Les capteurs MEMS comme moteurs du changement

L'Internet des objets (IoT) change la façon dont nous interagissons avec le monde qui nous entoure. Tout le monde - et tout - est connecté et sera bientôt interconnecté. Les dispositifs et capteurs des systèmes microélectromécaniques (MEMS) assument un travail essentiel dans la collecte, la surveillance et l'analyse des données, souvent en temps réel.

Dans une interview avec EE Times Europe, Peter Hartwell, CTO de TDK InvenSense, a présenté un avenir dans lequel les technologies IoT transcendent l'expérience individuelle et deviennent invisibles. C'est un avenir dans lequel les capteurs sont le ciment entre le monde virtuel et le monde réel.

EE Times Europe :[L'année dernière], vous avez été intronisé au Temple de la renommée du SEMI-MEMS &Sensors Industry Group, une distinction qui reconnaît votre impact substantiel et durable sur cette industrie. Qu'en pensez-vous ?

Peter Hartwell, CTO de TDK InvenSense

Peter Hartwell :Si je devais résumer en un mot ce que je ressens :vieux. Je pense toujours que les MEMS sont une nouvelle industrie. Je fais ça littéralement depuis le lycée; Je n'ai pas dévié du chemin. J'ai vu beaucoup de gens partir et faire autre chose. C'est un immense honneur d'être reconnu par vos pairs pour [vos] contributions [en] faisant avancer la technologie. Alors je dirais vieux et honoré.

ETE :Vous avez plus de 25 ans d'expérience dans la commercialisation de MEMS silicium et dans le développement de capteurs et d'actionneurs avancés. Vous possédez également plus de 40 brevets mondiaux sur les applications MEMS et capteurs. Quelles sont les principales réalisations ou décisions déterminantes dans votre carrière ?

Hartwell :Pour moi, il s'agit de voir comment les capteurs vont être le moteur du changement. C'est une prise de conscience que j'ai prise tôt. Mon premier travail MEMS était chez Hewlett-Packard, et à partir de là, c'était :« Qu'est-ce qu'une entreprise informatique va faire avec des capteurs ? Nous construisions ces cerveaux, et ils étaient aveugles, sourds et insensibles à ce qui se passait dans le monde. Les capteurs leur ont donné la capacité de voir le monde et éventuellement d'interagir avec le monde. Cela nous semble si naturel maintenant, et nous avons la puissance de calcul derrière cela pour interpréter des commandes aussi simples que changer de musique. Nous réalisons que les capteurs vont être l'interface entre le monde numérique et le monde réel.

Mon deuxième emploi était chez Apple. Là, j'ai pu voir l'impact de rendre la technologie accessible aux masses et de ne pas avoir quelque chose qui était juste en quelque sorte ésotérique, juste pour les geeks et juste pour les premiers utilisateurs à vraiment voir.

L'un de mes souvenirs préférés était littéralement dans un restaurant [où] j'ai regardé un grand-père et sa petite-fille regarder quelque chose sur un iPhone. Vous aviez littéralement un homme de 70 ans et un quatuor qui regardait quelque chose sur un iPhone, et un homme de 70 ans et un quatuor utilisant un ordinateur, et nous avions activé cela. [Juste] quatre ans auparavant, aucun d'eux n'aurait été utilisateur d'ordinateur. [Maintenant], non seulement ils utilisaient un ordinateur, mais ils vivaient une si bonne expérience que la mère les a pris en photo.

La technologie transcende et devient transparente. Donc, quand je regarde où j'essaie d'aller, d'aller de l'avant, c'est… comment nous faisons disparaître cette technologie dans [l'environnement] autour de nous jusqu'à ce que nous ne soyons plus surpris que la technologie ait fonctionné ou ait fait quelque chose. Cela devient tout simplement naturel.

Pour en revenir au concept d'interface vocale, le clavier d'ordinateur a 140 ans, si vous remontez à l'époque où les machines à écrire ont été inventées. Mon fils, qui a huit ans, regarde un clavier [et] ne voit qu'un seul bouton. C'est le bouton Siri ou le bouton Ok Google. [Son attente est,] "Je vais juste le pousser et lui parler, et ça marche." Avec cette attente, à quoi cela ressemblera-t-il lorsque les technologies disparaîtront simplement en arrière-plan et que nous serons plus efficaces et aurons des expériences meilleures et plus sûres ?

