Bosch Sensortec看好傳感器未來，為可穿戴、AR/VR及IoT推產(chǎn)品

　　世界最大的MEMS傳感器公司Bosch Sensortec，近日在“2018慕尼黑上海電子展”期間，介紹了對MEMS傳感器的趨勢觀察，并推介了三款針對中國市場的傳感器及模組方案。

　　Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer先生稱，博世集團的Bosch Sensortec公司專注于消費類，主要是MEMS傳感器在消費品的應(yīng)用。

　　全球MEMS傳感器的市場規(guī)模有5億美元規(guī)模，主要應(yīng)用除汽車之外，還有手機、消費類智能應(yīng)用。除了手機之外，消費類電子設(shè)備的AR/VR、智能眼鏡、智能工業(yè)技術(shù)、機器人、手表手環(huán)等，未來會有很多不同的方向，這些方向都是需要更好的解決方案甚至是系統(tǒng)級的準備。Bosch Sensortec注重創(chuàng)新，每年把營收的10%用于研發(fā)，以推出更適合的解決方案。

　　傳感器的應(yīng)用經(jīng)歷了幾個階段(如下圖)。①一開始傳感器的主要應(yīng)用來自于比較單純的應(yīng)用界面，像畫面穩(wěn)定、橫屏豎屏或者一些游戲的使用，大部分使用的是原始數(shù)據(jù)。②但是這樣的應(yīng)用被升華，變成更多的需求，像動作識別或者計步器的應(yīng)用逐漸開始演進，還有運動檢測，甚至到行動的監(jiān)控情節(jié)，需要的不只是單純硬件的傳感器來提供輸出，同時要有預(yù)先編程好的軟件，以認知目前的動作代表什么意義，或者是你的步數(shù)，或者在登山的使用場景。③這樣的使用又升華變成不只是單純做計步或者動作識別使用，同時在感測使用者使用的環(huán)境有什么樣特殊的狀況，例如在山上，具有比較高的溫度和濕度還是附近有什么特殊氣體，即感知使用者的環(huán)境，需要更多的智能傳感器演進，而不只是慣性傳感器、加速傳感器，更需要像環(huán)境類的傳感器去感受到周邊的情況。④知道周遭的環(huán)境和你的動作以后，下一步是預(yù)測未來環(huán)境的變化、未來動作可能是什么樣的，變成接近人工智能(AI)的感覺，你對未來的變化是可以被預(yù)知的，需要更多大數(shù)據(jù)的分析，和傳感器的智能連接做很多的運算分析，提供給使用者更好的預(yù)測和結(jié)果。

        如何根據(jù)客戶的需求去創(chuàng)新?

　　Bosch Sensortec是怎么了解到熱門或者成功的場景去做產(chǎn)品?MEMS產(chǎn)品領(lǐng)域總負責(zé)人Ralf Schellin稱，博世集團里面有多個系統(tǒng)事業(yè)部，例如智能家居事業(yè)部、連接技術(shù)事業(yè)部、安防事業(yè)部等，這些事業(yè)部都有不同的應(yīng)用，可以帶來一些具有應(yīng)用價值的參考，讓大家可以知道在這樣的使用場景里，我們需要什么樣的傳感器規(guī)格和使用需求。

　　同時Bosch Sensortec身為全球MEMS傳感器領(lǐng)先廠商，有廣大的客戶基礎(chǔ)，和很多客戶都有深入地交流溝通，了解他們的需求和未來看到的趨勢等。Bosch Sensortec自己也成立了專門的研發(fā)小組做技術(shù)研發(fā)，除了比較好的硬件之外，還有軟件部分的開發(fā)、MEMS的開發(fā)。

　　例如Bosch Sensortec的新產(chǎn)品——BMI088搭配了Bosch Sensortec自己的軟件，就是了解到航模從硬件到開始組裝成一個航模到開始起飛的全過程，諸如怎樣旋轉(zhuǎn)、維持平衡、調(diào)整高度等，了解到里面的需求是什么，然后通過Bosch Sensortec的能力研發(fā)實現(xiàn)這些事情。

　　有時候，很多客戶一開始并不知道他要的實際規(guī)格條件是什么，功耗是多少，他會告訴你最好不要耗電，尺寸多少最好——看不到是最好的……?？傊?，客戶可能不是那么清楚實際可以的需求在哪里，Bosch Sensortec既有的知識和經(jīng)驗再結(jié)合客戶的實際需求，為客戶要設(shè)計的產(chǎn)品做一個最好的結(jié)合，期間會有很多討論在里面?！斑@不是一兩天的時間，我們一直持續(xù)做這些事情?！?/p>

　　消費電子也有高附加值機會

　　最近幾年消費類MEMS價格一直在下降，一些MEMS廠商宣布轉(zhuǎn)型工業(yè)和汽車等。作為定位于消費電子的Bosch Sensortec怎么看現(xiàn)在的趨勢?

