MEMS傳感器的未來在哪里？ 聽業(yè)界大佬怎么說

　　點按手環(huán)關(guān)閉鬧鐘，打開手機APP看看昨晚的睡眠狀態(tài)，這是每天伴隨筆者的起床動作。整個過程中，智能手機、可穿戴產(chǎn)品都包含單個或多個傳感器，正如聯(lián)芯科技總裁錢國良在MIG亞洲大會上講道，“傳感器已無處不在!”

　　拿蘋果iPhone 6為例，在全部76個芯片中，光MEMS產(chǎn)品有15-16個，占比約19%，隨著更多傳感器的應(yīng)用，這一比例仍在持續(xù)上升。在追逐萬物互聯(lián)，智能生活的今天，傳感器的發(fā)展變化將成為物聯(lián)網(wǎng)時代“智能化”的關(guān)鍵因素。作為傳感器芯片領(lǐng)域的“主力部隊”，下一步怎么走，走向哪里，如何實現(xiàn)，都是MEMS產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)心的問題，一起跟隨集微網(wǎng)聽聽“主力部隊”的 大佬們怎么說。

　　技術(shù)創(chuàng)新 or 降低成本?

　　由于智能終端、可穿戴設(shè)備的體積限制，MEMS產(chǎn)品的尺寸越來越小，Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer講道，“我們從3x3mm到2x2mm，芯片尺寸越來越小，集成化的趨勢已定。”傳感器芯片已經(jīng)從三軸、六軸、九軸的集成化方向發(fā)展，未來甚至還有“9+1”的傳感器產(chǎn)品出現(xiàn)，集成化不僅解決了傳感器產(chǎn)品的尺寸問題，同樣降低了芯片成本。InvenSence先進技術(shù)高級總監(jiān)Peter Hartwell認(rèn)同這一觀點補充道，物聯(lián)網(wǎng)時代MEMS傳感器的性能與功耗的權(quán)衡同樣重要。意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼模擬、MEMS和傳感器事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna表示，基于不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂懈佣嘣膫鞲衅鳟a(chǎn)品出現(xiàn)，微執(zhí)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(biāo)。

　　在未來傳感器技術(shù)的發(fā)展方向上，四家來自傳感器領(lǐng)域的“主力部隊”基本表示認(rèn)可，只是在現(xiàn)有市場下更多客戶關(guān)注的是價格，并不在乎MEMS產(chǎn)品的封裝形式、芯片性能等。華為技術(shù)傳感器應(yīng)用Lab首席專家丁險峰表示，“可穿戴領(lǐng)域，我們需要特殊應(yīng)用、性能更好的傳感器產(chǎn)品，傳感器廠商不要一味的降低成本，要堅持創(chuàng)新!好的傳感器仍舊稀缺，我們急需(hungry)這樣的產(chǎn)品，價格不是問題。”

　　傳感器標(biāo)準(zhǔn)化

　　此次大會上，另一個引起關(guān)注的話題就是傳感器是否會走向標(biāo)準(zhǔn)化?

　　IEEE SA Ravi Subramaniam表示，2014年初IEEE跟中國簽訂了MOU，宗旨是促進全球標(biāo)準(zhǔn)在中國的應(yīng)用，確?；ヂ?lián)網(wǎng)和電子技術(shù)的健康發(fā)展。合作項目現(xiàn)在有27個工作組，其中有制定一個傳感器的行業(yè)規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做好。致力于全球物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，IEEE 27000是促進全球IoT方面的標(biāo)準(zhǔn)，包括云計算的應(yīng)用，模擬藥物研發(fā)以及現(xiàn)實與世界的互聯(lián)互通，我們還有一個令人振奮的項目，IEEE 2413也是致力于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)實際體系的計劃。

　　據(jù)Ravi Subramaniam透露，目前該標(biāo)準(zhǔn)并不是限定傳感器的制作工藝和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，更多是統(tǒng)一表達(dá)方式。比如說你要說偏移“drift”，那么生產(chǎn)商和客戶都能夠理解。其實，IEEE已經(jīng)走在傳感器測試方面的標(biāo)準(zhǔn)化的道路上，我們看到未來對于標(biāo)準(zhǔn)化測試手段的實際需求，未來可能有相關(guān)的新項目，例如傳感器的認(rèn)證，所有購買并用在終端產(chǎn)品上的傳感器都是經(jīng)過測試認(rèn)證的。

