использовать?
    Идея с подложкой не самая удачная, т.к. хороший сенсор как раз должен использовать весь свет по максимуму. Что и пытаются добиться от матриц обычно. А тут чем хуже сенсор, тем лучше батарея.


    1. APLe
      08.04.2018 17:07
      +1

      А нельзя этот заряд потом просто использовать?
      Вы изобрели фотогальванический режим работы фотодиода.


      1. DrZlodberg
        08.04.2018 17:10

        Тогда логичный вопрос — почему нельзя сделать матрицу на этом принципе?


        1. tormozedison
          08.04.2018 21:54

          Может, динамический диапазон будет неудовлетворительным. Или линейность. Или быстродействие.


  1. konchok
    08.04.2018 17:49
    +1

    Основной расход батареи в камере это не сенсор а компрессия этих самых 15fps и запись на флеш. Так реальный смысл этого изобретения под вопросом.


  1. rPman
    08.04.2018 18:09

    Камере не нужно хранить информацию или как то ее обрабатывать, ей достаточно передать в зашифрованном виде сигнал на ближайший сервер, используя пассивные средства передачи данных, что то типа этого: geektimes.ru/post/271796 а еще, точно помню, на хабре публиковалась технология, использующая кажется уже имеющийся сигнал LTE для передачи в данных пассиве, только ссылок найти не могу.

    Какой дивный мир 'мы' строим для наших детей и внуков, у них просто не будет шансов вырваться из тоталитарных оков даже при великом везении.


    1. vassabi
      08.04.2018 21:19

      там, где технологии будут развиваться в открытой среде — там все будет хорошо, а там где их будет внедрять (т.е. — использовать) диктатор — то конечно, его подданным шансов не будет.


  1. axe_chita
    08.04.2018 23:28

    Я конечно извиняюсь, если мне не изменяет память, но подобная технология использовалась у Фуджи в их матрицах с вертикальным расположением слоев светочувствительных элементов RGB вместо маски триад светофильтров? Просто вместо полезной информации (о цвете) мы получаем «халявную энергию», или из нее тоже можно выташить крохи информации о изображении?


  1. AVI-crak
    08.04.2018 23:44

    Она может вырабатывать 30 мкВт энергии при освещении 120 килолюксов (яркий солнечный день).
    Эту фразу кто-либо смог осознать?
    Если живого человека осветить таким источником света — то он покроется равномерной хрустящей поджаренной корочкой. Потому-что это количество света падающий на сам сенсор 1*1мм.


    1. cyberly
      09.04.2018 05:02

      Так это же люксы (люмен на квадратный метр). Было бы 120кЛм — тогда да…
      Мощность бьет вполне, на квадратный метр падает около киловатта, на квадратный миллиметр — ~1мВт. На область 0,86х0,66мм — 567,6 мкВт. КПД около 5%.


  1. Constantinet
    09.04.2018 01:02
    +1

    У меня знакомый там в аспирантуре, делает роботов, профинансировано это все ДАРПА.


  1. DrNefario
    09.04.2018 10:20
    +1

    Рад слышать, что происходит такое стремительное развитие нано электроники
    Надеюсь, что к концу обучения (а лучше и раньше) эти разработки приобретут массовый характер.