　　Leopold Beer指出，Bosch Sensortec在每個產(chǎn)品里面都至少有2~3個競爭者。但公司不會為了低價競爭，尤其是針對低檔的加速度傳感器，公司寧愿注重高附加價值的產(chǎn)品，像最近推出了新的超低功耗加速度計——BMA400，以帶給使用者更多的價值以及更多技術(shù)在里面。Bosch Sensortec注重系統(tǒng)整合，而不是低價傳感器的競爭。2018年預(yù)計會有更多高價值的產(chǎn)品問世，包括本次慕展期間展出的三款產(chǎn)品，都是有高度附加價值的產(chǎn)品，他們都不是為了低價而生的。

　　三款新型傳感器

　　Bosch Sensortec展示了三款核心產(chǎn)品，主要圍繞可穿戴、AR/VR和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用。它們是：

　　· BMA400：適用于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗加速度計;

　　· BMI085：用于增強和虛擬現(xiàn)實的高性能慣性測量單元(IMU);

　　· 用于物聯(lián)網(wǎng)中虛擬用戶界面的交互式投影模塊。

　　*BMA400：適用于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗加速度計。

　　可穿戴設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，但是無論可穿戴設(shè)備應(yīng)用于何處，都有一個共同的因素：消費者持續(xù)要求更長的電池壽命，那么，產(chǎn)品制造商如何能夠真正降低功耗，以打造此類新型設(shè)備呢?運動傳感器是可穿戴應(yīng)用中不可或缺的組件。

　　為了克服上述長期存在的障礙，Bosch Sensortec設(shè)計出了BMA400，獲得了2018年消費電子展(CES)創(chuàng)新獎。因為BMA400是一款小巧但功能強大的MEMS加速度傳感器，專門應(yīng)對功耗挑戰(zhàn)，它為電池供電設(shè)備打造的智能電源管理系統(tǒng)，內(nèi)置步進式計數(shù)器僅耗電4μA。不僅如此，BMA400將超低功耗和出色的性能結(jié)合在緊湊封裝中，用電量與當(dāng)前加速度計相比減少十倍，而且性能不打折扣。加速度計的先進功能還將令多功能可穿戴設(shè)備的運動檢測和永不斷電步進計數(shù)功能不會消耗應(yīng)用處理器的功率。

　　*BMI085：用于AR/VR的高性能慣性測量單元

　　據(jù)IDC預(yù)測，到2021年，AR(增強現(xiàn)實)和VR(虛擬現(xiàn)實)耳機的市場總量將增至8100萬部，相當(dāng)于年復(fù)合增長率高達56%。

　　不過，雖然必要的技術(shù)已穩(wěn)步推進，但乏善可陳的用戶體驗阻礙了其推廣，例如較為嚴重的延遲、不穩(wěn)定性和噪音會造成暈動病效應(yīng)，進而導(dǎo)致惡心和其他各種令用戶感到不適的癥狀。此外，諸如頭戴式設(shè)備過熱、無線數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，以及通常較高的價格等問題為全面的市場滲透提出了額外的挑戰(zhàn)。

　　為此，Bosch Sensortec新推出的BMI085是一款高性能IMU(高性能慣性測量單元)。它在一個緊湊型封裝中集成了一個3軸16位MEMS加速度傳感器和一個3軸16位MEMS陀螺儀。這款強大的IMU非常適合要求苛刻的VR和AR應(yīng)用以及其他應(yīng)用，如導(dǎo)航、身體/人體運動跟蹤和高端游戲。

　　BMI085是BMI055的下一代產(chǎn)品。BMI055是專門為航模設(shè)計出來的產(chǎn)品。BMI085追求高性能，主要是高穩(wěn)定性和低延遲性、低噪聲、加速度計和陀螺儀，讓它的硬件表現(xiàn)非常突出。當(dāng)配合上軟件，能夠提供更好的性能表現(xiàn)，需要更低的功耗需求，同時對于溫度的穩(wěn)定性也會更高，尤其是通過BMI085的特色可以實現(xiàn)內(nèi)外空間定位，人們在室內(nèi)就可以通過BMI085做追蹤定位的使用。