　　在傳感器的標(biāo)準(zhǔn)上，飛思卡爾半導(dǎo)體傳感器解決方案部Ian Chen認(rèn)為，如果想要制定一個物聯(lián)網(wǎng)傳感器的性能標(biāo)準(zhǔn)，那得有上萬個標(biāo)準(zhǔn)，所以說以測試方法的具體案例實用性才是最重要的。就像華為丁險峰說的一樣，華為不需要一個IEEE標(biāo)準(zhǔn)來測量他我們的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳感器，蘋果也不需要這樣的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，華為更不在乎他們用的測試方法是否與蘋果相同。標(biāo)準(zhǔn)化在某一個具體的使用案例是很有必要的，但是并不一定需要整個物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，甚至都不可能在手機領(lǐng)域統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

　　意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼模擬、MEMS和傳感器事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna表示，我們都有自己的生產(chǎn)工藝，因為大家處在不同的地方，有不同的文化，對于IEEE制定這個標(biāo)準(zhǔn)，我想這個也不是他們的核心。飛思卡爾Ian補充道，MEMS測試是我們貨品成本中相當(dāng)重要的一部分，所以每家公司有不同的心得，如何做的好又省錢。測試方面并沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是我們做出來的東西可以互用。

　　傳感器廠商眼中的未來——應(yīng)用市場與數(shù)據(jù)價值

　　ST ：微執(zhí)行器指引未來

　　深耕MEMS傳感器和微執(zhí)行器領(lǐng)域十年時間，ST擁有最完整的產(chǎn)品線，從運動傳感器、環(huán)境傳感器、麥克風(fēng)、觸控產(chǎn)品到執(zhí)行器、低功耗模擬器件和射頻芯片。意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼模擬、MEMS和傳感器事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna認(rèn)為，傳感器產(chǎn)品的互補創(chuàng)新驅(qū)動著MEMS市場的增長，MEMS微執(zhí)行器將成為驅(qū)動市場發(fā)展的重要因素。

　　MEMS微執(zhí)行器是能夠用較小的力使液態(tài)或固態(tài)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(zhuǎn)換成機械能輸出，引起機械結(jié)構(gòu)發(fā)生位移或旋轉(zhuǎn)。目前ST MEMS微執(zhí)行器有壓電式、靜電式、熱學(xué)和電磁等四個方向，可以應(yīng)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(yī)療監(jiān)測等領(lǐng)域。Debiotech公司與ST合作開發(fā)的Nanopump胰島素輸送泵，幫助糖尿病患者提高生活品質(zhì)。

　　過去十年，ST傳感器被廣泛應(yīng)用在WII遙控桿、智能手機、平板電腦等產(chǎn)品中。未來十年，MEMS傳感器產(chǎn)品將走入智慧城市、智能汽車、只智慧家居、Smart Me醫(yī)療和Smart Me健身等各個領(lǐng)域。Benedetto Vigna總結(jié)道，“We can do more with less!”

　　Bosch Sensortec：靠完整解決方案走天下

　　作為全球排名第一的MEMS傳感器供應(yīng)商，Bosch Sensortec靠什么新技術(shù)保持這一市場地位?Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer指出，目前MEMS市場仍舊以智能手機為核心，環(huán)境傳感器的應(yīng)用將帶來更多新的應(yīng)用市場，未來傳感器將延伸至IoT解決方案的每個細(xì)分領(lǐng)域。

　　目前，Bosch擁有慣性傳感器、環(huán)境傳感器、智能傳感器、聲學(xué)傳感器四類產(chǎn)品，同時為客戶提供傳感器融合軟件以實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳應(yīng)用性能，提供標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)/平臺的完整解決方案。Leopold Beer認(rèn)為，環(huán)境傳感器的快速創(chuàng)新，將為新應(yīng)用帶來新的驅(qū)動力，Bosch的BMP280、BME280和BME680等產(chǎn)品，幫助客戶實現(xiàn)自我量化、個性化控制和環(huán)境測量。