ETE :En 2017, TDK a clairement exprimé ses ambitions en matière de capteurs en rachetant InvenSense et sa solide équipe de logiciels, rompue à l'IA, au contrôle prédictif et à l'analyse des mouvements. Comment la technologie InvenSense a-t-elle été exploitée dans les activités de smartphones et d'IoT de TDK ?

Hartwell :Espérons qu'il y aura une relation bénéfique.

Nous étions une jeune entreprise sans usine. Nous avons très bien compris les capteurs et l'importance du logiciel. TDK est une entreprise de matériaux et de fabrication, axée fondamentalement sur la qualité. Il y a ce mot japonais que nous utilisons, monozukuri, qui signifie « si vous voulez construire quelque chose, construisez-le bien ». Nous parlons maintenant du concept de kotozukuri, qui est l'idée que si vous voulez construire quelque chose, construisez-le bien mais construisez-le avec un but, essayez de faire quelque chose pour le client, comprenez les besoins du client. Cela nous permet d'examiner l'ensemble de la verticale, des matières premières qui entrent dans la construction de quelque chose, ce qui est fondamental pour la qualité et la performance, jusqu'à la façon dont cette expérience va affecter nos clients et les clients de nos clients.

Cela a été un excellent mélange de deux compétences et forces différentes. Ensemble, nous sommes bien plus que ce que nous étions lorsque nous étions séparés, car nous obtenons désormais ce niveau de système dans tous les secteurs, que ce soit dans l'IoT, l'automobile ou l'électronique grand public. Nous disposons d'un meilleur ensemble d'outils pour attaquer l'ensemble du marché.

ETE  :Pour l'avenir, quelles sont les prochaines étapes de l'expansion d'InvenSense de TDK en termes de développement de produits et de feuille de route technologique ?

Hartwell :Nous travaillons actuellement beaucoup sur les ultrasons. Avant l'acquisition, à l'intérieur d'InvenSense, nous avions un très bon capteur d'empreintes digitales à ultrasons, acquis par TDK [lorsqu'il a acheté InvenSense]. Nous avons [depuis] acquis une autre société, Chirp. Il s'intègre parfaitement dans TDK en raison des connaissances de TDK dans les matériaux à ultrasons. [L'activité Chirp] est l'une des très grandes unités commerciales au sein de TDK. C'est donc juste le mariage parfait de nouveaux matériaux, de nouveaux dispositifs MEMS qui se réunissent, et je pense que c'est là que nous voyons l'espace d'application exploser. Nous avons entendu lors de la conférence [de l'année dernière MEMS &Sensors Executive Congress] que les actionneurs électrostatiques sont allés loin, et maintenant, le piézoélectrique va peut-être nous amener à l'étape suivante.

Pour moi, personnellement, j'aime l'extension parce que nous ne regardons pas seulement les capteurs maintenant, mais nous regardons [aussi] les actionneurs, [avec le] dispositif Chirp émettant un son puis regardant l'écho qui revient. Ce sont à la fois les capteurs et les actionneurs.

Revenons à mon commentaire initial sur les capteurs rendant les ordinateurs plus intelligents pour détecter ce qui se passe, si vous pouvez manipuler ce qui se passe, c'est vraiment la prochaine étape vers l'actionnement. Pour nous, les ultrasons sont un premier pas vers l'actionnement, vers des systèmes intelligents capables d'influencer des choses dans le monde physique. C'est la direction que nous regardons en ce moment.

ETE :En tant que CTO, vous gardez probablement un œil sur ce qui émerge des laboratoires de recherche. Quelles technologies intéressantes de MEMS et de capteurs, à l'exception des TDK, avez-vous vues récemment ?

Hartwell :Pour moi, l'un des endroits est la medtech — pas nécessairement le bioMEMS pour remplacer l'équipement de laboratoire, mais plus le marché de masse, avec des choses que nous pourrons faire à la maison ou avec un appareil portable. C'est ce que je surveille. Il est logique de dire que quelque part dans 20 à 40 ans, vous allez porter un système de surveillance diagnostique [continu]. La question est de savoir comment y arriver, quelles mesures nous devons prendre pour y arriver.

