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MEMS传感器的未来在哪里?
您当前的位置 :首页 > 电子资讯 正文 来源: 月光生活网 发布时间:2020-08-11 05:53:39

  技术创新 or 降低成本?

  由于智能终端、可穿戴设备的体积限制,MEMS产品的尺寸越来越小,Bosch Sensortec亚太区总裁Leopold Beer讲道,“我们从3x3mm到2x2mm,芯片尺寸越来越小,集成化的趋势已定。”传感器芯片已经从三轴、六轴、九轴的集成化方向发展,未来甚至还有“9+1”的传感器产品出现,集成化不仅解决了传感器产品的尺寸问题,同样降低了芯片成本。InvenSence先进技术高级总监Peter Hartwell认同这一观点补充道,物联网时代MEMS传感器的性能与功耗的权衡同样重要。意法半导体执行副总裁兼模拟、MEMS和传感器事业部总经理 Benedetto Vigna表示,基于不同应用领域将有更加多元化的传感器产品出现,微执行器也许会成为传感器的明天,少花钱多做事是我们的目标。

  在未来传感器技术的发展方向上,四家来自传感器领域的“主力部队”基本表示认可,只是在现有市场下更多客户关注的是价格,并不在乎MEMS产品的封装形式、芯片性能等。华为技术传感器应用Lab首席专家丁险峰表示,“可穿戴领域,我们需要特殊应用、性能更好的传感器产品,传感器厂商不要一味的降低成本,要坚持创新!好的传感器仍旧稀缺,我们急需(hungry)这样的产品,价格不是问题。”

  传感器标准化

  此次大会上,另一个引起关注的话题就是传感器是否会走向标准化?

  IEEE SA Ravi Subramaniam表示,2014年初IEEE跟中国签订了MOU,宗旨是促进全球标准在中国的应用,确保互联网和电子技术的健康发展。合作项目现在有27个工作组,其中有制定一个传感器的行业规定,该标准已经做好。致力于全球物联网的发展,IEEE 27000是促进全球IoT方面的标准,包括云计算的应用,模拟药物研发以及现实与世界的互联互通,我们还有一个令人振奋的项目,IEEE 2413也是致力于构建物联网实际体系的计划。

  据Ravi Subramaniam透露,目前该标准并不是限定传感器的制作工艺和设计标准,更多是统一表达方式。比如说你要说偏移“drift”,那么生产商和客户都能够理解。其实,IEEE已经走在传感器测试方面的标准化的道路上,我们看到未来对于标准化测试手段的实际需求,未来可能有相关的新项目,例如传感器的认证,所有购买并用在终端产品上的传感器都是经过测试认证的。

  在传感器的标准上,飞思卡尔半导体传感器解决方案部 Ian Chen认为,如果想要制定一个物联网传感器的性能标准,那得有上万个标准,所以说以测试方法的具体案例实用性才是最重要的。就像华为丁险峰说的一样,华为不需要一个IEEE标准来测量他我们的物联网设备传感器,苹果也不需要这样的统一标准,华为更不在乎他们用的测试方法是否与苹果相同。标准化在某一个具体的使用案例是很有必要的,但是并不一定需要整个物联网领域的统一标准,甚至都不可能在手机领域统一标准。

  意法半导体执行副总裁兼模拟、MEMS和传感器事业部总经理Benedetto Vigna表示,我们都有自己的生产工艺,因为大家处在不同的地方,有不同的文化,对于IEEE制定这个标准,我想这个也不是他们的核心。飞思卡尔Ian 补充道,MEMS测试是我们货品成本中相当重要的一部分,所以每家公司有不同的心得,如何做的好又省钱。测试方面并没有一定的标准,但是我们做出来的东西可以互用。

  传感器厂商眼中的未来??应用市场与数据价值

  ST :微执行器指引未来

  深耕MEMS传感器和微执行器领域十年时间,ST拥有最完整的产品线,从运动传感器、环境传感器、麦克风、触控产品到执行器、低功耗模拟器件和射频芯片。意法半导体执行副总裁兼模拟、MEMS和传感器事业部总经理Benedetto Vigna认为,传感器产品的互补创新驱动着MEMS市场的增长,MEMS微执行器将成为驱动市场发展的重要因素。

  

  MEMS 微执行器是能够用较小的力使液态或固态微型物体运动一小段距离的微型奇迹,采用不同的换能机制,将电能转换成机械能输出,引起机械结构发生位移或旋转。目前ST MEMS微执行器有压电式、静电式、热学和电磁等四个方向,可以应用在相机自动对焦、打印头、HUB抬头显示驾驶信息、投影扩大手机显示、人机界面、穿戴式装置、虚拟实境、3D打印、医疗监测等领域。Debiotech公司与ST合作开发的Nanopump胰岛素输送泵,帮助糖尿病患者提高生活品质。

  过去十年,ST传感器被广泛应用在WII遥控杆、智能手机、平板电脑等产品中。未来十年,MEMS传感器产品将走入智慧城市、智能汽车、只智慧家居、 Smart Me医疗和Smart Me健身等各个领域。Benedetto Vigna总结道,“We can do more with less!”

