MEMS传感器在可穿戴及物联网应用的挑战

作为目前半导体产业增长的驱动力之一，无论是IC设计商、晶圆代工厂还是封测厂都争相抢夺智能手机市场。不过，许多目光敏锐的半导体厂商已经纷纷将视线瞄向可穿戴设备、物联网和VR等领域。

目前，智能手机市场“战火纷飞”，三星和苹果牢牢霸占全球高端手机市场的主要份额，中国手机厂商则凭借高性价比的手机“蚕食”余下市场。与智能手机市场的火热不同， 虽然Google Glass的推出引发了人们对可穿戴设备的无限遐想，但随后智能手环、智能手表产品大量推向市场却没有引爆市场。既然可穿戴设备的普及前路漫漫，为何半导体厂商却聚焦于此呢?

智能手机市场增速放缓 联网设备呈几何增长

市场研究机构报告显示，因为宏观经济低迷、存储器价格疲软，以及市场缺乏可推动芯片消耗的“杀手级应用”，2016年半导体市场恐出现0.3%左右的衰退。个人电脑市场在几年前呈现停滞。之前的二十几年，半导体产业发展主动力的市场需求，智能手机市场在第一代iPhone问世之后起飞，扮演了数年半导体产业成长引擎。在PC和智能手机市场增长缓慢的前提下，物联网被认为是推动半导体产业发展的新动力。

从图表上我们可以看到，联网设备将呈现几何倍数增长，因此物联网浪潮不可阻挡。在2016年上海慕尼黑电子展Bosch Sensortec新品发布会上，Bosch Sensortec亚太区总裁百里博先生表示：“在过去这几年可以看到，智能手机出货量大幅成长。但是未来，我相信可穿戴设备市场将大幅成长，这将给传感器市场带来崭新的机遇。”

Bosch Sensortec亚太区总裁百里博先生

智能手机与可穿戴设备对MEMS传感器的不同需求

无论是智能手机还是可穿戴设备，一个优秀的产品需要成百甚至上千的元器件。众所周知传感器作为物联网最为重要的器件之一，两类设备的差异会对传感器厂商产生怎样的影响?

博世是全球排名第一的MEMS传感器供应商，Bosch Sensortec 是博世集团在2005年为满足消费电子MEMS市场需求而成立的。随着市场的不断变化，博世致力于技术的演进和品质的开发，推出的产品越来越小、越来越多元化。对于智能手机与可穿戴设备对于传感器需求的不同，百里博先生表示：“具体而言，智能手机可能会需要比较大的电池电量预算，或者是应用处理功率要高一些，而且它的生态系统相对成熟。对于可穿戴设备来讲，是完全不一样的生态，包括电量的预算更受限，它处理能力也不那么强大。”

总体而言，智能手机主要是元器件服务导向型的商务模式，然而对于可穿戴设备，需要提供解决方案。过去传感器在智能手机市场成功因素的关键在于器件体积更小、功耗更低、成本更低。现在的可穿戴市场，关注的焦点在于集成的解决方案，包含传感器、微控制处理器、软件，还需要系统级的功耗低，而不是单一元器件的功耗低。

MEMS传感器在可穿戴及物联网应用的挑战

近年来，市场上出现了包括物联网、运动健身、医疗健康、VR、室内外导航的众多应用，这些应用主要的挑战在于跨界的部分。百里博认为跨领域的整合是打开物联网市场的钥匙。为了打开物联网市场，就需要有对于技术的认知，在不同的产品之间能够互相融合和利用，从而可以提供一套完整的解决方案。

Bosch Sensortec有什么样的产品和解决方案提供的组合?百里博介绍：“从惯性传感器的角色来讲，Bosch Sensortec提供了陀螺仪、加速度传感器和电子罗盘。在解决方案业务方面，博世包含三轴的不同技术，有磁力传感器、陀螺仪传感器、环境传感器，当然还要搭配提供软件服务。由于博世的技术都是自有的，所以能够提供一个整合的六轴传感器、九轴传感器，甚至9+1传感器，甚至包括集成微处理器及预装智能算法的个性化解决方案。除了硬件的提供外，重要的是博世也提供软件的搭配方案，针对不同应用的客户，让他们能够做定制开发。”

传感器驱动创新

“物联网”的核心不是“网”，而是“物”。即所有的“物”，都被重新定义了，成为具有智能元素的“智能产品”。Bosch Sensortec市场与业务发展总监严更真先生认为，传感器对行业的创新应该有四大因素：传感器的硬件、传感器的软件、传感器针对行业的定制和优化以及利用传感器进行创新的思维。他表示：“现在中国市场上，并不缺全球最好的传感器，如何利用最好的传感器来快速创新，才是实现产业升级最有效的的方式。”

在中国创客和物联网的驱动下，Bosch Sensortec推出业界首款可以根据特殊应用进行编程的紧凑9轴运动传感器BMF055。此款传感器在一个封装之内包含加速度计、陀螺仪、磁力计与32位Cortex M0+微控制器。同时提供两种选择，定制算法或博世标准的算法。这个方案有助于中国创客生产智能硬件、虚拟现实、动作检测、导航系统产品。

Bosch Sensortec首席执行官兼总经理斯特凡·芬克贝纳博士

在不断变化的市场面前，只有面对挑战抓住机遇才能保持领先。对于全球第一的MEMS传感器厂商，Bosch Sensortec首席执行官兼总经理斯特凡·芬克贝纳博士表示：“ MEMS传感器将会越来越深入地应用到消费电子和物联网应用市场中。Bosch Sensortec认为，可穿戴设备和物联网应用将是MEMS传感器未来最重要的两大发展方向。我们将在多年的尖端科技储备的基础之上持续创新，保持首屈一指的领先地位并继续引领技术发展。”

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