L'autre est l'explosion des capteurs optiques. Nous le voyons dans LiDAR, en imagerie 3D à lumière structurée. Ce qui est bien avec ces technologies, c'est que beaucoup de choses ont été développées pour l'automobile. La raison pour laquelle nous avons tous des accéléromètres dans nos téléphones maintenant, c'est parce qu'ils ont commencé pour l'automobile.

Vous allez commencer à avoir des jouets avec radar. J'ai hâte de voir à quoi pensent les gars du jouet quand tout à coup vous pouvez mettre un radar dans un robot jouet. J'ai hâte de voir où vont aller la détection 3D optique, le radar et le LiDAR, en particulier dans l'espace des jouets.

ETE :Lors du congrès exécutif MEMS &Sensors, la vitrine technologique a amplifié la sensibilisation aux dernières technologies et applications MEMS et capteurs, y compris un moteur de recherche ADN et un LiDAR 4D pour les véhicules autonomes, ainsi que des biocapteurs portables pour les soins de santé. Avez-vous des points à retenir sur la technologie que vous aimeriez partager avec nous ? L'une des startups a retenu votre attention ?

Hartwell :Vous voyez des gens qui croient tellement en une idée qu'ils vont risquer leur capacité à mettre de la nourriture sur la table pour poursuivre cette idée. Je suis très intéressé par l'AR et la VR en ce moment. Je crois que la façon dont nous allons enregistrer les expériences et les partager avec les gens est vraiment ce qui va mettre la VR entre les mains des non-joueurs. Le jeu sera toujours là, mais ce n'est pas ce qui va conduire le marché. J'essaie de voir comment nous pouvons résoudre ce problème… Où sont les capteurs ? Comment allons-nous arriver à la création de contenu pour la réalité virtuelle ? C'est là que nous sommes bloqués en ce moment. Vous pouvez acheter un casque, mais vous ne savez pas quoi regarder. C'est comme à l'époque de la télévision en noir et blanc. Si vous revenez aux premières émissions de télévision, [elles étaient] du vaudeville, parce que c'était du divertissement. Il a fallu 70 ans pour créer "Game of Thrones".

La question est donc de savoir comment nous accélérons [pour que] la réalité virtuelle devienne une plate-forme pour consommer et expérimenter ce que nous ne pouvions pas faire auparavant. Je pense que ça va être un voyage; ce sera du shopping [et] du contenu personnel. J'ai pu me numériser en skiant et [ensuite] mettre mon père skier avec moi et son petit-fils en réalité virtuelle. Il a enlevé les écouteurs, m'a regardé et a dit :"Je n'aurais jamais pensé que je pourrais aller skier avec mon petit-fils." [Il ne pensait pas,] "C'était une photo sympa que tu m'as montrée," [mais,] "Je suis allé skier avec mon petit-fils." C'est vraiment ce qu'il ressentait.

ETE :Un sens de la mission et du but filtre à travers vos mots, car vous semblez vouloir ajouter un peu d'humanité à tout ce que vous développez.

Hartwell :Cela devrait être naturel pour nous de le faire. Nous formons des relations avec des choses qui ne sont pas vivantes. Alors qu'ils commencent à nous parler et à réagir, il est naturel que nous fassions ces expériences avec ces appareils, [avec] quelque chose auquel nous pouvons nous identifier. Pour moi, les capteurs sont le ciment entre le monde virtuel et le monde réel, donc nous essayons de donner aux robots des capteurs pour les mettre dans notre monde, ce qui signifie qu'ils doivent voir, et ils doivent entendre, sentir et sentir. Et nous essayons de mettre les gens dans un monde virtuel, ce qui signifie que vous devez créer le contenu. Les capteurs sont la colle là-bas.

La prochaine étape est lorsque les haut-parleurs intelligents vous suivent dans toute la maison. Si le Sony Aibo était capable de faire tout ce qu'Alexa pouvait faire, vous auriez soudain l'animal de compagnie parfait, un compagnon. Il vous suivrait, se chargerait. Cela changerait la musique, s'occuperait des lumières, et si vous tombiez, il viendrait voir si vous allez bien et appellerait à l'aide. C'est ce que nous allons avoir, et j'ai hâte.

Compagnons autonomes, c'est ainsi que je voudrais les [qualifier]. Et la technologie va disparaître.

>> Cet article a été initialement publié sur notre site partenaire, EE Times Europe.