  Bosch Sensortec:靠完整解决方案走天下

  作为全球排名第一的MEMS传感器供应商,Bosch Sensortec靠什么新技术保持这一市场地位?Bosch Sensortec亚太区总裁Leopold Beer指出,目前MEMS市场仍旧以智能手机为核心,环境传感器的应用将带来更多新的应用市场,未来传感器将延伸至IoT解决方案的每个细分领域。

  

  目前,Bosch拥有惯性传感器、环境传感器、智能传感器、声学传感器四类产品,同时为客户提供传感器融合软件以实现产品的最佳应用性能,提供标准操作系统 /平台的完整解决方案。Leopold Beer认为,环境传感器的快速创新,将为新应用带来新的驱动力,Bosch的BMP280、BME280和BME680等产品,帮助客户实现自我量化、个性化控制和环境测量。

  Bosch熟悉传感器的“know-how”,在传感器数据融合方面提供针对特定应用的解决方案,智能数据处理和技术多样性上有着更多经验积累。“MEMS 技术已经为物联网的发展做好准备,Bosch将坚持在产品和技术上的创新,面对市场的人机界面、情境感知、定位跟踪、活动监测等多元化应用开发出更多解决方案。”Leopold Beer表示,作为创新者,Bosch将创造更多新技术,帮助客户实现令人着迷的应用,提升人类生活品质。

  Freescale:实现传感器数据的货币化

  “MEMS传感器捕获的不是“动作”,通过物理环境的数据分析来判断动作才是传感器所作的事情。”飞思卡尔半导体传感器解决方案部Ian Chen从数据的角度来思考MEMS市场的未来,帮助客户从传感器数据中寻求更多价值。

  以加速计为例,将其放在桌子上,同一地点不同时间获得数据信息不同,这些数据变化能够帮助我们识别环境的变化吗?将磁力计放置在电梯门上,磁力的变化可以帮助我们识别电梯的开关状态。基于传感器产品的特性应用延伸至可穿戴、医疗监测、工业应用等不同领域。

  

  在传感器数据的应用分析,Ian Chen介绍道,一种通过对物理和运动模型体系的理解,另一种是数据统计/机器学习。目前许多企业都将机器学习应用于大数据领域中,当然同样可以用在传感器数据分析领域,但有用的数据分析结果对数据采集和机器学习方法有更高的要求。

  Ian Chen表示,我们能够从传感器的数据分析应用中获得更多价值。以水管监测器的应用为例,通过对水流速度的数据分析可以判断出水管是否处于正常的工作状态。2025年,预计全球物联网的设备量有240亿,每天将大约产生44ZB的数据量。“面对如此大的数据量,也许我们并非需要更多的传感器,而是更好的利用现有产品,实现更多价值。”

  InvenSense:新技能求发展

  面临物联网的到来,InvenSence先进技术高级总监Peter Hartwell指出,物联网时代,更多机会将留给在传感器尺寸、成本、功耗、制造能力等各方面做的好的厂商,少数供应商每年的出货量可达到十亿级别。传感器“实时”感知世界,物联网将云端互连,体现在应用层面上,便能够帮助人们做出“实时”的决策。未来对传感器的要求是Always watching,组合传感器能够提供更多详细数据以监测整个世界,“在线”功能将时刻了解我们的位置信息、运动状态、准确时间和环境状态。

  

  从 1990年以来,随着集成度的提升,我们可以看到传感器的平均售价(ASP)却在下滑。“想要提升ASP,必须为客户提供更多附加价值。”Peter Hartwell表示,未来我们将转向以为GoPro、Fitbit、Nest等厂商提供智能传感器为方向,通过提供传感器学习、系统融合和大数据分析等新技能来提升价值。

  小结

  我们以Leopold Beer的自省来做结尾,“过去几年间,我们致力于传感器的成本降低,不再关注性能的提升,我担心未来不再需要性能更好的传感器。今天,消费者无法感受到传感器的价值,我们不能将责任推到他们身上,更应该从自身出发,以提升自我价值为重,把未来交给市场,市场能够解决一切!”

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