物聯網時代MEMS傳感器迎接發展機遇

寂靜天花板

你的手機有光線傳感器可以自動調節屏幕亮度，手環溫度傳感器可以記錄你的體溫。你習慣的計步器，或是你常用測量心跳的APP上都有各式各樣傳感器。正如聯芯科技總裁錢國良在MIG亞洲大會上講道，“傳感器產品已無處不在!”
        目前消費類MEMS傳感器面臨著四個挑戰：尺寸、智能、應用和價格。在追逐萬物互聯，智能生活的今天，傳感器產品的發展變化將成為物聯網時代“智能化”的關鍵因素。

& m( X, E  ]+ D0 T- y9 _        智能終端、可穿戴設備的體積限制，MEMS產品的尺寸越來越小。傳感器芯片已經從三軸、六軸、九軸的集成化方向發展，未來甚至還有“9+1”的傳感器產品出現，集成化不僅解決了傳感器產品的尺寸問題，同樣降低了芯片成本，物聯網時代MEMS傳感器的性能與功耗的權衡同樣重要。意法半導體(ST)執行副總裁兼模擬、MEMS和傳感器事業部總經理Benedetto Vigna表示，基于不同應用領域將有更加多元化的傳感器產品出現，微執行器也許會成為傳感器的明天，少花錢多做事是我們的目標。
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        在現有市場下更多客戶關注的是價格，并不在乎MEMS產品的封裝形式、芯片性能等。華為技術傳感器應用實驗室首席專家丁險峰表示，“可穿戴領域，我們需要特殊應用、性能更好的傳感器產品，傳感器廠商不要一味的降低成本，要堅持創新，最終使我們的整機產品能夠打敗競爭對手。因此好的傳感器仍舊稀缺，我們渴望這樣的產品。”

Bosch Sensortec：提供全方位產品解決方案

        做為全球排名第一的MEMS傳感器供應商，Bosch Sensortec最大的優勢是制造工藝。
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        目前，Bosch擁有慣性傳感器、環境傳感器、智能傳感器、聲學傳感器四類產品，為客戶提供傳感器融合軟件以實現產品的最佳應用性能，提供標準操作系統/平臺的完整解決方案。Bosch Sensortec亞太區總裁Leopold Beer指出，未來傳感器將延伸至IoT解決方案的每個細分領域，Bosch Sensortec已經為物聯網發展做好準備。
. [7 H4 N# |6 W% g/ }目前MEMS市場仍舊以智能手機為核心，全球3/4的智能機使用了Bosch Sensortec的傳感器。在手機領域，多軸傳感器是趨勢，目前三軸、四軸產品最受市場歡迎。可穿戴方面，人們曾以為2015年就應該可穿戴的天下，但是實行起來并不是很成功。問題是你不能用同樣的器件既用在手機上，又用到可穿戴設備上，同時人們不希望身上帶有太多的設備。可穿戴現在是剛開始階段。為此。Bosch為可穿戴開發了超小型傳感器。環境傳感器的應用將帶來更多新的應用市場，環境傳感器的快速創新，將為新應用帶來新的驅動力，Bosch的BMP280、BME280和BME680等產品，幫助客戶實現自我量化、個性化控制和環境測量。
ST：We can do more with less

        Benedetto Vigna對ST產品總結道，“We can do more with less!”

* \3 O( t# w0 b$ F; ~        深耕MEMS 傳感器和執行器領域10年，ST擁有完整的產品組合，其產品覆蓋運動傳感器、環境傳感器、麥克風、觸控產品到執行器、低功耗模擬器件和射頻芯片等領域。
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+ l; U; q( F" N- ~/ G8 H0 A' W        在MEMS運動傳感器方面，MEMS運動傳感器不斷創新，其銷量更是超過50億，發布業界領先的6軸傳感器。MEMS 麥克風銷量超過5億件，市場份額從2012年不足2%增長到2014年的10%。此外，壓力傳感器、紫外傳感器均都取得不錯的成績。

. i# r$ \7 l  C; j( H4 A; D' dMEMS微執行器是能夠用較小的力使液態或固態微型物體運動一小段距離的微型奇跡，采用不同的換能機制，將電能轉換成機械能輸出，引起機械結構發生位移或旋轉。目前ST MEMS微執行器有壓電式、靜電式、熱學和電磁等四個方向，可以應用在相機自動對焦、打印頭、HUB抬頭顯示駕駛信息、投影擴大手機顯示、人機界面、穿戴式裝置、虛擬實境、3D打印、醫療監測等領域應用。
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5 Q% V; p$ ?: R( f# z: i        未來十年，ST MEMS傳感器產品將走入智慧城市、智能汽車、智慧家居、Smart Me醫療和Smart Me健身等各個領域。

飛思卡爾：傳感器數據分析是什么?

