物聯(lián)網(wǎng)的豐富應(yīng)用推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與發(fā)展，尤其是MEMS傳感器被廣泛用于各式各樣的智能設(shè)備之中。MEMS具有智能化、微型化、多功能和高集成度等優(yōu)勢(shì)，它廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、可穿戴、智能駕駛、智能工廠、智能家居、智慧醫(yī)療、AR／VR等領(lǐng)域。如今，全球MEMS市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)逼近150億美元。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的深入，智能終端產(chǎn)品的數(shù)量將達(dá)到百億以上的規(guī)模，MEMS傳感器需求與日俱增。

意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI

作為全球最大的MEMS供應(yīng)商之一，意法半導(dǎo)體（下稱ST）已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域耕耘了二十多年，它們的MEMS產(chǎn)品包括光學(xué)防抖陀螺儀、加速度計(jì)＋陀螺儀、加速度計(jì)＋磁強(qiáng)計(jì)慣性測(cè)量單元、超低功耗加速度計(jì)、高精度壓力傳感器等。近日，意法半導(dǎo)體在上海舉辦了MEMS媒體溝通會(huì)，意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI，意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場(chǎng)總監(jiān)吳衛(wèi)東等高層發(fā)表了演講，并向現(xiàn)場(chǎng)的媒體朋友們解答了關(guān)于MEMS產(chǎn)品的相關(guān)問(wèn)題。

從左至右，意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁、MEMS傳感器產(chǎn)品部總經(jīng)理Andrea ONETTI，意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場(chǎng)總監(jiān)吳衛(wèi)東

高精度MEMS解決方案助力產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

MEMS是一項(xiàng)革命性的新技術(shù)，它是在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。MEMS是融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機(jī)械加工等技術(shù)制作的高科技電子機(jī)械器件。Andrea ONETTI表示，ST對(duì)MEMS這塊的專利投入非常大，每年都有不同的專利出現(xiàn)，它們涉及設(shè)計(jì)、應(yīng)用和生產(chǎn)。除了開(kāi)發(fā)硬件產(chǎn)品，ST也會(huì)研發(fā)軟件，因?yàn)楣鞠Ｍ梢越o到工程師一套完整的MEMS解決方案。

由于MEMS技術(shù)采用模塊設(shè)計(jì)，因此設(shè)備運(yùn)營(yíng)商在增加系統(tǒng)容量時(shí)只需要直接增加器件或系統(tǒng)數(shù)量，而不需要預(yù)先計(jì)算所需要的器件或系統(tǒng)數(shù)，這對(duì)于運(yùn)營(yíng)商是非常方便的。客戶在選擇MEMS產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該關(guān)注哪些信息。Andrea ONETTI強(qiáng)調(diào)，目前已經(jīng)有3萬(wàn)客戶在使用ST的產(chǎn)品，現(xiàn)在官網(wǎng)上有很多資源，研發(fā)工程師可直接索取。由于ST在MEMS領(lǐng)域研究多年，如今工程師已經(jīng)很容易理解并使用相關(guān)產(chǎn)品。

針對(duì)MEMS傳感器，ST一天的產(chǎn)能可以達(dá)到600萬(wàn)片，已經(jīng)出貨超過(guò)150億片的產(chǎn)品。他提到，以消費(fèi)電子產(chǎn)品為例，每?jī)膳_(tái)手機(jī)里就有一臺(tái)ST的傳感器；在汽車(chē)產(chǎn)品里，每三臺(tái)車(chē)載導(dǎo)航儀中就有一臺(tái)裝有ST的傳感器；在通信設(shè)備方面，基站、電腦里面，每?jī)蓷l存儲(chǔ)卡上就有一顆ST的溫度傳感器。

MEMS傳感器迎來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇

隨著“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”的不斷推進(jìn)，MEMS傳感器迎來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇。與消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)相比，工業(yè)對(duì)傳感器性能的要求更高，對(duì)產(chǎn)品的壽命和可靠性要求極為苛刻，尤其是傳感器性能需要在惡劣的環(huán)境中保持穩(wěn)定可靠，這是非常難做到的。Andrea ONETTI講到，ST在工業(yè)類(lèi)應(yīng)用中已經(jīng)成功推出了帶防水性能的壓力傳感器。萬(wàn)物智能時(shí)代，消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車(chē)之間的融合會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，消費(fèi)類(lèi)傳感器也會(huì)逐漸拓展應(yīng)用到工業(yè)和汽車(chē)之中。

隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步，MEMS包含的內(nèi)容正在不斷增加，并變得更加豐富。市場(chǎng)策略方面，ST也會(huì)根據(jù)客戶的需求和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)整和變化。Andrea ONETTI表示，手機(jī)應(yīng)用的深入也給傳感器帶來(lái)了挑戰(zhàn)，其中功耗就是一個(gè)大的難題，ST為了降低傳感器功耗，開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)產(chǎn)品，在計(jì)步器和室內(nèi)導(dǎo)航等應(yīng)用中，ST傳感器可以在工作狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)最小的低功耗。