　　Bosch熟悉傳感器的"know-how"，在傳感器數(shù)據(jù)融合方面提供針對特定應(yīng)用的解決方案，智能數(shù)據(jù)處理和技術(shù)多樣性上有著更多經(jīng)驗積累。“MEMS技術(shù)已經(jīng)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展做好準(zhǔn)備，Bosch將堅持在產(chǎn)品和技術(shù)上的創(chuàng)新，面對市場的人機界面、情境感知、定位跟蹤、活動監(jiān)測等多元化應(yīng)用開發(fā)出更多解決方案。”Leopold Beer表示，作為創(chuàng)新者，Bosch將創(chuàng)造更多新技術(shù)，幫助客戶實現(xiàn)令人著迷的應(yīng)用，提升人類生活品質(zhì)。

　　Freescale：實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的貨幣化

　　“MEMS傳感器捕獲的不是“動作”，通過物理環(huán)境的數(shù)據(jù)分析來判斷動作才是傳感器所作的事情。”飛思卡爾半導(dǎo)體傳感器解決方案部Ian Chen從數(shù)據(jù)的角度來思考MEMS市場的未來，幫助客戶從傳感器數(shù)據(jù)中尋求更多價值。

　　以加速計為例，將其放在桌子上，同一地點不同時間獲得數(shù)據(jù)信息不同，這些數(shù)據(jù)變化能夠幫助我們識別環(huán)境的變化嗎?將磁力計放置在電梯門上，磁力的變化可以幫助我們識別電梯的開關(guān)狀態(tài)?；趥鞲衅鳟a(chǎn)品的特性應(yīng)用延伸至可穿戴、醫(yī)療監(jiān)測、工業(yè)應(yīng)用等不同領(lǐng)域。

　　在傳感器數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析，Ian Chen介紹道，一種通過對物理和運動模型體系的理解，另一種是數(shù)據(jù)統(tǒng)計/機器學(xué)習(xí)。目前許多企業(yè)都將機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中，當(dāng)然同樣可以用在傳感器數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，但有用的數(shù)據(jù)分析結(jié)果對數(shù)據(jù)采集和機器學(xué)習(xí)方法有更高的要求。

　　Ian Chen表示，我們能夠從傳感器的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用中獲得更多價值。以水管監(jiān)測器的應(yīng)用為例，通過對水流速度的數(shù)據(jù)分析可以判斷出水管是否處于正常的工作狀態(tài)。2025年，預(yù)計全球物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備量有240億，每天將大約產(chǎn)生44ZB的數(shù)據(jù)量。“面對如此大的數(shù)據(jù)量，也許我們并非需要更多的傳感器，而是更好的利用現(xiàn)有產(chǎn)品，實現(xiàn)更多價值。”

　　InvenSense：新技能求發(fā)展

　　面臨物聯(lián)網(wǎng)的到來，InvenSence先進技術(shù)高級總監(jiān)Peter Hartwell指出，物聯(lián)網(wǎng)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的好的廠商，少數(shù)供應(yīng)商每年的出貨量可達(dá)到十億級別。傳感器“實時”感知世界，物聯(lián)網(wǎng)將云端互連，體現(xiàn)在應(yīng)用層面上，便能夠幫助人們做出“實時”的決策。未來對傳感器的要求是Always watching，組合傳感器能夠提供更多詳細(xì)數(shù)據(jù)以監(jiān)測整個世界，“在線”功能將時刻了解我們的位置信息、運動狀態(tài)、準(zhǔn)確時間和環(huán)境狀態(tài)。

　　從1990年以來，隨著集成度的提升，我們可以看到傳感器的平均售價(ASP)卻在下滑。“想要提升ASP，必須為客戶提供更多附加價值。”Peter Hartwell表示，未來我們將轉(zhuǎn)向以為GoPro、Fitbit、Nest等廠商提供智能傳感器為方向，通過提供傳感器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)融合和大數(shù)據(jù)分析等新技能來提升價值。

　　小結(jié)

　　我們以Leopold Beer的自省來做結(jié)尾，“過去幾年間，我們致力于傳感器的成本降低，不再關(guān)注性能的提升，我擔(dān)心未來不再需要性能更好的傳感器。今天，消費者無法感受到傳感器的價值，我們不能將責(zé)任推到他們身上，更應(yīng)該從自身出發(fā)，以提升自我價值為重，把未來交給市場，市場能夠解決一切!”