8 E0 ^+ P3 |; y% C, u& X        數據分析是研究原始數據的科學，旨在發現內在規律并形成結論。一些企業已經根據消費者的購買歷史、網站瀏覽模式、閱讀清單以及電影喜好，采用數據分析，以便更好地了解消費者的需求，使公司更有針對性地為目標而努力。隨著行業的不斷發展，分析可以而且應該應用于原始傳感器數據，這通常被稱為傳感器數據分析。創建直觀的用戶界面已經非常普遍，通過傳感器進行導航或出于健康目的的用戶運動追蹤，這些應用的用戶界面都非常直觀。然而，傳感器數據可提供的不僅僅是運動監測，當采用算法來分析數據中的微妙變化時，可以挖掘出不同的信息層。例如，轉動中的電機給出一個振動信號，這個信號可由加速度傳感器記錄。當電機正常工作時，振動隨著給定的齒輪傳動比圍繞一個窄幅頻率做運動，頻域中的能量模式保持相對恒定。當電機磨損時，有缺陷的滾珠軸承或齒輪中的滑動會導致電機以更寬的振動頻譜劇烈振動。通過檢測頻率組成的變化，分析傳感器數據，根據加速度傳感器歷史數據推導出電機健康狀況。借助這些信息，工廠管理人員能更有效地制訂預防性維護計劃。
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        傳感器數據分析的應用并不局限于預防性維護和預測。飛思卡爾的工程師正與關鍵客戶攜手合作，利用傳感器數據分析發掘潛藏在傳感器數據中的信息并以此獲利，同時創建新型智能電器。

/ c1 q' Z6 r4 EInvenSense：在物聯網時代的傳感器尋求新戰略

- C1 t, ?/ h% P' ^  e8 s8 e- y/ b        面臨物聯網的到來，InvenSence先進技術高級總監Peter Hartwell指出，物聯網時代，更多機會將留給在傳感器尺寸、成本、功耗、制造能力等各方面做得好的廠商，少數供應商每年的出貨量可達到十億級別。傳感器“實時”感知世界，物聯網將云端互連，體現在應用層面上，便能夠幫助人們做出“實時”的決策。
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4 X3 B' y- z$ V# G- F0 b        同時他也分享了未來物聯網時代的發展戰略，“物聯網的性能與功耗往往是矛盾的，提高性能的同時要降低功耗，那是不可能的。可以看到隨著集成度的提升，MEMS ASP(平均售價)卻在急速下滑。要提升ASP，就要增加更多附加價值。” Peter Hartwell表示，構建智能傳感器，需要以擴大的技能組合來提升價值，包括傳感器知識、系統知識以及大數據知識。

6 G& {' M" V+ Q9 j. T. w+ \樓氏：未來更多的產品將通過語音控制

0 z0 U0 F6 M0 R5 ^" b        可穿戴設備開創了電子設備互聯互通的新時代，并能前所未有地獲得海量的用戶和環境數據。盡管尚未有可穿戴設備實現大規模的普及，目前運動跟蹤器和智能手表等腕帶設備是市場主流。

        創新是可穿戴設備成功的關鍵。對軟硬件融合工藝的改進能創造出體積更小、速度更快的腕帶設備。而更小巧、性能更好的零部件則為新產品帶來了更廣闊的市場前景。
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7 J5 a* l2 e& |! l6 l3 D- Y        未來的可穿戴設備將會圍繞用戶需求和物聯網兩大中心發展。因此可穿戴設備是否能與其他電子產品有效互動、是否能控制環境、預測用戶需求并捕捉數據就顯得尤為重要。這些功能都能為用戶生活提供更大的便利。
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        在不久的將來，我們將看到更多通過語音控制而使操作更便捷的產品。它們可以自動為您開門、開燈，調節您需要的房間溫度，并將電視調到您喜歡的節目。而您只需要在門口說一聲“我回家了”，這一切就可輕松實現。

% p% k6 j  G; r; ~8 A        對于可穿戴產品等受到體積限制的設備而言，創新至關重要。這些產品的電路板尺寸非常小，這也就對零部件尺寸提出了嚴格的要求。
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        通過使用MEMS(微機電系統)麥克風上的集成電路內置音頻總線(Inter-IC Sound或I2S)接口，電子產品制造商能使麥克風直接與應用程序處理器或微控制器相連接。這項新技術可輕易與現有移動設備結構的結合，并通過與信號處理器直接連接的方式簡化系統集成。
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' r. }3 q) D4 K        今年早些時候，樓氏推出了最先進的I2S MEMS麥克風，用于可穿戴設備、遠程控制器、汽車以及智能家庭自動化和安全設備等領域。該解決方案在尺寸和功耗方面擁有卓越的優越性，與競爭產品相比，其封裝尺寸縮小了25%，耗電量降低40%。
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        樓氏開發的這一智能音頻解決方案旨在滿足市場對更小巧、更高效設備日益增長的需求，我們非常高興地看到該解決方案已被廣泛應用到可穿戴設備的參考設計中，并受到多家消費電子廠商青睞。

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