　　除了暈眩是主要的痛點之外，還有延遲性，BMI085的延遲是非常低的，通過像數(shù)據(jù)融合、加速度計和陀螺儀的數(shù)據(jù)，還有一些補償，陀螺儀定盤設(shè)計，解決暈眩的問題，同時因為BMI085的溫度補償做得非常好，實現(xiàn)了低溫漂，所以在長時間使用后不會影響性能。

　　過去需要很多外部的輔助，現(xiàn)在只需要一個獨立式頭盔，價格過去很昂貴，現(xiàn)在是可承擔(dān)的價格。這導(dǎo)致了現(xiàn)在AR/VR通過BMI085可以解決客戶的痛點，大量地使用在AR/VR上。

　　交互式投影模塊：用于物聯(lián)網(wǎng)虛擬用戶界面

　　物聯(lián)網(wǎng)正在快速增長。當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)解決方案將需要證明其價值，并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　用戶界面這一領(lǐng)域擁有大量改進空間，以及尚待開發(fā)的潛力，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)推向更高水平。為了順暢并擴大用戶與技術(shù)之間的互動，博世開發(fā)出獨家MOEMS激光掃描技術(shù)，用于投影和感應(yīng)交互式圖像，例如菜單。為了促進營收，用戶必須能夠看到實際的產(chǎn)品圖像，因為僅僅音頻控制界面所提供的刺激感不足以觸發(fā)客戶在例如網(wǎng)上購物時的購買行為。

　　交互式投影模塊可實現(xiàn)免對焦激光投影，并可靈活地將任何表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛葹橹庇^和具有視覺吸引力的虛擬用戶界面(UI)，非常適合與家用電器、智能揚聲器、增強現(xiàn)實眼鏡、可穿戴設(shè)備等配合使用。

　　交互式投影模塊將虛擬用戶界面圖像投影到表面上，并持續(xù)掃描，以檢測用戶的手勢和交互，例如觸摸、拖動或點擊。能夠按需投影到任何表面上的虛擬界面提供了近乎無限的應(yīng)用可能性，無需受到物理控制撥號和按鈕的阻礙，必將為物聯(lián)網(wǎng)和消費產(chǎn)品空間帶來革新。普通設(shè)備將立刻擁有無限靈活的物聯(lián)網(wǎng)界面，并且得益于其緊湊且節(jié)能的特性，交互式投影模塊非常適合科幻功能，例如從智能腕表和個人移動設(shè)備投影用戶界面圖像。

　　圖 通過咖啡機做交互式投影

　　為何交互式投影模塊無需對焦?因為它是使用激光束掃描技術(shù)，可以實現(xiàn)隨時隨地的免聚焦的投影方法。因此，它不需要被限制在一定是固定好才能做投影的需求，它可以隨時放在任何一個點做彈性使用，圖片或者視頻現(xiàn)在可以做得很彈性。也可以通過咖啡機、智能音箱、眼鏡、手表等做不同的交互使用。

　　總之，交互式投影模塊具有實現(xiàn)這一愿景所需的技術(shù)特征，包括免對焦投影、緊湊尺寸和低功耗。此模塊使產(chǎn)品設(shè)計人員能夠創(chuàng)建令人驚嘆的用戶界面概念，這些概念有望使物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和其他應(yīng)用的可用性達到令人難以置信的水平。

　　交互式投影模塊目前使用情景約是25 m光源的情況下可以看到50 cm,還是清晰可見的程度。當(dāng)然可以更小也可以更長，更小的應(yīng)用，可以用到大部分可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上。

　　Bosch Sensortec背靠博世大樹

　　Bosch Sensortec作為最大的MEMS公司，其實只是博世集團的四大業(yè)務(wù)部門之一。博世集團最大的事業(yè)部是汽車以及智能交通技術(shù)部門，此外，還有工業(yè)技術(shù)、能源建筑和消費品。四大部門里，還是以汽車為主，歐洲市場是主要的銷售來源，占公司業(yè)務(wù)52%，亞太區(qū)以及美國分別具有30%以及18%的銷售額。

　　博世集團2017年全球員工約40萬，分布于60多個國家。集團在中國2017年達到了約78億歐元的銷售額。Bosch Sensortec專注于消費類業(yè)務(wù)，主要是MEMS傳感器在消費品的應(yīng)用。