合作共贏已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)，對(duì)此，ST的理念與行業(yè)不謀而合。“傳感器是非常多元化的，ST希望與生態(tài)系統(tǒng)、初創(chuàng)公司甚至是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手達(dá)成合作伙伴關(guān)系，只有通過(guò)合作精神，大家才能在這塊領(lǐng)域快速成長(zhǎng)，ST堅(jiān)持給市場(chǎng)和客戶提供高精度、低功耗的傳感器，在整個(gè)產(chǎn)品生命周期里要維持高精度的性能?！盇ndrea ONETTI對(duì)現(xiàn)場(chǎng)媒體這樣說(shuō)道。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的應(yīng)用增加，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器獲取，然后將這些搜集到的數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行處理，這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量會(huì)影響整個(gè)過(guò)程。Andrea ONETTI認(rèn)為，如果數(shù)據(jù)不好，數(shù)據(jù)的傳輸和后臺(tái)處理成本將增加很多，對(duì)客戶非常不利。如果傳感器收集到的數(shù)據(jù)是高精度、可靠性高的，那么傳輸數(shù)據(jù)量和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理量都會(huì)減少，整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)值也會(huì)增加很多。

個(gè)人電子市場(chǎng)的三大發(fā)展趨勢(shì)

一、傳感器與人工智能的結(jié)合

未來(lái)的傳感器也離不開(kāi)人工智能，傳感器從感知數(shù)據(jù)到傳感器預(yù)知下一步，或者把數(shù)據(jù)采集回來(lái)處理，然后傳輸更精確的數(shù)據(jù)，這些都需要AI處理。在傳感器結(jié)構(gòu)里面，通過(guò)數(shù)字處理進(jìn)行濾波、溫度補(bǔ)償?shù)玫礁玫臄?shù)據(jù)。傳感器加入機(jī)器學(xué)習(xí)的功能，可以把原本需要在處理器做的事情，在傳感器上就可以去做，甚至其它傳感器也可以接入這個(gè)傳感器做融合。

二、振動(dòng)和聲音的算法融合

無(wú)線耳機(jī)隨處可見(jiàn)，這個(gè)產(chǎn)品里面有個(gè)加速度傳感器，當(dāng)用戶用手敲它就可以做一些功能控制。在這樣的產(chǎn)品里，ST已經(jīng)配合開(kāi)發(fā)出了另一個(gè)加速度傳感器，這個(gè)傳感器可以檢測(cè)用戶的骨振動(dòng)，它能感知用戶的講話。通過(guò)和麥克風(fēng)融合，將兩個(gè)傳感器信號(hào)融合在一起，達(dá)到一種功能，即使用戶在嘈雜環(huán)境下講話，這個(gè)產(chǎn)品也會(huì)把說(shuō)話的聲音采集下來(lái)，然后把背景噪音通過(guò)算法過(guò)濾掉，不管在地鐵、大街或是房間，對(duì)方聽(tīng)到的聲音都是清晰的。通過(guò)這個(gè)案例可以看到，傳感器和各種技術(shù)的融合，能給客戶帶來(lái)更大的價(jià)值。

三、撞擊檢測(cè)是MEMS傳感器增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)

撞擊檢測(cè)是MEMS傳感器增長(zhǎng)的一個(gè)新興市場(chǎng)。對(duì)于電池運(yùn)輸而言，通常需要了解整個(gè)過(guò)程中是否有產(chǎn)品損壞，這就要加入一個(gè)檢測(cè)功能。電池在撞擊狀態(tài)下會(huì)發(fā)生極端變形，特別是當(dāng)它撞擊時(shí)還在進(jìn)行大電流充電，這是非常危險(xiǎn)的。ST的傳感器可以檢測(cè)物體的撞擊，傳感器可以演算物體撞擊的能力和撞擊時(shí)的狀態(tài)，提升電池和系統(tǒng)在運(yùn)輸時(shí)的安全系數(shù)。

在工業(yè)應(yīng)用中，傳感器在建筑物檢測(cè)領(lǐng)域大有可為。Andrea ONETTI列舉了去年意大利發(fā)生的一起橋梁倒塌事故，原因是混凝土建筑隨著時(shí)間推移自然損耗嚴(yán)重，建筑的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)增加。如高精度傾斜器可以幫助計(jì)量房屋的老化程度和可能存在的安全隱患，這對(duì)建筑安全非常重要。在智能駕駛方面，MEMS傳感器可以提升慣性導(dǎo)航的精度和準(zhǔn)度，如在隧道里面，通過(guò)智能傳感器對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和安全監(jiān)控，這些過(guò)程對(duì)傳感器的精度和制造都有很高的要求。

除了消費(fèi)市場(chǎng)，MEMS傳感器在工業(yè)和其它應(yīng)用市場(chǎng)中也非常有前景，不同類(lèi)別的傳感器融合開(kāi)啟了一個(gè)新興領(lǐng)域。隨著智能時(shí)代的到來(lái)，傳感器會(huì)收到大量的數(shù)據(jù)，對(duì)于客戶而言，要拿到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，在節(jié)點(diǎn)端就需要高精度的MEMS傳感器。最后，Andrea ONETTI表示，ST承諾始終為客戶提供高精度、高性能、低功耗以及帶有嵌入式智能的MEMS傳感器，以高質(zhì)量、低功耗的數(shù)據(jù)采集滿足工業(yè)、汽車(chē)、消費(fèi)類(lèi)客戶在智能化方面不斷增長(zhǎng)的需求。